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数字·变革
数字·变革
——上海市小学科学教学中数字化实验系统（DIS）应用举例
赵伟新
上海市教育委员会教学研究室
摘要
数字化、信息化已成为时代的潮流，学校有责任让学生认识到现代社会信息化过程对于学习方式和工作方式的影响，并把信息化工具作为自己学习的伙伴。上海小学科学学科通过课例展示、专项培训、教学评优等方式，在小学科学课堂倡导数字化实验系统（DIS）的应用，形成了一定数量的涉及物质科学、生命世界、地球与宇宙三个课程学习模块的实践课例。数字化实验系统（DIS）的优势和作用在于，用小学生易于理解的数字来显示实验现象、突出教学重点、突破教学难点、形成科学概念，实现课堂学习时空的重新分配，学生的科学学习变得更为有效，科学课堂正在发生着变革。
关键词
小学科学数字化实验系统教学应用
正文
数字化、信息化已成为时代的潮流，人们的生活、学习、工作等已越来越离不开信息技术。随着信息技术的发展，小学科学实验教学迎来了新的机遇。用传感器采集实验数据、用计算机处理数据，使学生置身于数字化的学习环境中，不仅有迫切的需求而且有实施的可能。2015年起，借助于上海市“中小学数字化实验系统研发中心”研制的数字化实验系统（DigitalInformationSystem，简称DIS），上海市小学科学在实验教学上积极探索“信息技术与科学课程深度融合”，转变了各级教研人员和学科教师的理念，形成了一支数字化实验系统应用的骨干队伍，积累了一定数量的实践课例，同时也初步总结了数字化实验系统运用与小学科学教学的优势和作用。
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点评：数字·变革
嘉义大学数位学习设计与管理学系教授 林菁
赵伟新老师用一个非常幽默、有趣的找到那个数位，在台湾我们把它叫数字变革。我想说我大概我看了篇文章，我觉得非常有趣，引申到一些小想法给大家一起来讨论。
那我想说，其实老师们把它放在自然课里面，自然课一直要做探究，就像刚刚讲，水的压力到底怎么样，那三根棒子到底有什么差别？我不知道老师说，它也许以前没有那么精准，老师就说背起来就好，实验多了，你就知道那个答案，即使小孩没有看到，就背起来就好，可是是非常违反自然科的学习。因为大自然非常非常复杂，有一个探究的心，会学到非常多。我想说老师们，其实你们就带孩子做一个探究式学习。我自己也在做这种探究式学习，在上海有很多老师也有在做，我想有一些交流。探究的学习，我不知道老师们在教学的时候，老师其实引导学生要做这些思考，真实的情境。其实要有一个问题解决的能力，就像是我自己在庄园研究的时候，我带小朋友去探究。比如说我带一年级的小朋友去探究蝴蝶。一年级的小朋友就会问最可爱的蝴蝶是哪一种？他一到问问题我就傻，我从来都没有想过孩子会问这个问题，答得出来吗？什么样的蝴蝶，哪一种蝴蝶是最可爱的，全世界到底有多少种蝴蝶？所以我就发现，当我们去做探究，第一个是要学会去问问题，而且这个问题是可以去验证的，全世界为什么不能找出最可爱的蝴蝶，因为它是一个意见，不是一个事实。你觉得可爱，我觉得不可爱。所以后来我在做探究的时候，确实有一些问题解决的能力，老师在这个过程中，我想赵老师，无论你自己教还是跟其他老师一起，我们需要结合，老师就要说，你有非常多的资源，那资源怎么把它带进来。那就是宗旨，其实学生为宗旨非常难教。学生会问你说，最可爱的蝴蝶是哪一种？没有这种问题，为什么不行？为什么我就不能问全世界最可爱的蝴蝶是哪一种？因为他说全世界最好的蝴蝶的时候，没有办法去探究出那个答案，有些是可以探，有些是不能探。我觉得这个做问题解决的时候，学会东西你肯定要让他做主动学习、自觉合作，要有一种批判思考的能力。所以当我们把资源带进去的时候，更有趣的是批判思考，学生要去想，这样合理吗？我们带着它用数位化，也许当时我们设备没这么好。所以就像这次我们在附小的时候，那时候是三年级，右边的小朋友就跟你说蜂箱，旁边的小朋友就说没有看过，他就很好奇的在开始，所以就是有探究的心在里面。那在探究的时候，其实在过程中会发现，那个学生不是说背下来，你做久了就会知道。其实学生可以跟老师不断地去讨论，他才会得出自己的结论，就会造成很多自然科的改变。因为我自己在研究的时候，也许跟老师们做一次两次三次，做好几次发现，你去测测看，对他的哪一种学习，是记忆还是理解？我会发现其记忆跟理解都有帮助，你不用做这么多考试。但是你常常让他去想，他其实跟理解、跟问题、生活解决都会有一些些提高。
那当在民主社会里面，其实这个批判，就是他会提问题，从自然课慢慢就会延伸到社会课里面。他就会想说这合理吗？老师说我需要来这边报告合理吗？大家想想看，等等。解决很多很多的问题就是那种批判思考，那在自然课里面，可以用到很多的模式，我想说我可以呼应老师们，当然老师讲的是几个例子，我想说有一些探究的模式，就是经常让学生去投入，这是一个有趣的东西，然后他就会想要去探索，探索之后有很多东西跑出来，你就会去解释说这是什么意思？为什么这样？越去解释，就在这个过程中，就会比较清楚。也有不同的模式，像我们这边，我自己在做的时候，他从定义问问题开始。全世界最可爱的蝴蝶不能问，那我能问什么？我说小朋友你换一个问题，你还想知道什么？小朋友就说蝴蝶吃什么？这是个朋友，不同的蝴蝶它比较具体。可是你不能说蝴蝶为什么长这个样子，我觉得这是比较复杂的问题。一年级的小朋友，从慢慢的去问你的问题，他就想他从哪里找策略。那整个过程，他的资源像刚才老师讲的数位化，也许像图书馆、图象、媒体，其实它都是可以来帮助我们来用到各种各样的资源。其实今天在看老师的问题，我有想到这些可以来补充。我在看这边DIS，代入到科学教学的时候，我就发现很有趣的是，他先做展示，就有很多有兴趣的老师我们一起来看。还有老师有专业培训，其实用到数位，这些东西我不知道是不是要自己，还是有人会帮他设计好。假如自己做，老师就会觉得压力很大，就不想做了。只要有协助老师，就愿意投入每一个不同的单元。我倒想想看，变成数位化会比较精准一点，有一些教学的评优大家一起来讨论。我觉得教师，就像我们在这边把科技带进去，老师刚开始都会有反感。可是当会有这种互相的观摩，小朋友就成长的时候，他就愿意。所以我说，可以是有条不紊地逐步改变老师的教学，特别是数位化，无论是电子白版这个带进去，那其实从老师改变教学，我最后想看的应该还是那个，有更多的时间去。我看老师的文章中写的很有趣，当你把学生从那个，他每天在记录里面，就是还不准，盲目在记录的时候还看不到那个全貌，为什么在做这个实验。你把从那个里面去释放出来。学生就会变成有比较多的时间可以思考、分析，我想这个才是自然课我们真的想让他去理解的，去思考，去分析，我觉得这个是很好的。
我在读这篇文章的时候，其实说科技久了，我们也会发现，其实它有很多的弊端。有什么弊端？就是我在开始我也想到一些疑问。就像老师们有看到，有电子白板。那在台湾，嘉义其实是最先进的，在嘉义你会看到每一间教室都有电子白板。我们在推的时候，大家都很欣慰，小孩就很兴奋，真的是有趣，他们就会测他们数学成绩有没有增加，用电子白板的，跟传统黑板，进步的程度有没有达到显著差异？可是后来我们就发现，刚开始第一年有，第二年、第三年就没有了。为什么？就跟电子黑板一样的，电子白板的只是这样拿出来写，有电子跟没电子是一样的。所以我们在做科技的时候，我们常常会想，这是新奇效果，学生眼睛一亮是因为我没看过，可是其实效果都一样，我只是打出来跟我写出来，效果是大一点小一点，那没效。假如真的有效的时候，要引起学生探究的动机。比如说电子白板里面真的是有互动的，从这里可以连接到什么什么，跟黑板不一样的时候，那个科技才有效，它就不只是新奇效应。它能展现出3D的什么东西，那个影片很容易连接出，那个电子白板就有效。所以我想说，假如上课的DIS里面，老师们也许可以再进一步去看看，再这样做的话，那学生的实验、成效、学习上面的理解，记忆有没有更有效？后对于自然科的兴趣是不是更有提高？问题解决能力有没有增加？你会发现那个真的是帮助自然课，而不只是新奇效果。当你在带着学生在玩DIS的时候，学生是很高兴在玩这个东西，还是真正进入到科学探究。在台湾这边，我们在推行动展，就是我们的平板，我们在看其实它做了一年两年，你会看到融到各科。现在教育部也很聪明，那到底有没有显著差异？他会教你规定有一个实验组，一个控制组，让学生上去答。老师上去就会发现，上面没有显著差异，做了半天没有显著差异。我在想为什么？学生都在说好玩，我要继续，有趣，我天天在那个平板平板上面玩游戏，可以及时回应，学生都说有趣。可是你回来真正看他的教学的时候，没有。所以其实你要代入那个科学探究里面的话，那个科技的东西才有益。文章我有看到老师讲说，用资料代替了手工，优缺点是什么？优点是说你把它释放出来做批判思考，那缺点会不会不动手做？就变得很科技，会不会有。
我读过一篇文章，洪兰，台湾一个专门研究脑神经的，就说我们一开始就把GPS打开。我就让它带，久了之后我连回家的路都不会，我天天就靠着它。就像以前我还记得谁的电话，我现在把谁的电话都记在手机里面，我就背不起来了，我就得越来越笨了。所以科技有的时候，它有效应，有的时候就会带动一些负面的。这其实要看老师怎么去把它引导到科学探究里面，那个时候就会非常有趣，非常有效应。
我从这篇文章里面想到这些，谢谢各位。
（以上内容根据录音整理）