用技术推动高效科学课堂

谈梅芬

摘 要：操作便捷、读数精准的温度传感器为主的数字化实验技术的引入，将是对传统实验探究的一种很好补充，它能有效地促进学生对科学本质的深入认识。

关键词：改善 优化 充实

温度计作为常见测温工具，历来是一线科学教师频繁使用的实验器材。普通用红液煤油温度计，量程一般是-2-102℃，最小分度值1℃。而细心的实验员会在比较中发现，由于产品自身的质量问题，常温下若干支温度计的液柱高度并不统一，用这类工具进行实验观测分析，误差较大。而真正的生活应用中已有太多不这样看的温度计，因此，操作便捷、读数精准的温度传感器为主的数字化实验技术的引入，将是对传统实验探究的很好补充，能有效地促进学生对科学本质的认识。

一、改善教材实验内容，优化探究过程

苏教版小学科科学教材中有关温度的教学内容主要集中于四年级上册《冷和热》单元，三年级下册《气温有多高》（用气温计测量气温），及六年级上册的《太阳系大家族》。改进实验的有效操作，不做伪实验不搞伪科学，是所有科学教师教学中需要思考的。而温度传感器有针对性地介入探究活动，将很好地优化实验过程。

1.有效解决实验过程的难点

我校使用的温度传感器量程-50-150℃，分辨率0.1℃，精度+0.5℃。便捷的操作，精准的读数在《冷热和温度》一课得以很好体现。“连续测量一杯50ML热水温度的变化”是本课的主要探究活动。在传统教学中，这个实验的操作除了需要正确读取数据外，另一个至关重要是计时员的选定，每隔一分钟进行一次测量读数，计时提前或落后会直接错失实时数据的获取。温度传感器的使用有效攻克了实验中准确读数的难点，TriEiLab实验数据处理软件又很好地排除了实验中计时的困惑，时间能精准到秒，实时进行测量并自动记录（如下图1），体现数据采集的智能高效，科学客观地测量每一时间的数据值。同样，这一数字化技术在《吸热和散热》一课中也得以优化应用，取得了方便快捷的实验效果。

2.实现定量与定性的高效结合

描述正在发生的变化最好的方法是把测量结果制成一张图表形式，以此形象地描述数据之间的相互关系。同样

在《冷热和温度》一课，传统的教学中教师需要指导学生描点绘制一张关于温度变化的曲线图，这对刚踏入四年级

学习没多久的学生来说，第一次绘制曲线图难度很大，且关于坐标轴的认知、绘制方法的解读都将耗费很多时间。TriEiLab实验数据处理软件的另一大优势是信息表征的多元化，可以自动生成图表，平板界面会实时显示热水降温过程中的数据外，还将它的温度变化曲线图显示了出来。教师在引导学生分析数据的基础上，进一步观察曲线图的走势（如上图），有利于读懂数据背后的意义。

二、设计个性化实践活动，充实科学课堂

科学学习绝不只是四十分钟课堂内的事，也不仅是能读懂几本与科学相关的书籍，课外实践才是孩子们学科学用科学的广阔舞台。熟练使用温度传感器，为学生创造性地进行探究性活动提供了更多便捷。

由四年级学生造霜实验衍生出的一个实践活动。孩子们从日常生活经验得知，把水放到冰箱冷冻室，一晚上的时间就会结成冰。但水在多少温度时开始结冰，水是怎样结成冰的（一下子就变成整个冰疙瘩，或是从外到里逐渐开始结冰，也可能是从里往外开始的），这是他们不知道的，亦或是懵懂混沌的。活动中，教师指导学生先利用温度传感器测量一杯冷水的温度，再连续测量获得水结冰的温度数据，由浅入深，由扶到放，以台阶形式层层递进，使之获得生活中的科学概念。

数字化实验技术在小学科学教学中的应用，变革了学生传统的学习方式，丰富了实验探究的内容，拓宽了实践活动的时空。但我们不能摈弃传统（例如否定温度计的基本原理的认知与操作使用的指导，毕竟这是所有演化出其他测温计的原型），也不能为技术而技术，甚至过分神化技术，应始终保持现代与传统的有效整合，充分挖掘其教学价值，促使学生对科学概念的理解和科学本质的认识，让探究因数字化技术的引入而更加生动活泼！