構(gòu)建基于iPad應(yīng)用教學(xué)的小學(xué)科學(xué)課堂

摘

要：近十年來，信息技術(shù)一直作為工具輔助教學(xué)。但自2020年新冠肺炎疫情席卷全球以來，為順應(yīng)形勢，在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下搭建了線上教學(xué)平臺，開拓了新的學(xué)習(xí)環(huán)境，至此信息技術(shù)與教學(xué)的融合突飛猛進(jìn)。iPad也不再是家長眼中只供娛樂的設(shè)備，還能作為教學(xué)、學(xué)習(xí)工具而存在。iPad在課堂中的應(yīng)用不僅克服了多媒體課堂交互性不強(qiáng)、設(shè)備多，操作復(fù)雜等問題，同時(shí)還具備交互式電子白板所欠缺的系統(tǒng)穩(wěn)定流暢、移動靈活、互動方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，因此iPad整合了多媒體系統(tǒng)和交互式電子白板的優(yōu)勢，在課堂教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的技術(shù)支撐作用。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師也應(yīng)該不斷思考，讓信息技術(shù)更好地融入課堂，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。關(guān)鍵詞：iPad應(yīng)用;小學(xué)科學(xué)課堂;數(shù)字化教育一、緣起：備課中發(fā)現(xiàn)問題我校采用的教科書為（教科版）《小學(xué)科學(xué)》，本人執(zhí)教年級為五年級。在上冊《我們的身體》這一單元中，學(xué)生需要基于身體的運(yùn)動，了解身體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能。在備課時(shí)，筆者遇到了難題：本單元中部分內(nèi)容可以借助模擬實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解，如《身體的運(yùn)動》一課中提供了用木棍、圖釘、橡皮筋制作的簡易肌肉骨關(guān)節(jié)模型，幫助學(xué)生理解運(yùn)動需要骨、關(guān)節(jié)、肌肉相互配合才能完成;《心臟與血液》一課中利用洗耳球、橡膠管和水槽制作的簡易心臟模型能幫助學(xué)生直觀地理解心臟收縮與舒張時(shí)血液流動的變化。但是《身體的聯(lián)絡(luò)員》這一課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)神經(jīng)系統(tǒng)的組成及功能，由于材料的局限性，制作簡易模型不是一件容易的事。怎樣在有限教學(xué)條件內(nèi)使學(xué)生理解神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理？怎樣使講解更具象？二、厘清：尋工具探新路（一）找到合適的工具在提出問題后，考慮到小學(xué)科學(xué)的學(xué)科性質(zhì)，我形成了以下思考：如果想構(gòu)建高效課堂，學(xué)生必須要有興趣，因?yàn)榕d趣是學(xué)習(xí)的動力;其次，教師應(yīng)給學(xué)生搭建“臺階”，幫助學(xué)生完成從具體到抽象的轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)代數(shù)字化教育蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，iPad等信息工具的普及以及學(xué)校信息現(xiàn)代化的建設(shè)進(jìn)程，使課堂更加多元化、多樣化。當(dāng)前，我所在的學(xué)校正構(gòu)建以iPad和課堂App為平臺的智慧課堂。在這里，iPad進(jìn)課堂已經(jīng)稀松平常，人手一臺iPad也比較容易實(shí)現(xiàn)。怎樣能夠很好地運(yùn)用這些技術(shù)為科學(xué)課堂服務(wù)呢？我最終選擇“人體探秘”App為本堂課服務(wù)。（二）教學(xué)片段展示1.片段一：利用“一顆酸糖”調(diào)動學(xué)生的感官，引發(fā)思考師：眼睛看到這顆糖，你的身體有什么反應(yīng)？生：流口水、想快點(diǎn)吃掉等。師：光是看一看身體就有這么多反應(yīng)了，吃進(jìn)去不知道又會產(chǎn)生哪些反應(yīng)。想不想試一試？生：邊吃糖邊體驗(yàn)。師：你在吃糖的時(shí)候有什么體會？生：分享體會。師：在這個(gè)活動中，我們的身體產(chǎn)生了這么多反應(yīng)，哪個(gè)器官是感受刺激的？哪個(gè)器官是做出反應(yīng)的？哪個(gè)器官指揮你做出了這些不同的反應(yīng)？是誰在中間起到了傳遞信息的作用呢？筆者通過吃糖的活動激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生在吃糖的過程中真實(shí)地感受到，身體可以接受刺激并做出反應(yīng)，同時(shí)回顧舊識，引出題目。2.片段二：利用iPad建立資料庫，探究神經(jīng)系統(tǒng)的組成，完成思維導(dǎo)圖師：關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)，大家有哪些了解呢？神經(jīng)系統(tǒng)由哪些結(jié)構(gòu)組成？生：遍布全身、很長很細(xì)等等。師：大家說的對不對呢？接下來，請同學(xué)們通過查閱iPad中的資料庫，歸納神經(jīng)系統(tǒng)的組成及分布，完成記錄單。通過iPad提供的資料庫有針對性地歸納神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，繪制出思維導(dǎo)圖，有利于培養(yǎng)學(xué)生提取信息、歸納信息的能力，在實(shí)踐的過程中，學(xué)生投入度較高，提高了教學(xué)效率。3.片段三：利用“人體探秘”App探究身體接受刺激并做出反應(yīng)的配合過程師：身體隨時(shí)隨地都在接受刺激，并做出反應(yīng)。除了吃糖外，你還能舉出哪些身體接受刺激并做出反應(yīng)的例子？生：舉例。師：在這些過程中，身體是怎樣聯(lián)絡(luò)的呢？由于我們不能直觀地看到自己身體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以借助iPad利用“人體探秘”App中的一些例子，以小組為單位探究身體接受刺激并做出反應(yīng)的過程。選一種刺激，把身體配合的過程畫在記錄單上。生：小結(jié)——身體將接受的刺激由神經(jīng)傳遞給腦，再將腦的指令傳遞給反應(yīng)部位的過程。小結(jié)：為了方便區(qū)分，人們也按照神經(jīng)傳遞的方向?qū)⒅車窠?jīng)系統(tǒng)分成兩部分。其中，由感受刺激的器官傳遞到腦的這一段神經(jīng)叫作傳入神經(jīng);而從腦傳遞到反應(yīng)部分的神經(jīng)叫作傳出神經(jīng)。學(xué)生利用“人體探秘”App可以直觀地觀察身體接受刺激并產(chǎn)生反應(yīng)的過程，教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合記錄單總結(jié)身體聯(lián)絡(luò)的完整過程。通過課堂觀察可知，學(xué)生興趣濃厚，參與度很高，學(xué)生借助老師為其搭建的“臺階”，即借助iPad直觀地觀察體內(nèi)神經(jīng)的分布圖以及動態(tài)的傳遞過程，降低了理解難度，縮短了探究時(shí)間。4.片段四：通過膝跳反射實(shí)驗(yàn)，明確中樞神經(jīng)功能師：剛才舉的這些例子中，是神經(jīng)中的哪個(gè)部位在指揮身體做出反應(yīng)？生：大腦。師：有沒有不需要腦指揮的反應(yīng)？老師這里準(zhǔn)備了一個(gè)活動，我們來體驗(yàn)一下（視頻播放步驟）。它的名字叫作膝跳反射。生：學(xué)生體驗(yàn)。師：嘗試用腦去控制膝跳，腦能控制嗎？生：（試驗(yàn)后）不能。師：經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，膝跳反射其實(shí)是由脊髓控制的，所以脊髓和腦一起被合稱為人體的神經(jīng)中樞，都具有控制身體做出反應(yīng)的功能?？茖W(xué)課堂注重孩子在實(shí)驗(yàn)中學(xué)，所以不能讓iPad代替所有的活動，這樣就會失了本味。本環(huán)節(jié)教師指導(dǎo)學(xué)生通過膝跳反射活動，真實(shí)感受腦不僅可以指揮身體做出反應(yīng)，同為中樞神經(jīng)的脊髓也有控制身體做出反應(yīng)的功能，他們既分工，又合作。（三）教學(xué)反思在備課、上課時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題，教師不應(yīng)忽視。教師可以將備課時(shí)遇到的問題羅列出來，有針對性地解決。在本次備課、上課過程中，我使用的App有“課堂”功能，用于提交作業(yè)、學(xué)生端設(shè)備預(yù)覽、控制學(xué)生端設(shè)備等;“人體秘密”功能，用于清晰、直觀、動態(tài)地呈現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的工作原理;“照片”功能，用于篩選資料，建立資料庫;“思維導(dǎo)圖”功能，用來歸納、小節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的組成……基于此，我總結(jié)基于iPad的小學(xué)科學(xué)課堂有如下優(yōu)勢：1.除使用同屏技術(shù)播放PPT和視頻外，還可以依托iPad中的課堂App實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操控學(xué)習(xí)進(jìn)程、學(xué)生活動可視化、調(diào)取學(xué)生界面投屏匯報(bào)等功能，在更好地保證課堂質(zhì)量的同時(shí)，大大提高了教學(xué)效率。2.能夠?yàn)閷W(xué)生提供大量資料和搜索引擎，提高學(xué)生的自學(xué)能力和從資料中提取有用信息的能力。3.神經(jīng)系統(tǒng)具有隱性特征，iPad中的相關(guān)App能夠?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)提供動態(tài)可視化支撐，成為突破“隱性”難點(diǎn)的首要方法。學(xué)生在玩中學(xué)，具體地感受神經(jīng)系統(tǒng)的工作過程，從而更深刻地認(rèn)識神經(jīng)系統(tǒng)。但在實(shí)際操作的過程中，仍然存在一些不足之處：1.iPad具體普及式應(yīng)用于課堂，還應(yīng)考慮學(xué)科間的交叉，在iPad內(nèi)建立各學(xué)科內(nèi)容文件夾，避免學(xué)科間干擾，使學(xué)生操作時(shí)更有指向性。2.筆者試圖引導(dǎo)學(xué)生利用iPad做調(diào)查與統(tǒng)計(jì)。但問卷星、Word、Excel共享文檔等使用時(shí)需要在每臺設(shè)備上登錄不同賬號，涉及隱私問題，所以應(yīng)著力探索更多可用于課堂即時(shí)傳輸?shù)膮f(xié)作App。三、啟迪：舉一反三拓視野（一）iPad融合小學(xué)科學(xué)教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)1.變靜為動在教學(xué)過程中，通過iPad以及相應(yīng)的App，可以更加直觀、具體、生動地將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行展示。例如在《身體的聯(lián)絡(luò)員》這一課中，學(xué)生原本只能根據(jù)感覺，推測刺激在身體內(nèi)傳遞的過程，再利用PPT或者板書的形式以靜態(tài)的圖呈現(xiàn)出來;但利用《人體探秘》App就可以將課堂中原本需要學(xué)生想象的畫面，通過動態(tài)的形式進(jìn)行驗(yàn)證，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，也更加具有說服力，從而達(dá)成深度學(xué)習(xí)的效果。2.增強(qiáng)趣味在以往的教學(xué)過程中，受制于教學(xué)材料，在面對地球與宇宙科學(xué)的相關(guān)單元以及身體構(gòu)造的相關(guān)單元時(shí)，教師往往只能通過語言、課件與視頻來進(jìn)行授課，部分抽象課程的教學(xué)過程乏善可陳，學(xué)生學(xué)習(xí)興致不高。而在iPad教學(xué)課堂中，可以在上述教學(xué)方式外增加大量師生互動、生生互動的環(huán)節(jié)，在互動過程中也能更直觀、有趣地學(xué)習(xí)，大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，有效提高學(xué)生對知識的理解程度。面對一些自我約束能力較差的學(xué)生，可能存在被iPad“誘惑”的現(xiàn)象。針對這個(gè)問題，我所在的學(xué)?；趇Pad教學(xué)平臺使用了課堂App，可以在教師端清晰地看到學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度，同時(shí)具有監(jiān)管iPad，增強(qiáng)師生互動、生生互動的功能。（二）iPad融合小學(xué)科學(xué)教學(xué)能夠突破教學(xué)難點(diǎn)1.化繁為簡在傳統(tǒng)課堂中，教師需要準(zhǔn)備課件、圖片、視頻，并在教學(xué)過程中來回切換。同時(shí)，教師在備課過程中也需不斷與時(shí)俱進(jìn)，找尋更新穎、更直觀的優(yōu)良作品，過程費(fèi)時(shí)耗力，且呈現(xiàn)效果一般，還會存在部分學(xué)生“涉獵廣泛”，在課堂外接觸過相關(guān)視頻資料而使學(xué)習(xí)興致降低，導(dǎo)致教師授課效果大打折扣。而在iPad教學(xué)課堂中，學(xué)生在課堂外幾乎接觸不到此類教學(xué)App，因此可以保持較高的學(xué)習(xí)熱情及較亢奮的學(xué)習(xí)情緒。同時(shí)，此類教學(xué)由教師專門選擇過濾，App也有專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行維護(hù)，相關(guān)內(nèi)容也經(jīng)過較科學(xué)的設(shè)計(jì)與不斷迭代更新，對教師而言，App內(nèi)容具備較好的時(shí)效性，備課效率與課堂授課效果大大提高。2.內(nèi)容具象通過將抽象知識具象化的過程，可以讓學(xué)生更加直觀地理解所學(xué)的知識，進(jìn)而在理解知識的基礎(chǔ)上更好地掌握和運(yùn)用知識解釋實(shí)際現(xiàn)象。例如在講授《日食和月食》時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)模式是通過紙片、學(xué)生在講臺上演示等方式，讓學(xué)生理解日、地、月關(guān)系，從而理解日食和月食的形成，以及特定日期（如初一、十五、三十）的月相由來。而在iPad教學(xué)課堂，學(xué)生可以通過App，非常直觀地看到日、地、月關(guān)系，并通過App互動，查看每天的月相、南北半球的月相并充分理解它們的由來，這是傳統(tǒng)手段所不及的。（三）iPad融合小學(xué)科學(xué)教學(xué)能夠突破學(xué)習(xí)時(shí)空1.突破時(shí)空在疫情不定期爆發(fā)的時(shí)代，如何更好地結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)手段，保障義務(wù)教育階段，兒童能夠不間斷地接受教育，是每一個(gè)教育工作者、教師都關(guān)心的問題。而iPad課堂可以很好地解決這個(gè)問題。在iPad及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)較為普及的今天，在具備條件的學(xué)校通過推廣iPad課堂，可以大大減少教學(xué)對場所的依賴，延伸教師的管理半徑。后續(xù)還可以通過推廣一