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人机交互良好课件对于小学科学实验辅助和提升

收藏本文 2024-02-06 点赞:12421 浏览:48678 作者:网友投稿原创标记本站原创

随着课程改革的推进,新教材的逐渐铺开使用,使得教师的教学方式与学生的学习方式都发生着很大程度的改革。人机交互良好的课件对于科学实验的辅助与提升作用是显而易见的,如果所有科学教师都能拥有一套人机交互性比较强的课件配套进行教学,必定能使得教师的教学更加轻松有效,学生也会因此收益良多。
如今的小学科学课比之前的教材更加突出“科学探究”,教材以建构主义等先进课程设计理念为支撑,充分体现了“自主探究”这一崭新的理念,突出表现在教材中丰富多彩的“观察活动”和“探究活动”上。如热水变凉过程中温度下降的规律是什么,种子萌发的快慢与什么有关系等。这就意味着在我们的教学中需要大量的科学实验作为支撑,但是在繁忙的一线教学工作中,科学教师往往会担任比较忙碌的教学工作,对于科学实验的准备及操作往往会出现这样或者那样的问题。为此,我常常在想如果能制作出一套人机交互良好的科学实验配套课件,这样就能为一线科学教师解除很多烦恼,并且还能更好地推动学生去探究问题的本质,培养学生的科学探究思维。
何谓人机交互良好的课件?首先我们需要了解人机交互:人机交互、人机互动,是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。人机交互良好的课件,就是指可以通过不同的方式收集信息,并通过计算机强大的计算能力而得出一定的结果的课件,与事先预制好只需点几下鼠标就显示结果的普通课件不同,人机交互良好的课件可以由学生或者教师任意输入实验的条件(包括机器通过音频、视频等其他模式识别设备收集的信息)而计算演示出不同的结果。
人机交互良好的课件对于科学实验的辅助与提升作用是显而易见的,主要可以分为以下几个方面。

一、使课前准备更充分

新教材使用以来我们经常在教师中听到这样的声音:

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“科学课真是难教,实验材料太难找了!”科学实验材料的准备主要分为两个渠道:一类由教师准备,主要包括实验药品、实验器械、制作实验器材,即学生不容易找到,实验课又必需的材料。另一类发动指导学生准备,是指生活中常见的动植物、日常用品、自然现象等。如春暖花开的阳春三月,我安排学生在上学的路上采一些野花带到学校,老师指导学生观察,学习解剖花的方法,认识花的结构,了解花相同与不同。而在金秋十月的收获季节,我发动学生到大自然中广泛收集各类植物的果实,然后带到课堂中观察,采用解剖、尝味等多种实验方法来丰富学生对果实的认识。学生在教师的启发指导下,为上课准备好了充足的实验课的材料。
而教师要准备的实验药品等往往因为部分小学设备配备不完善,无法在学校内部找到,这样就在无形之中增加了教师准备的难度,降低了教师教学的热情,从而产生对科学课的厌教心理。而如果有一整套配套使用的人际交互性较好的课件,教学时教师就能在无法找到必要实验材料时使用这套软件,从而避免教师根据课本空讲实验的尴尬。

二、比幻灯课件更信服

一般课件或者现在教学中所使用的配套光盘中的实验往往比较简单,例如在一些需要比较长时间的实验中,光盘中的视频实验往往先展示一个实验开始的画面,然后镜头一转就出现结果的画面。这样简单的视频影像在学生脑海中只能留下短暂的印象,而且还会使得有些学生对影像结果产生怀疑的态度。而如果我们可以拥有能随意改变实验初始条件并能由改变后的条件演算出实验结果的课件,一定可以使得学生更加信服。例如在“像火箭一样驱动小车”的实验中,如果学生可以随意改变气球的大小,并由此计算出小车行使的速度与距离,那么学生对于这个实验就像自己实际操作一样随心所欲,信任程度也会大大提高,而且学生的印象也会更加深刻。

三、比实验操作更准确

实际的实验操作往往会因为一些非人为因素导致实验失败,例如在“米饭、淀粉和碘酒的变化”一课中有这样一个小魔术:用水淀粉在纸张上写字,晾干后在用碘酒擦拭写字部分即刻显现出来。这个实验课本的设计意图很好,很容易引起学生的兴趣,但是学生做了后才发现结果往往不是这样的,涂了碘酒的区域都会变成蓝黑色,而不是只有水淀粉的地方才是蓝黑色,原因就是纸一般由植物纤维为原料(含淀粉等),碘和淀粉反应会生成蓝色的络合物,这样就跟设计这个实验的初衷所违背。如果我们设计的课件可以由学生在指定区域写上任意字,并用电脑提供的“碘酒”去涂抹让字显现出黑紫色,这样就能完成这个实验的初衷了。

四、更易引起实验冲突

如在“滴水计时”这一课中为引起学生发现泄水型水钟滴水速度先快后慢的特点,特意设计了10ml、50ml、100ml三个实验,并通过计算让学生去发现泄水型水钟的特点。这样的设计会使得教学内容重复且拖沓,而且在教学过程中教师往往需要花很长的时间去引导学生注意泄水型水钟滴水速度先快后慢这一点,教师往往会感觉这样的引导会比较生硬。检测如我们使用课件制作一个能让水滴匀速的泄水型水钟与学生一起进行实验,实验结果出来后学生就会发现这与他自己所做的实验时间不相符合,就会让学生去思考整个实验过程,从而发现泄水型水钟滴水速度先快后慢的这一特点。

五、可实现大难度实验

如在“我们的小车”这一单元中,我们在做实验时往往会因为现实中有摩擦力而使得所得的结果与预设的结果有所不同,从而导致实验失败。而使用交互性比较强的课件,我们可以检测设实验在一个没有摩擦力的世界,这样在“像火箭一样驱动小车”的实验中即使气球鼓起的大小只有一点点变化,也会使得结果有所改变,这样除了可以使得实验的结果能如预设一样成功外,也可以扩大学生的思考方式,有益于培养学生的想象能力。
总之,如果所有科学教师能拥有一套人机交互性比较强的课件配套进行教学使用必定能使得教师的教学更加轻松有效,学生也会因此受益良多。但这种人机交互型课件开发对于教师的计算机能力要求比较高,因而采用何种软件开发及使用成为能否推广这种课件的关键。

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