構建基于iPad應用教學的小學科學課堂

摘

要：近十年來，信息技術一直作為工具輔助教學。但自2020年新冠肺炎疫情席卷全球以來，為順應形勢，在信息技術高速發(fā)展的背景下搭建了線上教學平臺，開拓了新的學習環(huán)境，至此信息技術與教學的融合突飛猛進。iPad也不再是家長眼中只供娛樂的設備，還能作為教學、學習工具而存在。iPad在課堂中的應用不僅克服了多媒體課堂交互性不強、設備多，操作復雜等問題，同時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，因此iPad整合了多媒體系統(tǒng)和交互式電子白板的優(yōu)勢，在課堂教學中發(fā)揮著越來越重要的技術支撐作用。在小學科學教學中，教師也應該不斷思考，讓信息技術更好地融入課堂，促進學生科學素養(yǎng)的提升。關鍵詞：iPad應用;小學科學課堂;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）《小學科學》，本人執(zhí)教年級為五年級。在上冊《我們的身體》這一單元中，學生需要基于身體的運動，了解身體的內(nèi)部結構及功能。在備課時，筆者遇到了難題：本單元中部分內(nèi)容可以借助模擬實驗幫助學生理解，如《身體的運動》一課中提供了用木棍、圖釘、橡皮筋制作的簡易肌肉骨關節(jié)模型，幫助學生理解運動需要骨、關節(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生直觀地理解心臟收縮與舒張時血液流動的變化。但是《身體的聯(lián)絡員》這一課中，學生要學習神經(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。怎樣在有限教學條件內(nèi)使學生理解神經(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，考慮到小學科學的學科性質(zhì)，我形成了以下思考：如果想構建高效課堂，學生必須要有興趣，因為興趣是學習的動力;其次，教師應給學生搭建“臺階”，幫助學生完成從具體到抽象的轉變。在現(xiàn)代數(shù)字化教育蓬勃發(fā)展的當下，iPad等信息工具的普及以及學校信息現(xiàn)代化的建設進程，使課堂更加多元化、多樣化。當前，我所在的學校正構建以iPad和課堂App為平臺的智慧課堂。在這里，iPad進課堂已經(jīng)稀松平常，人手一臺iPad也比較容易實現(xiàn)。怎樣能夠很好地運用這些技術為科學課堂服務呢？我最終選擇“人體探秘”App為本堂課服務。（二）教學片段展示1.片段一：利用“一顆酸糖”調(diào)動學生的感官，引發(fā)思考師：眼睛看到這顆糖，你的身體有什么反應？生：流口水、想快點吃掉等。師：光是看一看身體就有這么多反應了，吃進去不知道又會產(chǎn)生哪些反應。想不想試一試？生：邊吃糖邊體驗。師：你在吃糖的時候有什么體會？生：分享體會。師：在這個活動中，我們的身體產(chǎn)生了這么多反應，哪個器官是感受刺激的？哪個器官是做出反應的？哪個器官指揮你做出了這些不同的反應？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)學生興趣，讓學生在吃糖的過程中真實地感受到，身體可以接受刺激并做出反應，同時回顧舊識，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，完成思維導圖師：關于神經(jīng)系統(tǒng)，大家有哪些了解呢？神經(jīng)系統(tǒng)由哪些結構組成？生：遍布全身、很長很細等等。師：大家說的對不對呢？接下來，請同學們通過查閱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)的結構，繪制出思維導圖，有利于培養(yǎng)學生提取信息、歸納信息的能力，在實踐的過程中，學生投入度較高，提高了教學效率。3.片段三：利用“人體探秘”App探究身體接受刺激并做出反應的配合過程師：身體隨時隨地都在接受刺激，并做出反應。除了吃糖外，你還能舉出哪些身體接受刺激并做出反應的例子？生：舉例。師：在這些過程中，身體是怎樣聯(lián)絡的呢？由于我們不能直觀地看到自己身體內(nèi)部的結構，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——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部位的過程。小結：為了方便區(qū)分，人們也按照神經(jīng)傳遞的方向將周圍神經(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);而從腦傳遞到反應部分的神經(jīng)叫作傳出神經(jīng)。學生利用“人體探秘”App可以直觀地觀察身體接受刺激并產(chǎn)生反應的過程，教師在教學過程中引導學生結合記錄單總結身體聯(lián)絡的完整過程。通過課堂觀察可知，學生興趣濃厚，參與度很高，學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，縮短了探究時間。4.片段四：通過膝跳反射實驗，明確中樞神經(jīng)功能師：剛才舉的這些例子中，是神經(jīng)中的哪個部位在指揮身體做出反應？生：大腦。師：有沒有不需要腦指揮的反應？老師這里準備了一個活動，我們來體驗一下（視頻播放步驟）。它的名字叫作膝跳反射。生：學生體驗。師：嘗試用腦去控制膝跳，腦能控制嗎？生：（試驗后）不能。師：經(jīng)科學家研究發(fā)現(xiàn)，膝跳反射其實是由脊髓控制的，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的功能。科學課堂注重孩子在實驗中學，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)教師指導學生通過膝跳反射活動，真實感受腦不僅可以指揮身體做出反應，同為中樞神經(jīng)的脊髓也有控制身體做出反應的功能，他們既分工，又合作。（三）教學反思在備課、上課時發(fā)現(xiàn)的問題，教師不應忽視。教師可以將備課時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)、學生端設備預覽、控制學生端設備等;“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，我總結基于iPad的小學科學課堂有如下優(yōu)勢：1.除使用同屏技術播放PPT和視頻外，還可以依托iPad中的課堂App實現(xiàn)統(tǒng)一操控學習進程、學生活動可視化、調(diào)取學生界面投屏匯報等功能，在更好地保證課堂質(zhì)量的同時，大大提高了教學效率。2.能夠為學生提供大量資料和搜索引擎，提高學生的自學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App能夠為學生的學習提供動態(tài)可視化支撐，成為突破“隱性”難點的首要方法。學生在玩中學，具體地感受神經(jīng)系統(tǒng)的工作過程，從而更深刻地認識神經(jīng)系統(tǒng)。但在實際操作的過程中，仍然存在一些不足之處：1.iPad具體普及式應用于課堂，還應考慮學科間的交叉，在iPad內(nèi)建立各學科內(nèi)容文件夾，避免學科間干擾，使學生操作時更有指向性。2.筆者試圖引導學生利用iPad做調(diào)查與統(tǒng)計。但問卷星、Word、Excel共享文檔等使用時需要在每臺設備上登錄不同賬號，涉及隱私問題，所以應著力探索更多可用于課堂即時傳輸?shù)膮f(xié)作App。三、啟迪：舉一反三拓視野（一）iPad融合小學科學教學能夠促進學生的深度學習1.變靜為動在教學過程中，通過iPad以及相應的App，可以更加直觀、具體、生動地將教學內(nèi)容進行展示。例如在《身體的聯(lián)絡員》這一課中，學生原本只能根據(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生想象的畫面，通過動態(tài)的形式進行驗證，在提高學生學習效果的同時，也更加具有說服力，從而達成深度學習的效果。2.增強趣味在以往的教學過程中，受制于教學材料，在面對地球與宇宙科學的相關單元以及身體構造的相關單元時，教師往往只能通過語言、課件與視頻來進行授課，部分抽象課程的教學過程乏善可陳，學生學習興致不高。而在iPad教學課堂中，可以在上述教學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、有趣地學習，大大增強了學生學習的趣味性，有效提高學生對知識的理解程度。面對一些自我約束能力較差的學生，可能存在被iPad“誘惑”的現(xiàn)象。針對這個問題，我所在的學校基于iPad教學平臺使用了課堂App，可以在教師端清晰地看到學生學習的進度，同時具有監(jiān)管iPad，增強師生互動、生生互動的功能。（二）iPad融合小學科學教學能夠突破教學難點1.化繁為簡在傳統(tǒng)課堂中，教師需要準備課件、圖片、視頻，并在教學過程中來回切換。同時，教師在備課過程中也需不斷與時俱進，找尋更新穎、更直觀的優(yōu)良作品，過程費時耗力，且呈現(xiàn)效果一般，還會存在部分學生“涉獵廣泛”，在課堂外接觸過相關視頻資料而使學習興致降低，導致教師授課效果大打折扣。而在iPad教學課堂中，學生在課堂外幾乎接觸不到此類教學App，因此可以保持較高的學習熱情及較亢奮的學習情緒。同時，此類教學由教師專門選擇過濾，App也有專業(yè)團隊進行維護，相關內(nèi)容也經(jīng)過較科學的設計與不斷迭代更新，對教師而言，App內(nèi)容具備較好的時效性，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，可以讓學生更加直觀地理解所學的知識，進而在理解知識的基礎上更好地掌握和運用知識解釋實際現(xiàn)象。例如在講授《日食和月食》時，傳統(tǒng)教學模式是通過紙片、學生在講臺上演示等方式，讓學生理解日、地、月關系，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教學課堂，學生可以通過App，非常直觀地看到日、地、月關系，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融合小學科學教學能夠突破學習時空1.突破時空在疫情不定期爆發(fā)的時代，如何更好地結合現(xiàn)有技術手段，保障義務教育階段，兒童能夠不間斷地接受教育，是每一個教育工作者、教師都關心的問題。而iPad課堂可以很好地解決這個問題。在iPad及網(wǎng)絡教學較為普及的今天，在具備條件的學校通過推廣iPad課堂，可以大大減少教學對場所的依賴，延伸教師的管理半徑。后續(xù)還可以通過推廣一