希沃白板技术环境下科学测量教学策略的探究与实践

　　【摘要】测量是一种重要的科学学习技能。鉴于传统科学测量教学中存在的学法单一、教法僵化、环境有限等诸多现实问题，本文以现代教育技术中的希沃白板的应用环境研究入手，對工具应用、教法运用、学法指导、评价操作等一些科学课堂教学中常见的要素进行了系统阐述，对典型问题提供了有效解决策略或方案，形成了丰富的、成功的操作实例。旨在为同仁们提供有价值的参考，积极推进科学教学改革和实践。

　　【关键词】小学科学；希沃白板；有效教学；教学策略；测量教学

　　一、研究背景

　　能够使用简单的仪器测量物体的长度、质量、体积、温度等常见特征，并使用恰当的计量单位进行记录是小学科学的学习目标之一。《义务教育小学科学课程标准》中指出：“教师应指导学生，通过实验，学习简单测量工具的使用，学习一些量的特征的测量和记录方法。”可见，测量是小学生学习科学的一项必备的重要技能。但是在实际测量教学过程中我们不难发现，传统教学环境下，小学科学测量教学存在着一些比较典型的问题。主要体现在：

　　1.学生对测量工具解读不够到位

　　首先是结构认识印象不够深刻。让学生先自主观察测量工具，再汇报交流。这样的安排虽符合新课标倡的——让学生自主发现学习的理念，但仍有很大一部分学生走马观花，对测量工具结构认识印象并不深刻。其次是刻度信息观察不够细致。刻度板上含有丰富的信息，如：计量单位、最大值、最小值、测量范围等等，学生自主发现往往容易遗漏。

　　2.教师对学生指导难以灵活把控

　　读数练习过于僵化。教师一般事先准备大量图片让学生练习读数，然后回忆读数过程。这样不仅增加备课负担，更让课堂教学缺乏灵动，忘记单位、弄错一大格和一小格导致读数错误的现象仍然普遍。另外，在测量教学过程中，教师的操作指导也难以精准。学生在使用测量工具过程中，会犯这样或那样的错误，把握住学生暴露出的问题加以适当的指导，让他们自诊自治，是不容易做到的。

　　3.传统教学媒体存在客观不足

　　数据采集与交流费时费力。一般会事先准备好一张电子表格，教师或学生输入数据，全班交流。输入数据需要将课件切换成表格，每组数据键盘输入比较麻烦且难以快速标注出特殊数据。课后评价也难以实现。新课程提倡多样化的评价方式，测量教学内容的评价尤其适合以活动、实验等方式测评，但是传统的多媒体难以达到这个要求。

　　鉴于测量教学中存在的诸多问题，如何寻求合理、有效的解决策略成为科学教学亟待解决和突破的重要研究课题。近几年，电子白板设备开始逐渐普及，其技术被各学科教学广泛应用。电子白板集投影、电脑、黑板为一体，颠覆了传统的多媒体教学模式，它的出现无疑为我们解决测量教学中的关键问题提供了有力的智力和技术支撑。本研究以希沃白板的应用为例。

　　二、解决策略

　　希沃白板功能强大，但是要想用好它，却需要我们不断实践和改进。通过多年的实践和探索，我们在科学教学中取得许多成效，积累了诸多成功经验。结合笔者五（上）《测量力的大小》一课教学（注：区级教学比武一等奖），我们来谈谈希沃白板技术在科学测量教学中的实际应用和实施有效教学策略。

　　（一）蒙层和展台——整体认知趣味化

　　弹簧测力计结构的认知教学是学生的一种对事物观察的整体认知。为了避免学生在学习时走马观花，可以将测量工具设计提前，并与白板的蒙层、视频展台功能相结合进行结构教学。以下是学生交流汇报自己的设计作品后的教学实录：

　　师：同学们，你们都是了不起的设计师！这里有一个科学家设计的工具叫弹簧测力计，生活中又被叫做弹簧秤（教师从身后拿出弹簧测力计）。

　　师：你们瞧！它几乎和你们的设计一模一样了！也有挂钩、刻度板、提环、弹簧（教师讲解时在屏幕上将蒙层一个个擦去，如图1。讲解弹簧时用视频展台投影被打开的弹簧测力计，并拉动它，如图2）。

　　师：不过有一样结构你们没提到，

　　是什么呢？我们来看一看（去掉蒙层出示指针）。

　　……

　　弹簧测力计组成介绍使用了蒙层功能一样样被擦出，使得内容出现具有了神秘感，充分调动了学生学习兴趣，集中了学生注意力，提高了学习效果。而且蒙层功能不受学生汇报顺序的限制，所以这部分内容的出示也可以是学生汇报一个结构教师随即擦除显示一个。视频展台投影被打开的弹簧测力计，并拉动它，让每个学生都能直接观察到测力计中的弹簧。而且视频展台相比于传统的实物投影切换、放大、移动等操作方便很多。指针先用形状覆盖，然后使用蒙层单独出现。完善了学生关于测力计结构的认知，因为它往往是学生在设计时最最容易遗忘的。

　　通过这样的处理，使得原本呆板的整体结构认知内容变得生动有趣，有效地化解了学习难点。

　　（二）放大和批注——小微认知具象化

　　学生在观察刻度板上信息时往往容易遗漏，这就要在交流的时候帮助强化，可以将视频展台与白板放大镜、批注功能相结合，放大和凸显学习难点，集中学生的注意力。以下是这部分内容的教学实录：

　　师：（视频展台放大刻度板）观察刻度板，有什么新的发现？

　　生：有个字母“N”（教师将放大镜拖至字母

　　“N”处，并关灯，如图3）。

　　师：“N”表示什么？

　　（学生介绍牛顿；教师关闭放大镜功能）

　　师：刻度板上还有其它信息吗？

　　生：这个弹簧测力计最大测量值是2.5N。

　　师：你是怎么知道的？

　　生：最上面写着，也可以看刻度最下面。

　　师：哦，原来有两个地方可以知道。

　　（教师随即在屏幕上用红笔圈出）那么，最小值是多少呢？测量范围呢？（学生回答后教师在屏幕上用红笔圈出最小值，并将测量范围标注出来）。

　　……

　　观察刻度板及刻度板上字母“N”时，使用了放大镜及其关灯功能，起到聚焦作用，最大限度让学生的关注点趋于一致。当然，这里也可以选择用聚光灯。读刻度板上最大值和最小值用红笔圈出并将测量范围标注出来，非常醒目，让学生对什么是测量范围也有一个直观、深刻的认识。

　　通过这样的处理，能够让原本容易忽略的刻度信息一下子凸显出来，微小的学习难点、知识要点被放大、被突显——更具形象性、使之具象化，增强了对学生的吸引力，从而降低了“刻度认知”知识点的难度，提升了学习效率。

　　（三）闪烁和移动——读数练习动态化

　　读数是本课中最难的内容，关键是要理解一大格和一小格，读数完毕还要跟上单位，攻破这个难点，可以将读数练习与白板移动、动画、声音、公式相结合。以下是读数练习教学实录：

　　师：你会读刻度板上其它刻度吗？（教师移动指针让学生读数：3牛）

　　生：3。（教师马上在屏幕上写上“3”）

　　师：这么多同学有不同想法，你来说一说。

　　生：3牛。（教师在屏幕上补充上单位）

　　师：很好！任何没有单位的数字是没有意义的。（教师移动指针让学生读数：1.1牛）现在又是多少呢？

　　生：1.1牛。

　　师：你是怎么知道的呢？

　　生：1牛上去一小格。

　　师：你怎么知道一小格表示0.1牛呢？

　　生：一大格分为10小格，一小格就是0.1牛。

　　师：真不错！同学们，两个相邻数字之间的距离我们称之为一大格，这个弹簧秤，一大格表示多少呢？（一大格通过闪烁功能显示出来，如图6左边）一大格分为几个小格呢了呢？我们一起来数一数……（每一小格分隔线声音加动画依次出现）所以每一小格就应该是——（屏幕上公式展示读数过程如图6）

　　师：这个呢？（教师移动指针让学生读数：3.8牛）

　　师：你能说说读数过程吗？

　　生：……（屏幕出示读数过程）

　　师：刚才的读数都难不倒大家，我要增加难度啦！换一个弹簧秤我们来读读数

　　……

　　运动的物体是最能吸引注意力的。介绍什么是“一大格”时插入了形状，设置成闪烁，很好地将“一大格”从刻度板上动态地显示出来，吸引了注意力。介绍“一小格”的时候不光有动画，而且插入了声音，学生参与数数，加深了印象。教师预设需要学生练习的数据不需要事先准大量备图片，直接使用白板移动功能移动指针的位置就能轻松完成，而且教师还可以通过学生的反应情况及时调整练习的数据。插入了学科工具——公式，把读数的过程快速、直观、完整地呈现出来。

　　通过这样的处理，让读数练习从静态变为动态，读数时容易犯错的几个点也充分显示出来，很好突破了教学的难点。

　　（四）助手和展示——操作指导精准化

　　学生在使用测量工具时暴露的问题是课堂中宝贵的生成性资源，要充分利用好它。可以将操作指导与希沃助手、视频展台、批注相结合。以下是学生初次尝试使用弹簧测力计测量两个钩码后的教学实录：

　　师：为什么我们的数据差异那么大？

　　生：哦，读数时没有做到平视。

　　师：什么叫做平视？谁上来边演示边解说一下？（学生上台演示、解说。）

　　师：你们在读数的时候，胡老师拍了几张照片，我们一起来看一看（教师使用希沃授课助手同屏功能或文件上传功能再现学生读数时的错误方法，如图7）。有什么问题？

　　生：第一种仰视读数了，第二种俯视读数了。（教师随即在屏幕上将人的眼睛和指针用虚线连接起来）。

　　师：很好！但是这两种错误的读数方式一般也不会造成数据有那么大差距啊，还会是什么原因造成的呢？

　　生：我们的测力计一开始没有对准“零”！

　　师：请测量结果最大和最小的组把你们的弹簧测力计拿上来。（测力计放视频展台下投影，并放大，如图8）发现问题了吗？你们觉得在使用弹簧测力计前要注意什么？

　　生：要调零。

　　师：我们来看我们一开始的操作（教师使用希沃授课助手同屏功能再现学生一开始操作时的视频），没有一个小组注意到

　　这点。那么，怎么调零呢？谁上来操作一下。（学生在视频展

　　台下演示调零方法）

　　……

　　（播放视频回顾弹簧测力计使用）

　　希沃授课助手同屏功能再现实验过程中的错误操作，让学生自主发现问题，也便于教师精准指导。视频展台投影下两个测力计指针一开始的位置暴露无遗，让每一位同学都深刻感受到事先没有调零对数据产生的重大影响。投影也使学生演示调零过程每个同学都能清晰可见。

　　通过希沃授课助手及时再现操作时错误，让学生能够及时发现错误、分析错误、改正错误，从而培养了他们的观察能力、分析能力和解决问题的能力。

　　（五）书写和标注——数据采集便捷化

　　数据的采集和分析是测量教学中必不可少的环节，为了避免数据采集浪费大量时间，也为了使数据分析更有效，可以充分发挥白板的书写与标注功能。图9是我一个班学生两次测量钩码重力的后收集到的信息：

　　屏幕上直接收集數据，省去不必要的准备和切换工作，而且数据书写错误时，不仅可以用橡皮擦除，也可以直接撤销，非常方便。用不同颜色的笔将特殊的数字标注出来，非常醒目，能够加深学生对这部分内容的印象。

　　这样的处理，使得数据收集更快速便捷，数据交流更方便有效。

　　（六）拓展和应用——评价管理数字化

　　弹簧测力计是科学测量的一种重要工具，所以有必要对其进行实践操作测评，以便教师调整自己的教学。口头评价是教师最常用的评价方式，也是最及时、有效的评价方式，但是往往不会被完整记录。可以充分发挥班级优化大师评测功能，这就是希沃白板自带的一个比较实用的拓展和应用功能。评测试题和评价内容如下：

　　《测量力的大小》评测试题

　　1.请说说弹簧测力计的主要组成部分名称。

　　2.称出下列三样物品的重力并记录在表中。

　　运用班级优化大师对学生进行评价可以在电脑上完成，也可以在手机上操作，非常便捷。评价的项目教师可以自行增减、编辑，非常灵活。每项的分值可以根据内容权重自行设定且可以重复加减分。从而使科学学习的评价内容更丰富、评价形式更多样，更具过程性和可操作性，学生的表现又能够被及时记录下来，实现了学习评价的数字化管理。运用班级优化大师进行评价，及时、完整，便于教师及时调整教学。

　　三、结论与建议

　　希沃白板给测量教学带来了一场全新的技术革命，它优化了教学过程，提高了课堂效率。

　　（一）结论

　　针对传统科学测量教学条件的限制和教学方法的一些弊端，通过丰富的实践和探索，我们认为：现代教育技术对于改善科学教学的环境、优化教学方法、提升课堂学习效率是十分有效的，值得推广和使用。在实际的操作应用中，各种希沃白板中的工具的灵活运用对于开展科学测量有效学习具有十分重要的作用，具体来说，它能使整体认知趣味化、小微认知具象化、读数练习动态化、操作指导精准化、数据采集便捷化、评价管理数字化，从而促进了教师教学方式和学生学习方式的改变，其意义和价值是显而易见的。希沃白板技术给测量教学带来了新的生命力。

　　（二）建议

　　教学有法但无定法，本研究所阐述的运用希沃白板技术来解决测量教学疑难问题中的一些策略，只是适合自己教学实际情况的一个比较成功的个案。各个地区科学教学资源不同，不同地区学生也存在差异，对于测量教学并没有一个固定的模式，需要老师们发挥教学智慧做适切性处理和设计。此外，这些策略对于教学物体长度、质量、体积、温度等其它特征是否适用也有待于进一步实践和探索。