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  • 編者按:2017 年,教育部頒發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出,綜合實(shí)踐活動(dòng)是從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā),從生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題,通過(guò)探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程。學(xué)生能從個(gè)體生活、社會(huì)生活及與大自然的接觸中獲得豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),形成并逐步提升對(duì)自然、社會(huì)和自我之內(nèi)在聯(lián)系的整體認(rèn)識(shí),具有價(jià)值體認(rèn)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、問(wèn)題解決、創(chuàng)意物化等方面的意識(shí)和能力。2022 年頒發(fā)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)?(2022 年版?)》要求進(jìn)一步強(qiáng)化課程綜合性和實(shí)踐性,設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng),加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián),帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施,強(qiáng)化實(shí)踐性。2023 年,《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》《教育部關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)地方課程和校本課程建設(shè)與管理的意見(jiàn)》相繼發(fā)布,文件聚焦立德樹(shù)人根本任務(wù),要求在加強(qiáng)實(shí)踐、激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣,盤(pán)活各方教育資源,推動(dòng)校內(nèi)校外整合等方面著力,指出校本課程開(kāi)發(fā)要強(qiáng)化綜合性、實(shí)踐性和選擇性。上海市教育委員會(huì)發(fā)布的《上海市教育委員會(huì)關(guān)于實(shí)施項(xiàng)目化學(xué)習(xí)推動(dòng)義務(wù)教育育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》,要求將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)納入學(xué)校課程實(shí)施方案。無(wú)論是“雙新”實(shí)施、科學(xué)教育、校本課程建設(shè),還是教學(xué)新樣態(tài),都與綜合實(shí)踐活動(dòng)有關(guān)聯(lián),都可以同向而行,有機(jī)銜接。綜合實(shí)踐活動(dòng)在教育教學(xué)中實(shí)施進(jìn)入了新時(shí)期,受到更廣泛的關(guān)注。本期刊發(fā)八篇文章,從不同角度探尋中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)教育裝備的產(chǎn)品和學(xué)習(xí)內(nèi)容研究特定教育裝備與綜合實(shí)踐活動(dòng)之間的適配性,探究其可能的應(yīng)用樣式,進(jìn)一步助力綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施。2017年教育部印發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出:綜合實(shí)踐活動(dòng)是從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā),從生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題,通過(guò)探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程。綜合實(shí)踐活動(dòng)課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí),認(rèn)識(shí)、分析和解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,著力發(fā)展核心素養(yǎng),特別是社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,以適應(yīng)社會(huì)生活和個(gè)人自主發(fā)展的需要。以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的智能革命,促進(jìn)了社會(huì)生活進(jìn)入全面數(shù)字化時(shí)代。由此應(yīng)運(yùn)而生的智能教育設(shè)備正進(jìn)入教育領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié),它們可以提高教學(xué)效率,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。數(shù)字化探究設(shè)備是以傳感器測(cè)量為核心的數(shù)字化科學(xué)探究數(shù)據(jù)收集、分析工具,它憑借與學(xué)科教學(xué)相整合的信息技術(shù)手段,正在被國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的小學(xué)應(yīng)用在教育教學(xué)中,為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了優(yōu)質(zhì)、有效的實(shí)驗(yàn)手段。本文結(jié)合上海市平?jīng)雎返谌W(xué)的“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)案例,分析探討數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并對(duì)如何科學(xué)地應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備,落實(shí)綜合實(shí)踐活動(dòng)的育人目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng),提出幾點(diǎn)建議。一、案例背景“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)是我?!盀I江DREAMS課程”的內(nèi)容,為四年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì),共10課時(shí),通過(guò)創(chuàng)設(shè)“向聯(lián)合國(guó)教科文組織遞交生態(tài)校園的優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案”的真實(shí)情境,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)地探訪(fǎng)、實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、設(shè)備探測(cè)與數(shù)據(jù)分析等活動(dòng),理解雨水花園的原理與意義,提升實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng),增強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。本活動(dòng)由兩個(gè)子任務(wù)構(gòu)成:即“探秘雨水花園對(duì)周?chē)h(huán)境的影響”和“搭建簡(jiǎn)易雨水花園凈化系統(tǒng)”。首先學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下實(shí)地探訪(fǎng)雨水花園,能闡釋雨水花園的功能以及其對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)模擬搭建雨水花園的凈化系統(tǒng),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究雨水花園中水質(zhì)凈化的奧秘。本活動(dòng)應(yīng)用的數(shù)字化探究設(shè)備有:數(shù)顯pH傳感器、數(shù)顯濕度傳感器、數(shù)顯溫度傳感器、數(shù)顯電導(dǎo)率傳感器、生態(tài)系統(tǒng)罐、雨水花園實(shí)驗(yàn)器等(圖1)。這類(lèi)設(shè)備以操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確、效率高等優(yōu)勢(shì),為提升探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,激發(fā)學(xué)生探究興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究能力、創(chuàng)新精神以及科學(xué)素養(yǎng)提供了良好的技術(shù)保障。圖1 數(shù)字化探究設(shè)備應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖裝備展示:二、案例描述1. 活動(dòng)片段一(1)激趣引入,發(fā)布任務(wù)師:上節(jié)課,我們探訪(fǎng)了楊浦濱江的雨水花園,知道了雨水花園通過(guò)植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化,并使之逐漸滲入土壤,涵養(yǎng)地下水,是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。有同學(xué)問(wèn):雨水到底干不干凈呢?我們一起來(lái)看幾張圖片。(出示酸雨危害人類(lèi)生存環(huán)境的圖片)從圖中你們發(fā)現(xiàn)了什么?生1:酸雨破壞了湖泊和森林,對(duì)我們危害很大。生2:酸雨腐蝕了文物古跡,還破壞農(nóng)作物。師:是的,“下雨”這一自然現(xiàn)象我們都很熟悉,但是你們聽(tīng)說(shuō)過(guò)“酸雨”嗎?曾經(jīng)在我國(guó)檢測(cè)出雨水的pH平均為4.6,*低為3.0,這就是“酸雨”。今天,我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)雨水及生活中常見(jiàn)用水進(jìn)行pH檢測(cè),探一探其中的奧秘。(2)學(xué)習(xí)原理,提煉要點(diǎn)師:來(lái)看看實(shí)驗(yàn)需要用到的器材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)器材:數(shù)顯pH傳感器、試管、燒杯、雨水、自來(lái)水、可樂(lè)、蘇打水。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:在試管中分別倒入雨水、自來(lái)水、可樂(lè)、蘇打水,將pH傳感器探頭分別插入對(duì)應(yīng)試管,測(cè)量pH,并做記錄。師:觀(guān)看實(shí)驗(yàn)演示視頻,思考:實(shí)驗(yàn)中要注意哪幾點(diǎn)?生1:每次測(cè)試好一種液體,都要將探頭用蒸餾水清洗,再擦干凈探頭。師:你看得很仔細(xì),大家知道為什么要這么做嗎?生2:如果不洗干凈探頭的話(huà),就會(huì)有前面檢測(cè)的物質(zhì)殘留,會(huì)影響后面的檢測(cè)效果。師:你說(shuō)得很有道理。在操作中要注意:每次檢測(cè)后都要清洗探頭,再用吸水紙擦干水。設(shè)計(jì)思路:通過(guò)呈現(xiàn)酸雨對(duì)環(huán)境的危害,引導(dǎo)學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)到雨水pH測(cè)定的必要性,激發(fā)探究興趣。實(shí)驗(yàn)中利用數(shù)顯pH傳感器與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)雨水及一些生活中常見(jiàn)用水的酸堿度進(jìn)行簡(jiǎn)單檢測(cè),獲得直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析,得出結(jié)論,并指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)這些常見(jiàn)用水進(jìn)行歸納分類(lèi),初步感知pH的科學(xué)概念(圖2)。圖2 學(xué)生在使用數(shù)顯pH傳感器檢測(cè)2. 活動(dòng)片段二(1)出示任務(wù),明確要求師:上節(jié)課,我們知道了雨水花園還有一個(gè)很重要的作用,就是通過(guò)其植物的蒸騰作用可以調(diào)節(jié)環(huán)境中空氣的濕度與溫度,改善小氣候環(huán)境。今天,我們將通過(guò)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn),探究雨水花園中的植物是如何對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響的。(出示實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)實(shí)驗(yàn)器材:生態(tài)系統(tǒng)罐、綠葉、臺(tái)燈、數(shù)顯溫度傳感器、數(shù)顯濕度傳感器、采集器、數(shù)據(jù)連接線(xiàn)、計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:將綠葉放入密封的生態(tài)系統(tǒng)罐中,打開(kāi)臺(tái)燈模擬自然光照,依次連接數(shù)顯濕度傳感器、數(shù)顯溫度傳感器、采集器和計(jì)算機(jī)。打開(kāi)數(shù)據(jù)收集軟件,自動(dòng)檢測(cè)并采集數(shù)據(jù),檢測(cè)結(jié)束后,軟件自動(dòng)生成濕度和溫度變化曲線(xiàn)。(2)演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)思考師:我們來(lái)看實(shí)驗(yàn)演示視頻,思考:模擬實(shí)驗(yàn)的作用是什么?操作中要注意哪些要點(diǎn)?(播放實(shí)驗(yàn)演示視頻)生1:我們上次參觀(guān)雨水花園,感覺(jué)走進(jìn)去就很舒服,空氣很新鮮。模擬實(shí)驗(yàn)讓我們把植物對(duì)濕度和溫度的改變看得更加清楚了。生2:模擬實(shí)驗(yàn)把雨水花園搬到了一個(gè)密封的罐子里,讓濕度和溫度變化更加明顯。師:大家同意他們的觀(guān)點(diǎn)嗎?(學(xué)生紛紛點(diǎn)頭)雨水花園中有許多水生和陸生植物,他們通過(guò)光合作用和蒸騰作用,向空氣中補(bǔ)充氧氣和水分,這也是為什么我們會(huì)感覺(jué)空氣清新的原因之一。模擬實(shí)驗(yàn)為我們模擬了一個(gè)真實(shí)的雨水花園微環(huán)境,配合使用數(shù)字化傳感器,讓實(shí)驗(yàn)效果更明顯、更快速地呈現(xiàn)在我們眼前。設(shè)計(jì)思路:采用生態(tài)系統(tǒng)罐模擬雨水花園環(huán)境,利用臺(tái)燈照射模擬出植物在太陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用與蒸騰作用的環(huán)境。利用數(shù)字化探究設(shè)備模擬實(shí)驗(yàn),通過(guò)電腦系統(tǒng)出示的曲線(xiàn)圖,幫助學(xué)生方便、直觀(guān)地了解植物光合作用和蒸騰作用的結(jié)果與現(xiàn)象,理解雨水花園中植物對(duì)環(huán)境的影響(圖3)。圖3 學(xué)生在使用生態(tài)系統(tǒng)罐做模擬實(shí)驗(yàn)三、案例分析1. 數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)本案例通過(guò)真實(shí)情境下的任務(wù)驅(qū)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)字化探究設(shè)備的輔助下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)在考察探究類(lèi)的小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備,對(duì)提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)精神有許多幫助,其優(yōu)勢(shì)總結(jié)如下。(1)形式新穎,激發(fā)學(xué)生探究欲望好奇心是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的動(dòng)力,是探求新事物、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的源泉。數(shù)字化探究設(shè)備作為一種新技術(shù)、新事物引入探究活動(dòng)中滿(mǎn)足了學(xué)生的好奇心,激發(fā)了學(xué)生的探究興趣和欲望,提升了探究的主動(dòng)性,也體現(xiàn)了現(xiàn)代教育以學(xué)生為本、以學(xué)生為主體的教育理念。以上案例中,筆者向?qū)W生介紹數(shù)顯pH傳感器時(shí),學(xué)生對(duì)這種新型的檢測(cè)工具表現(xiàn)出了極大興趣,躍躍欲試地想趕快進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在檢測(cè)過(guò)程中,他們非常耐心細(xì)致,操作員每測(cè)好一次就沖洗探頭并吸干水分;記錄員記下每次測(cè)得數(shù)據(jù);分析員整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行酸堿度分類(lèi)。在全情投入中,學(xué)生對(duì)酸堿度形成了初步感知,提升了科學(xué)觀(guān)察、比較歸納的核心素養(yǎng),增強(qiáng)了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。緊接著,學(xué)生紛紛提出了想進(jìn)一步探究的問(wèn)題:有的想探究pH與溫度有沒(méi)有關(guān)系;有的想探究如何改變物質(zhì)的pH;還有的想探究哪種pH的水對(duì)人體健康*有益……課堂的時(shí)空是有限的,但是學(xué)生對(duì)真實(shí)生活的探究并不因?yàn)橄抡n鈴聲的響起而戛然而止。保持著對(duì)身邊世界的探究興趣,是學(xué)生開(kāi)展探究的重要前提。在應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備的探究活動(dòng)中,學(xué)生細(xì)心觀(guān)察并從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或過(guò)程中捕捉新生成的問(wèn)題,他們的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力均得到了提升。(2)精確度高,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度數(shù)字化探究設(shè)備采集的數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性強(qiáng),還可以自主設(shè)置精度,相對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能減少實(shí)驗(yàn)誤差,增強(qiáng)了探究實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,提升了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)常用指示劑顏色的變化或pH試紙的變色與比色卡對(duì)照來(lái)觀(guān)察酸堿度,人為主觀(guān)因素會(huì)對(duì)觀(guān)察結(jié)果產(chǎn)生干擾,但用數(shù)顯pH傳感器就能精確地測(cè)出溶液的pH。本活動(dòng)中,學(xué)生通過(guò)比較數(shù)顯pH傳感器上顯示的數(shù)值,可以清楚地知道可樂(lè)的pH小于6.0呈酸性、蘇打水的pH大于7.0呈堿性、自來(lái)水呈中性、而老師提供的雨水樣本呈弱酸性。這一過(guò)程使學(xué)生將粗略的感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為確切的數(shù)值概念,進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,形成理性思維。(3)快捷直觀(guān),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神小學(xué)生主要依賴(lài)形象思維來(lái)理解事物,他們借助數(shù)字化探究設(shè)備進(jìn)行探究,能快捷、直觀(guān)地獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)圖示。數(shù)字化探究設(shè)備為學(xué)生更好地理解觀(guān)察到的現(xiàn)象提供了重要的技術(shù)支持。傳統(tǒng)教學(xué)中,探究植物光合作用通常會(huì)以水草為材料,觀(guān)察氣泡冒出的數(shù)量,以此來(lái)判斷光合作用的強(qiáng)度,但這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很不準(zhǔn)確。本案例中,使用生態(tài)系統(tǒng)罐模擬雨水花園生態(tài)環(huán)境,利用數(shù)字化探究設(shè)備快捷地獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果,再通過(guò)電腦系統(tǒng)顯示濕度和溫度變化的曲線(xiàn)圖,能助力學(xué)生直觀(guān)地理解植物光合作用與蒸騰作用,取得了較好的效果??梢?jiàn),數(shù)字化探究設(shè)備快速、高效地用直觀(guān)的圖表和精確的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,大大提高了課堂中探究活動(dòng)的效率和效果,將原本對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主觀(guān)、感性分析轉(zhuǎn)化為客觀(guān)、理性的認(rèn)識(shí),在幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)象的同時(shí),更提升了學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)和科學(xué)精神。2. 數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的科學(xué)應(yīng)用建議目前,將數(shù)字化探究設(shè)備用在中小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域處于起步階段,在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用案例還不多見(jiàn)。筆者根據(jù)以上案例中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的科學(xué)應(yīng)用提出幾點(diǎn)建議。(1)立足學(xué)校實(shí)際,有選擇地使用各種數(shù)字化探究設(shè)備在教學(xué)中所表現(xiàn)出的功能有所不同,不管其性能如何,如果不符合教學(xué)需要,那么它在教學(xué)過(guò)程中就是多余的。這就要求在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備時(shí),要立足學(xué)校實(shí)際情況、結(jié)合綜合實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo),有選擇地使用數(shù)字化探究設(shè)備。教師要與設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行充分溝通,必要時(shí)可以對(duì)已有的數(shù)字化探究設(shè)備提出改進(jìn)或定制的建議。我校四年級(jí)學(xué)生已有“數(shù)字云課堂”“三個(gè)助手平臺(tái)”“陽(yáng)光體育系統(tǒng)”的使用經(jīng)歷,通過(guò)科技課的學(xué)習(xí),他們已具備使用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力?;谶@樣的學(xué)情,結(jié)合“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)目標(biāo),逐一分析供應(yīng)商提供的清單上所有的數(shù)字化探究設(shè)備的功能和使用方法,*后選擇了以上這些設(shè)備,來(lái)優(yōu)化活動(dòng)實(shí)施,落實(shí)活動(dòng)目標(biāo)。(2)嚴(yán)格按照說(shuō)明,科學(xué)地操作在綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中,教師要通過(guò)圖文結(jié)合、視頻演示或現(xiàn)場(chǎng)示范等方式,指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地操作數(shù)字化探究設(shè)備,以便得到精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);還要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,助力學(xué)生形成理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究的精神。在本案例中,教師引導(dǎo)學(xué)生邊觀(guān)看實(shí)驗(yàn)演示視頻,邊思考操作中的要點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生關(guān)注到了操作要點(diǎn)之后,教師進(jìn)一步追問(wèn):為什么要這么操作?激發(fā)學(xué)生深度思考。在教師的點(diǎn)撥、指導(dǎo)的過(guò)程中,學(xué)生不僅知道了如何科學(xué)地使用數(shù)顯pH傳感器,他們的理性思維更是得到了激活。(3)做好活動(dòng)設(shè)計(jì),優(yōu)化活動(dòng)過(guò)程學(xué)生是探究活動(dòng)的主人,數(shù)字化探究設(shè)備是探究活動(dòng)的配角。教師在活動(dòng)設(shè)計(jì)中要不斷反思總結(jié),調(diào)整、改進(jìn)活動(dòng)設(shè)計(jì),充分發(fā)揮數(shù)字化探究設(shè)備的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化活動(dòng)的實(shí)施過(guò)程。教師要避免單純教授學(xué)生使用數(shù)字化探究設(shè)備,而要關(guān)注其完整的探究過(guò)程,注重培養(yǎng)學(xué)生選擇合適的工具來(lái)解決問(wèn)題的能力,以及收集、處理、分析數(shù)據(jù)的能力,從而逐步形成理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究的精神。本案例中,為了幫助學(xué)生理解“雨水花園對(duì)周?chē)h(huán)境的影響”這一概念,教師在第一次設(shè)計(jì)活動(dòng)方案時(shí)這樣安排:分別檢測(cè)雨水花園和學(xué)校操場(chǎng)的溫度和濕度,通過(guò)對(duì)兩地?cái)?shù)據(jù)對(duì)比得到兩地環(huán)境的差異,初步歸納雨水花園對(duì)環(huán)境的影響。但是,經(jīng)過(guò)實(shí)地走訪(fǎng)和測(cè)試,結(jié)果顯示兩地的差異并不顯著,并由多方面原因造成。于是,教師將活動(dòng)方案進(jìn)行了調(diào)整。在整個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選擇上,也不是一蹴而就的,而是一個(gè)不斷“實(shí)踐—反思—改進(jìn)”的過(guò)程。教師在活動(dòng)的設(shè)計(jì)階段與供應(yīng)商進(jìn)行了充分的溝通;在課程實(shí)施過(guò)程中,教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化活動(dòng)設(shè)計(jì),使數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的功能*大化,這個(gè)過(guò)程也體現(xiàn)了綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的開(kāi)放性、生成性的特點(diǎn)。四、結(jié)語(yǔ)反思整個(gè)“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)的過(guò)程,在數(shù)字化探究設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用方面,尚有許多不足,需要在今后的研究中改進(jìn)。第一,建立有效的評(píng)價(jià)機(jī)制。如何評(píng)價(jià)數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用的教學(xué)效果值得教師不斷思考。建立起一套完善的、有效的基于數(shù)字化探究設(shè)備應(yīng)用的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,對(duì)于綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的順利實(shí)施將起到有力的推動(dòng)作用。第二,加強(qiáng)相關(guān)教師的培養(yǎng)。由于數(shù)字化探究設(shè)備是新技術(shù),多數(shù)教師不太了解,因此學(xué)校要加強(qiáng)相關(guān)教師的培養(yǎng),讓更多的教師了解和使用數(shù)字化探究設(shè)備,體驗(yàn)其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。充分發(fā)揮教師的學(xué)科優(yōu)勢(shì),組建課程建設(shè)共同體,共同有效地推進(jìn)活動(dòng)的實(shí)施,以此促進(jìn)數(shù)字化探究設(shè)備與小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)的有機(jī)結(jié)合,為小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)優(yōu)質(zhì)、高效地開(kāi)展注入鮮活的生命力。?? 轉(zhuǎn)載自《上海教育技術(shù)裝備》? 作者:? 施玉豪——上海市平?jīng)雎返谌W(xué)一級(jí)教師? 曹楚斌——上海市教育委員會(huì)教育技術(shù)裝備中心原文鏈接:【裝備內(nèi)刊】數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的科學(xué)應(yīng)用——以“會(huì)呼吸的雨水花園”為例關(guān)注公眾號(hào)獲取更多信息

  • 2024年第五屆山西教育裝備展覽會(huì),于今日在晉陽(yáng)湖國(guó)際會(huì)展中心舉辦。上海安科隆電子科技有限公司受邀參加本屆教育裝備展示會(huì),展出時(shí)間:2024年5月6日-5月8日,展位號(hào):3展區(qū) T356?。上海安科隆電子科技有限公司專(zhuān)精傳感器/數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備 研發(fā)制造,提供數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室整體方案。產(chǎn)品功能覆蓋基礎(chǔ)教育學(xué)段科學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,以及綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。數(shù)字化、手持式、便攜套裝式傳感器及配套輔件設(shè)備能應(yīng)用于:溫度、濕度、電導(dǎo)率、電流、PH等學(xué)習(xí)內(nèi)容的數(shù)據(jù)采集。安科隆展位位于【?3館 T356】誠(chéng)邀各界領(lǐng)導(dǎo)蒞臨指導(dǎo)關(guān)注公眾號(hào)獲取更多信息

  • 4月19日,由中國(guó)教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)主辦,重慶市教育委員會(huì)、重慶兩江新區(qū)管委會(huì)、重慶市渝北區(qū)人民政府共同承辦的第83屆中國(guó)教育裝備展示會(huì)在重慶國(guó)際博覽中心盛大開(kāi)幕。本屆展示會(huì)展出面積20余萬(wàn)平方米。共吸引國(guó)內(nèi)外的1300多家企業(yè)攜2.1萬(wàn)余件展品參加,預(yù)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)摩交流人員將超過(guò)20萬(wàn)人次。領(lǐng)導(dǎo)嘉賓巡展上海安科隆電子科技有限公司專(zhuān)注于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、探究設(shè)備,傳感器制造。產(chǎn)品功能覆蓋基礎(chǔ)教育學(xué)段科學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,以及綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)踐學(xué)習(xí)內(nèi)容。數(shù)字化、手持式、便攜套裝式傳感器及配套輔件設(shè)備能應(yīng)用于:溫度、濕度、電導(dǎo)率、電流、PH等學(xué)習(xí)內(nèi)容的數(shù)據(jù)采集。安科隆科技現(xiàn)已研發(fā)出八十多種數(shù)字化傳感器,上百種輔件儀器,可將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象數(shù)據(jù)化,實(shí)驗(yàn)過(guò)程直觀(guān)、便捷。此外,我司特別結(jié)合生態(tài)領(lǐng)域?qū)W習(xí)內(nèi)容,研發(fā)了各種便攜探究教育裝備,并配有各種學(xué)習(xí)內(nèi)容。也可配合開(kāi)思?專(zhuān)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)成套儀器使用。安科隆科技在第83屆中國(guó)教育裝備展示會(huì)上,通過(guò)各類(lèi)數(shù)字化探究?jī)x器設(shè)備,向觀(guān)摩人員提供了全方位的介紹及體驗(yàn)活動(dòng)。并得到了國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家、學(xué)者、經(jīng)銷(xiāo)商、代理商到會(huì)考察調(diào)研,吸取各方意見(jiàn),根據(jù)需求不斷研發(fā)完善產(chǎn)品。本次展會(huì),安科隆科技展位位于S5號(hào)館S5017,我們期待與您相聚!關(guān)注公眾號(hào)獲取更多信息

獨(dú)立顯示 室內(nèi)戶(hù)外 豐富教學(xué)需求

圖顯PM2.5傳感器                       型號(hào):TXPM2.0參數(shù):量程:0~1000μg/m3            分辨率:0.2μg/m3獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以通過(guò)ACRO數(shù)據(jù)采集器或數(shù)據(jù)采集線(xiàn)連接電腦。用于測(cè)量并記錄空氣中的PM2.5值。

數(shù)顯相對(duì)濕度傳感器                         型號(hào):SXSD2.0量程:0%~100%;分辨率:0.1%;獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。測(cè)量氣體中濕度含量,禁止淋露??蓱?yīng)用的實(shí)驗(yàn)例舉

數(shù)顯風(fēng)速傳感器型號(hào):SXFS2.0量程0.3m/S~45m/S;分辨率:0.01m/S獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。功能: 用于測(cè)量環(huán)境風(fēng)速地理科學(xué)必備。

數(shù)顯二氧化碳傳感器型號(hào):SXEYHT2.0量程:0~100000ppm;分辨率:20ppm獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。開(kāi)機(jī)后預(yù)熱兩分鐘,附帶回流氣加速氣體運(yùn)動(dòng),能夠快速反映出二氧化碳的變化。需外配氣體探頭專(zhuān)用循環(huán)泵,提升檢測(cè)速度。實(shí)驗(yàn)例舉

數(shù)顯磁感應(yīng)傳感器型號(hào):SXC2.0量程:±100mT,分辨率:0.1mT獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。磁學(xué)專(zhuān)用的傳感器??蓱?yīng)用的實(shí)驗(yàn)例舉

數(shù)顯分體式位移傳感器型號(hào):SXFTWY2.0量程:0~6m;分辨率:0.01m無(wú)需發(fā)射端單獨(dú)組成的系統(tǒng),描繪位移和時(shí)間變化的傳感器,更多用于測(cè)量距離??蓱?yīng)用的實(shí)驗(yàn)例舉

數(shù)顯光電門(mén)智能分析儀型號(hào):GDMZNFXY2.0量程:0s~9000s; 分辨率:2μS傾角量程:±180°;分辨率:0.01°;加速度量程:-49m/s2~+49m/s2 ;分辨率:0.01m/s2;秒表分度:1mS。獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。具備秒表功能,可外接兩個(gè)光電門(mén)傳感器,從為所有運(yùn)動(dòng)學(xué)的實(shí)驗(yàn)提供時(shí)間和速度數(shù)據(jù)。可為化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量液滴的數(shù)量和體積。外置功能鍵,支持多個(gè)輔助測(cè)量功能鍵切換??蓱?yīng)用的實(shí)驗(yàn)例舉

數(shù)顯力傳感器型號(hào):SXSXL2.0   量程:±50N;分辨率: 0.01N;獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。經(jīng)典力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)必需的傳感器。產(chǎn)品細(xì)節(jié)可應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)

圖顯聲波/聲級(jí)傳感器型號(hào):SXSBSJ2.0量程:20Hz~20kHz;分辨率:1Hz;量程:0~150dB 分辨率:0.1dB(需連接電腦)能夠描繪出聲音的波形同時(shí)計(jì)算并顯示出頻率和分貝,*高采樣頻率300K/S

圖顯數(shù)據(jù)采集器                       型號(hào):TXCJQ2.0參數(shù):采集數(shù)據(jù),發(fā)送給電腦。          也可以脫機(jī)使用,通過(guò)液晶屏顯示、存           儲(chǔ)??芍苯邮褂霉怆婇T(mén)。               采集頻率:每秒0.1次~每秒20K          液晶屏:320*400          電池:2000mAH*經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔的探究方案的選配件,任何一款或多款傳感器只需要一個(gè)USB采集線(xiàn),即可實(shí)現(xiàn)與電腦聯(lián)機(jī),與ACRO軟件進(jìn)行交互;同樣可以和其他有mini USB的電子設(shè)備,比如手機(jī)交互數(shù)據(jù)。

數(shù)顯三維磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器型號(hào):SXSWCGY2.0量程:±50mT,分辨率:0.01mT獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。高等磁學(xué)專(zhuān)用的傳感器。

數(shù)顯多量程電導(dǎo)率傳感器型號(hào):SXDLCDDL2.0量程:0mS/cm~20mS/cm;分辨率:0.001mS/cm量程:0uS/cm~2000uS/cm;分辨率:0.1uS/cm量程:0uS/cm~200uS/cm;分辨率:0.01uS/cm獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。拓展實(shí)驗(yàn)或戶(hù)外實(shí)驗(yàn),被測(cè)溶液種類(lèi)較多的情況下可以選用多量程電導(dǎo)率傳感器。

數(shù)顯氧氣傳感器B型號(hào):SXSXY2.0量程:0~30%;分辨率:0.1%獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。測(cè)量低濃度氧氣含量,多用于測(cè)量呼吸作用實(shí)驗(yàn)中氧氣的含量。

數(shù)顯擴(kuò)散式二氧化碳傳感器型號(hào):KSSEYHT2.0量程:0~5000ppm;分辨率:1ppm獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。開(kāi)機(jī)后預(yù)熱兩分鐘,用于測(cè)量緩慢變化的二氧化碳。

數(shù)顯氣壓傳感器型號(hào):SXQYCGQ2.0量程550hPa~1060hPa;分辨率:0.1hPa獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。內(nèi)置探頭,測(cè)量環(huán)境氣壓。

數(shù)顯微電壓傳感器型號(hào):SXWDY2.0量程:±60mV;分辨率:0.01mV獨(dú)立的液晶屏顯示、和高容量鋰電池使得本產(chǎn)品可以完全不依賴(lài)與其他設(shè)備單獨(dú)使用,也可以與其他ACRO數(shù)據(jù)采集器設(shè)備構(gòu)成成套的系統(tǒng)。測(cè)量極其微小的電壓,使用前需調(diào)零。廣泛用于物理、化學(xué)、生物等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)合。

上海市教育委員會(huì)教育技術(shù)裝備中心 指導(dǎo)

《探究土壤酸堿度對(duì)植物的影響》實(shí)驗(yàn)原理:影響植物生長(zhǎng)因素包括了陽(yáng)光、濕度、溫度、土壤成分等環(huán)境因素(如空氣、水、溫度、光和養(yǎng)分等是影響植物生長(zhǎng)的五個(gè)基本因素),多種環(huán)境因素的植物的綜合作用,使植物具備了光合作用的本領(lǐng)。通過(guò)教育技術(shù)裝備可以簡(jiǎn)單的得到植物賴(lài)以生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)值,分析研究這些具體數(shù)值,能促發(fā)學(xué)識(shí)探究和思考基本環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:案例支持1——上海市復(fù)旦科技園小學(xué) 案例支持2——上海市靜安小學(xué) 實(shí)驗(yàn)總結(jié):植物對(duì)不同酸堿度土壤的反應(yīng)是不一樣的。土壤主要分酸性土壤、堿性土壤等。對(duì)于不同的植株適合栽種在不同的土壤之中,例如,海棠類(lèi),櫻花,羅漢松,梔子花,桂花,茉莉花等適合酸性土壤;無(wú)花果、紫藤、夾竹桃、石榴、梨樹(shù)、棗樹(shù)、側(cè)柏等適合堿性土壤。用PH傳感器探究不同酸堿度的土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的影響,對(duì)比植物生長(zhǎng)狀態(tài),總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。小知識(shí):土壤可以分為砂質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土三大類(lèi)。根據(jù)土壤酸堿性的強(qiáng)弱分酸性土壤、堿性土壤等,物質(zhì)的酸堿度強(qiáng)弱用pH來(lái)表示,pH值變化物質(zhì)的酸堿度也跟著改變。數(shù)值越低,物質(zhì)呈酸性,相反物質(zhì)則呈堿性。酸雨是導(dǎo)致土壤呈酸性的因素之一。植物對(duì)不同酸堿度土壤的反應(yīng)是不一樣的。不同的植株適合栽種在不同的土壤之中,例如,海棠類(lèi),櫻花,羅漢松,梔子花,桂花,茉莉花等適合酸性土壤;無(wú)花果、紫藤、夾竹桃、石榴、梨樹(shù)、棗樹(shù)、側(cè)柏等適合堿性土壤。

《探究溫度對(duì)植物的影響》實(shí)驗(yàn)原理:影響植物生長(zhǎng)因素包括了陽(yáng)光、濕度、溫度、土壤成分等環(huán)境因素(如空氣、水、溫度、光和養(yǎng)分等是影響植物生長(zhǎng)的五個(gè)基本因素),多種環(huán)境因素的植物的綜合作用,使植物具備了光合作用的本領(lǐng)。通過(guò)教育技術(shù)裝備可以簡(jiǎn)單的得到植物賴(lài)以生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)值,分析研究這些具體數(shù)值,能促發(fā)學(xué)識(shí)探究和思考基本環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:案例支持1——上海市復(fù)旦科技園小學(xué) 案例支持2——上海市靜安小學(xué) 實(shí)驗(yàn)總結(jié):植物對(duì)不同溫度的反應(yīng)是不一樣的。植物的生理活動(dòng)都必須在一定的溫度條件下才能進(jìn)行。有的植物耐寒,例如銀杏、白樺、松樹(shù)等;有的植物不耐寒,當(dāng)溫度低于植物所能忍受的溫度范圍時(shí),生長(zhǎng)逐漸緩慢甚至死亡,例如灌木、豬籠草、大王花、菠蘿等。用ACRO溶解氧傳感器探究不同溫度環(huán)境對(duì)水生植物光合作用的影響,分析傳感器采集的數(shù)據(jù),總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。小知識(shí):光合作用是水生植物*重要的代謝活動(dòng),溫度是影響其光合作用的限制因素,同時(shí)溫度也是種子發(fā)芽、生長(zhǎng)的重要條件之一。不同溫度環(huán)境下,植物的反應(yīng)是不一樣的。有的植物耐寒,例如銀杏、白樺、松樹(shù)等;有的植物不耐寒,當(dāng)溫度低于植物所能忍受的溫度范圍時(shí),生長(zhǎng)逐漸緩慢甚至死亡,例如灌木、豬籠草、大王花、菠蘿等。溫度也是告訴植物是否到了該發(fā)芽該生長(zhǎng)開(kāi)花以及結(jié)果的重要信號(hào)。

《探究濕度對(duì)植物的影響》實(shí)驗(yàn)原理:影響植物生長(zhǎng)因素包括了陽(yáng)光、濕度、溫度、土壤成分等環(huán)境因素(如空氣、水、溫度、光和養(yǎng)分等是影響植物生長(zhǎng)的五個(gè)基本因素),多種環(huán)境因素的植物的綜合作用,使植物具備了光合作用的本領(lǐng)。通過(guò)教育技術(shù)裝備可以簡(jiǎn)單的得到植物賴(lài)以生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)值,分析研究這些具體數(shù)值,能促發(fā)學(xué)識(shí)探究和思考基本環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 案例支持1——上海市復(fù)旦科技園小學(xué) 案例支持2——上海市靜安小學(xué) 實(shí)驗(yàn)總結(jié):不同濕度環(huán)境下生長(zhǎng)的植物是不一樣的。干旱環(huán)境的植物以針葉類(lèi)為主,例如仙人掌、胡楊駱駝刺等;潮濕環(huán)境的植物以闊葉類(lèi)為主,例如苔蘚、香蕉、紅木、闊葉林等。用ACRO濕度傳感器探究不同濕度環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)形態(tài)的影響,對(duì)比不同植物生長(zhǎng)環(huán)境的濕度數(shù)據(jù),觀(guān)察植物外形特征,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。小知識(shí):蒸騰作用是水分從活的植物體表面(主要是葉子)以水蒸汽狀態(tài)散失到大氣中的過(guò)程。它能夠促進(jìn)植物體對(duì)礦質(zhì)元素和有機(jī)物的吸收和運(yùn)輸,而濕度是影響植物蒸騰作用的主要因素。濕度值越大,植物的蒸騰作用越弱,對(duì)有機(jī)物的運(yùn)輸效率會(huì)下降,從而影響植物形態(tài)的生長(zhǎng),因此不同濕度環(huán)境下生長(zhǎng)的植物是不一樣的。干旱環(huán)境的植物以針葉類(lèi)為主,例如仙人掌、胡楊駱駝刺等;潮濕環(huán)境的植物以闊葉類(lèi)為主,例如苔蘚、香蕉、紅木、闊葉林等。

《探究陽(yáng)光對(duì)植物的影響》實(shí)驗(yàn)原理:影響植物生長(zhǎng)因素包括了陽(yáng)光、濕度、溫度、土壤成分等環(huán)境因素(如空氣、水、溫度、光和養(yǎng)分等是影響植物生長(zhǎng)的五個(gè)基本因素),多種環(huán)境因素的植物的綜合作用,使植物具備了光合作用的本領(lǐng)。通過(guò)教育技術(shù)裝備可以簡(jiǎn)單的得到植物賴(lài)以生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)值,分析研究這些具體數(shù)值,能促發(fā)學(xué)識(shí)探究和思考基本環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:案例支持1——上海市復(fù)旦科技園小學(xué) 案例支持2——上海市靜安小學(xué) 實(shí)驗(yàn)總結(jié):植物對(duì)不同光強(qiáng)的反應(yīng)是不一樣的。適應(yīng)強(qiáng)光照地區(qū)的植物成為陽(yáng)地植物,例如蒲公英,松,杉等;適應(yīng)弱照地區(qū)生活得成為陰地植物,例如灌木等。用ACRO氧氣傳感器探究不同光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用的影響,分析傳感器采集的數(shù)據(jù)(白天至黑夜),我們可以得到光因子對(duì)植物生長(zhǎng)活動(dòng)的影響曲線(xiàn)。小知識(shí):光合作用是指綠色植物(包括藻類(lèi))吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有機(jī)物,同時(shí)釋放氧氣的過(guò)程。植物的生長(zhǎng)是通過(guò)光合作用儲(chǔ)存有機(jī)物來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此光照強(qiáng)度對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育影響很大。在不同光照強(qiáng)度下植物生長(zhǎng)狀態(tài)都不同!適應(yīng)強(qiáng)光照地區(qū)的植物成為陽(yáng)地植物,例如蒲公英,松,杉等;適應(yīng)弱照地區(qū)生活得成為陰地植物,例如灌木等。

上海市復(fù)旦科技園小學(xué)上海市興隆中學(xué)????上海市靜安小學(xué)上海市楊浦區(qū)平?jīng)雎返谌W(xué)????上海師范大學(xué)附屬楊浦濱江實(shí)驗(yàn)小學(xué)????上海市第一師范學(xué)校附屬小學(xué)??

上海安科隆電子科技有限公司憑借自身研發(fā)的數(shù)字化傳感器/探究實(shí)驗(yàn)室教育設(shè)備,參與了上海市教育委員會(huì)教育技術(shù)裝備中心(簡(jiǎn)稱(chēng)“裝備中心”)立項(xiàng)的重點(diǎn)課題研究項(xiàng)目《義務(wù)教育階段綜合實(shí)踐活動(dòng)教育裝備應(yīng)用的實(shí)踐研究》(課題編號(hào):CEFR22005K5)(簡(jiǎn)稱(chēng)“課題”)。在“校企研”合作模式下,公司得到了裝備中心及試點(diǎn)區(qū)教育學(xué)院專(zhuān)家指導(dǎo),吸納了參與課題試點(diǎn)學(xué)校的反饋與建議。在課題組的引導(dǎo)和幫助下,公司利用研發(fā)的數(shù)字化傳感器/探究實(shí)驗(yàn)室教學(xué)裝備,制訂了一系列參考方案,如《生態(tài)探究:雨水怎么潤(rùn)花園?》和《環(huán)境生態(tài):如何用傳感器發(fā)現(xiàn)植物與環(huán)境的關(guān)系?》等。這些教育裝備及相應(yīng)的參考方案,在上海市靜安小學(xué)、上海市復(fù)旦科技園小學(xué)、同濟(jì)大學(xué)附屬新江灣城實(shí)驗(yàn)學(xué)校、上海市子長(zhǎng)學(xué)校、楊浦區(qū)平?jīng)雎返谌W(xué)以及其他課題試點(diǎn)學(xué)校的實(shí)際教學(xué)中,即檢驗(yàn)了數(shù)字化傳感器/探究實(shí)驗(yàn)室教學(xué)裝備在課堂中的適用性和實(shí)用性,也豐富和完善了上述方案。同時(shí),還促成了一系列與各校特色相契合的新學(xué)習(xí)內(nèi)容的誕生。在實(shí)踐研究的進(jìn)程中,以安科隆品牌的教育設(shè)備和相關(guān)參考方案為基礎(chǔ),各參與課題的學(xué)校創(chuàng)生了具有鮮明學(xué)校特色、與教育教學(xué)緊密相關(guān)的新課程內(nèi)容。這些建立在符合教育歷練、適應(yīng)學(xué)校特色、滿(mǎn)足學(xué)生興趣之上的課程,能結(jié)合學(xué)生的日常生活體驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生積極探索自然的神秘面紗。在教師的專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)下,學(xué)生們能夠獨(dú)立地操作數(shù)字化探究設(shè)備,通過(guò)實(shí)踐不僅獲得知識(shí),還能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于問(wèn)題探索和解決過(guò)程中。

編者按:2017 年,教育部頒發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出,綜合實(shí)踐活動(dòng)是從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā),從生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題,通過(guò)探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程。學(xué)生能從個(gè)體生活、社會(huì)生活及與大自然的接觸中獲得豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),形成并逐步提升對(duì)自然、社會(huì)和自我之內(nèi)在聯(lián)系的整體認(rèn)識(shí),具有價(jià)值體認(rèn)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、問(wèn)題解決、創(chuàng)意物化等方面的意識(shí)和能力。2022 年頒發(fā)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)?(2022 年版?)》要求進(jìn)一步強(qiáng)化課程綜合性和實(shí)踐性,設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng),加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián),帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施,強(qiáng)化實(shí)踐性。2023 年,《關(guān)于加強(qiáng)新時(shí)代中小學(xué)科學(xué)教育工作的意見(jiàn)》《教育部關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)地方課程和校本課程建設(shè)與管理的意見(jiàn)》相繼發(fā)布,文件聚焦立德樹(shù)人根本任務(wù),要求在加強(qiáng)實(shí)踐、激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣,盤(pán)活各方教育資源,推動(dòng)校內(nèi)校外整合等方面著力,指出校本課程開(kāi)發(fā)要強(qiáng)化綜合性、實(shí)踐性和選擇性。上海市教育委員會(huì)發(fā)布的《上海市教育委員會(huì)關(guān)于實(shí)施項(xiàng)目化學(xué)習(xí)推動(dòng)義務(wù)教育育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》,要求將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)納入學(xué)校課程實(shí)施方案。無(wú)論是“雙新”實(shí)施、科學(xué)教育、校本課程建設(shè),還是教學(xué)新樣態(tài),都與綜合實(shí)踐活動(dòng)有關(guān)聯(lián),都可以同向而行,有機(jī)銜接。綜合實(shí)踐活動(dòng)在教育教學(xué)中實(shí)施進(jìn)入了新時(shí)期,受到更廣泛的關(guān)注。本期刊發(fā)八篇文章,從不同角度探尋中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)教育裝備的產(chǎn)品和學(xué)習(xí)內(nèi)容研究特定教育裝備與綜合實(shí)踐活動(dòng)之間的適配性,探究其可能的應(yīng)用樣式,進(jìn)一步助力綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施。2017年教育部印發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出:綜合實(shí)踐活動(dòng)是從學(xué)生的真實(shí)生活和發(fā)展需要出發(fā),從生活情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為活動(dòng)主題,通過(guò)探究、服務(wù)、制作、體驗(yàn)等方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的跨學(xué)科實(shí)踐性課程。綜合實(shí)踐活動(dòng)課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí),認(rèn)識(shí)、分析和解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,著力發(fā)展核心素養(yǎng),特別是社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,以適應(yīng)社會(huì)生活和個(gè)人自主發(fā)展的需要。以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的智能革命,促進(jìn)了社會(huì)生活進(jìn)入全面數(shù)字化時(shí)代。由此應(yīng)運(yùn)而生的智能教育設(shè)備正進(jìn)入教育領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié),它們可以提高教學(xué)效率,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。數(shù)字化探究設(shè)備是以傳感器測(cè)量為核心的數(shù)字化科學(xué)探究數(shù)據(jù)收集、分析工具,它憑借與學(xué)科教學(xué)相整合的信息技術(shù)手段,正在被國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的小學(xué)應(yīng)用在教育教學(xué)中,為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了優(yōu)質(zhì)、有效的實(shí)驗(yàn)手段。本文結(jié)合上海市平?jīng)雎返谌W(xué)的“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)案例,分析探討數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并對(duì)如何科學(xué)地應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備,落實(shí)綜合實(shí)踐活動(dòng)的育人目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng),提出幾點(diǎn)建議。一、案例背景“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)是我?!盀I江DREAMS課程”的內(nèi)容,為四年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì),共10課時(shí),通過(guò)創(chuàng)設(shè)“向聯(lián)合國(guó)教科文組織遞交生態(tài)校園的優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案”的真實(shí)情境,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)地探訪(fǎng)、實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、設(shè)備探測(cè)與數(shù)據(jù)分析等活動(dòng),理解雨水花園的原理與意義,提升實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng),增強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。本活動(dòng)由兩個(gè)子任務(wù)構(gòu)成:即“探秘雨水花園對(duì)周?chē)h(huán)境的影響”和“搭建簡(jiǎn)易雨水花園凈化系統(tǒng)”。首先學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下實(shí)地探訪(fǎng)雨水花園,能闡釋雨水花園的功能以及其對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)模擬搭建雨水花園的凈化系統(tǒng),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究雨水花園中水質(zhì)凈化的奧秘。本活動(dòng)應(yīng)用的數(shù)字化探究設(shè)備有:數(shù)顯pH傳感器、數(shù)顯濕度傳感器、數(shù)顯溫度傳感器、數(shù)顯電導(dǎo)率傳感器、生態(tài)系統(tǒng)罐、雨水花園實(shí)驗(yàn)器等(圖1)。這類(lèi)設(shè)備以操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確、效率高等優(yōu)勢(shì),為提升探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,激發(fā)學(xué)生探究興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究能力、創(chuàng)新精神以及科學(xué)素養(yǎng)提供了良好的技術(shù)保障。圖1 數(shù)字化探究設(shè)備應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖裝備展示:二、案例描述1. 活動(dòng)片段一(1)激趣引入,發(fā)布任務(wù)師:上節(jié)課,我們探訪(fǎng)了楊浦濱江的雨水花園,知道了雨水花園通過(guò)植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化,并使之逐漸滲入土壤,涵養(yǎng)地下水,是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設(shè)施。有同學(xué)問(wèn):雨水到底干不干凈呢?我們一起來(lái)看幾張圖片。(出示酸雨危害人類(lèi)生存環(huán)境的圖片)從圖中你們發(fā)現(xiàn)了什么?生1:酸雨破壞了湖泊和森林,對(duì)我們危害很大。生2:酸雨腐蝕了文物古跡,還破壞農(nóng)作物。師:是的,“下雨”這一自然現(xiàn)象我們都很熟悉,但是你們聽(tīng)說(shuō)過(guò)“酸雨”嗎?曾經(jīng)在我國(guó)檢測(cè)出雨水的pH平均為4.6,*低為3.0,這就是“酸雨”。今天,我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)雨水及生活中常見(jiàn)用水進(jìn)行pH檢測(cè),探一探其中的奧秘。(2)學(xué)習(xí)原理,提煉要點(diǎn)師:來(lái)看看實(shí)驗(yàn)需要用到的器材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)器材:數(shù)顯pH傳感器、試管、燒杯、雨水、自來(lái)水、可樂(lè)、蘇打水。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:在試管中分別倒入雨水、自來(lái)水、可樂(lè)、蘇打水,將pH傳感器探頭分別插入對(duì)應(yīng)試管,測(cè)量pH,并做記錄。師:觀(guān)看實(shí)驗(yàn)演示視頻,思考:實(shí)驗(yàn)中要注意哪幾點(diǎn)?生1:每次測(cè)試好一種液體,都要將探頭用蒸餾水清洗,再擦干凈探頭。師:你看得很仔細(xì),大家知道為什么要這么做嗎?生2:如果不洗干凈探頭的話(huà),就會(huì)有前面檢測(cè)的物質(zhì)殘留,會(huì)影響后面的檢測(cè)效果。師:你說(shuō)得很有道理。在操作中要注意:每次檢測(cè)后都要清洗探頭,再用吸水紙擦干水。設(shè)計(jì)思路:通過(guò)呈現(xiàn)酸雨對(duì)環(huán)境的危害,引導(dǎo)學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)到雨水pH測(cè)定的必要性,激發(fā)探究興趣。實(shí)驗(yàn)中利用數(shù)顯pH傳感器與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)雨水及一些生活中常見(jiàn)用水的酸堿度進(jìn)行簡(jiǎn)單檢測(cè),獲得直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析,得出結(jié)論,并指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)這些常見(jiàn)用水進(jìn)行歸納分類(lèi),初步感知pH的科學(xué)概念(圖2)。圖2 學(xué)生在使用數(shù)顯pH傳感器檢測(cè)2. 活動(dòng)片段二(1)出示任務(wù),明確要求師:上節(jié)課,我們知道了雨水花園還有一個(gè)很重要的作用,就是通過(guò)其植物的蒸騰作用可以調(diào)節(jié)環(huán)境中空氣的濕度與溫度,改善小氣候環(huán)境。今天,我們將通過(guò)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn),探究雨水花園中的植物是如何對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響的。(出示實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)實(shí)驗(yàn)器材:生態(tài)系統(tǒng)罐、綠葉、臺(tái)燈、數(shù)顯溫度傳感器、數(shù)顯濕度傳感器、采集器、數(shù)據(jù)連接線(xiàn)、計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:將綠葉放入密封的生態(tài)系統(tǒng)罐中,打開(kāi)臺(tái)燈模擬自然光照,依次連接數(shù)顯濕度傳感器、數(shù)顯溫度傳感器、采集器和計(jì)算機(jī)。打開(kāi)數(shù)據(jù)收集軟件,自動(dòng)檢測(cè)并采集數(shù)據(jù),檢測(cè)結(jié)束后,軟件自動(dòng)生成濕度和溫度變化曲線(xiàn)。(2)演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)思考師:我們來(lái)看實(shí)驗(yàn)演示視頻,思考:模擬實(shí)驗(yàn)的作用是什么?操作中要注意哪些要點(diǎn)?(播放實(shí)驗(yàn)演示視頻)生1:我們上次參觀(guān)雨水花園,感覺(jué)走進(jìn)去就很舒服,空氣很新鮮。模擬實(shí)驗(yàn)讓我們把植物對(duì)濕度和溫度的改變看得更加清楚了。生2:模擬實(shí)驗(yàn)把雨水花園搬到了一個(gè)密封的罐子里,讓濕度和溫度變化更加明顯。師:大家同意他們的觀(guān)點(diǎn)嗎?(學(xué)生紛紛點(diǎn)頭)雨水花園中有許多水生和陸生植物,他們通過(guò)光合作用和蒸騰作用,向空氣中補(bǔ)充氧氣和水分,這也是為什么我們會(huì)感覺(jué)空氣清新的原因之一。模擬實(shí)驗(yàn)為我們模擬了一個(gè)真實(shí)的雨水花園微環(huán)境,配合使用數(shù)字化傳感器,讓實(shí)驗(yàn)效果更明顯、更快速地呈現(xiàn)在我們眼前。設(shè)計(jì)思路:采用生態(tài)系統(tǒng)罐模擬雨水花園環(huán)境,利用臺(tái)燈照射模擬出植物在太陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用與蒸騰作用的環(huán)境。利用數(shù)字化探究設(shè)備模擬實(shí)驗(yàn),通過(guò)電腦系統(tǒng)出示的曲線(xiàn)圖,幫助學(xué)生方便、直觀(guān)地了解植物光合作用和蒸騰作用的結(jié)果與現(xiàn)象,理解雨水花園中植物對(duì)環(huán)境的影響(圖3)。圖3 學(xué)生在使用生態(tài)系統(tǒng)罐做模擬實(shí)驗(yàn)三、案例分析1. 數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)本案例通過(guò)真實(shí)情境下的任務(wù)驅(qū)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)字化探究設(shè)備的輔助下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)在考察探究類(lèi)的小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備,對(duì)提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和科學(xué)精神有許多幫助,其優(yōu)勢(shì)總結(jié)如下。(1)形式新穎,激發(fā)學(xué)生探究欲望好奇心是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的動(dòng)力,是探求新事物、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題的源泉。數(shù)字化探究設(shè)備作為一種新技術(shù)、新事物引入探究活動(dòng)中滿(mǎn)足了學(xué)生的好奇心,激發(fā)了學(xué)生的探究興趣和欲望,提升了探究的主動(dòng)性,也體現(xiàn)了現(xiàn)代教育以學(xué)生為本、以學(xué)生為主體的教育理念。以上案例中,筆者向?qū)W生介紹數(shù)顯pH傳感器時(shí),學(xué)生對(duì)這種新型的檢測(cè)工具表現(xiàn)出了極大興趣,躍躍欲試地想趕快進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在檢測(cè)過(guò)程中,他們非常耐心細(xì)致,操作員每測(cè)好一次就沖洗探頭并吸干水分;記錄員記下每次測(cè)得數(shù)據(jù);分析員整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行酸堿度分類(lèi)。在全情投入中,學(xué)生對(duì)酸堿度形成了初步感知,提升了科學(xué)觀(guān)察、比較歸納的核心素養(yǎng),增強(qiáng)了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。緊接著,學(xué)生紛紛提出了想進(jìn)一步探究的問(wèn)題:有的想探究pH與溫度有沒(méi)有關(guān)系;有的想探究如何改變物質(zhì)的pH;還有的想探究哪種pH的水對(duì)人體健康*有益……課堂的時(shí)空是有限的,但是學(xué)生對(duì)真實(shí)生活的探究并不因?yàn)橄抡n鈴聲的響起而戛然而止。保持著對(duì)身邊世界的探究興趣,是學(xué)生開(kāi)展探究的重要前提。在應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備的探究活動(dòng)中,學(xué)生細(xì)心觀(guān)察并從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或過(guò)程中捕捉新生成的問(wèn)題,他們的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力均得到了提升。(2)精確度高,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度數(shù)字化探究設(shè)備采集的數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性強(qiáng),還可以自主設(shè)置精度,相對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能減少實(shí)驗(yàn)誤差,增強(qiáng)了探究實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,提升了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)常用指示劑顏色的變化或pH試紙的變色與比色卡對(duì)照來(lái)觀(guān)察酸堿度,人為主觀(guān)因素會(huì)對(duì)觀(guān)察結(jié)果產(chǎn)生干擾,但用數(shù)顯pH傳感器就能精確地測(cè)出溶液的pH。本活動(dòng)中,學(xué)生通過(guò)比較數(shù)顯pH傳感器上顯示的數(shù)值,可以清楚地知道可樂(lè)的pH小于6.0呈酸性、蘇打水的pH大于7.0呈堿性、自來(lái)水呈中性、而老師提供的雨水樣本呈弱酸性。這一過(guò)程使學(xué)生將粗略的感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為確切的數(shù)值概念,進(jìn)而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,形成理性思維。(3)快捷直觀(guān),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神小學(xué)生主要依賴(lài)形象思維來(lái)理解事物,他們借助數(shù)字化探究設(shè)備進(jìn)行探究,能快捷、直觀(guān)地獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)圖示。數(shù)字化探究設(shè)備為學(xué)生更好地理解觀(guān)察到的現(xiàn)象提供了重要的技術(shù)支持。傳統(tǒng)教學(xué)中,探究植物光合作用通常會(huì)以水草為材料,觀(guān)察氣泡冒出的數(shù)量,以此來(lái)判斷光合作用的強(qiáng)度,但這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很不準(zhǔn)確。本案例中,使用生態(tài)系統(tǒng)罐模擬雨水花園生態(tài)環(huán)境,利用數(shù)字化探究設(shè)備快捷地獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果,再通過(guò)電腦系統(tǒng)顯示濕度和溫度變化的曲線(xiàn)圖,能助力學(xué)生直觀(guān)地理解植物光合作用與蒸騰作用,取得了較好的效果??梢?jiàn),數(shù)字化探究設(shè)備快速、高效地用直觀(guān)的圖表和精確的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,大大提高了課堂中探究活動(dòng)的效率和效果,將原本對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主觀(guān)、感性分析轉(zhuǎn)化為客觀(guān)、理性的認(rèn)識(shí),在幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)象的同時(shí),更提升了學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)和科學(xué)精神。2. 數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的科學(xué)應(yīng)用建議目前,將數(shù)字化探究設(shè)備用在中小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域處于起步階段,在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用案例還不多見(jiàn)。筆者根據(jù)以上案例中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的科學(xué)應(yīng)用提出幾點(diǎn)建議。(1)立足學(xué)校實(shí)際,有選擇地使用各種數(shù)字化探究設(shè)備在教學(xué)中所表現(xiàn)出的功能有所不同,不管其性能如何,如果不符合教學(xué)需要,那么它在教學(xué)過(guò)程中就是多余的。這就要求在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用數(shù)字化探究設(shè)備時(shí),要立足學(xué)校實(shí)際情況、結(jié)合綜合實(shí)踐活動(dòng)的目標(biāo),有選擇地使用數(shù)字化探究設(shè)備。教師要與設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行充分溝通,必要時(shí)可以對(duì)已有的數(shù)字化探究設(shè)備提出改進(jìn)或定制的建議。我校四年級(jí)學(xué)生已有“數(shù)字云課堂”“三個(gè)助手平臺(tái)”“陽(yáng)光體育系統(tǒng)”的使用經(jīng)歷,通過(guò)科技課的學(xué)習(xí),他們已具備使用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力。基于這樣的學(xué)情,結(jié)合“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)目標(biāo),逐一分析供應(yīng)商提供的清單上所有的數(shù)字化探究設(shè)備的功能和使用方法,*后選擇了以上這些設(shè)備,來(lái)優(yōu)化活動(dòng)實(shí)施,落實(shí)活動(dòng)目標(biāo)。(2)嚴(yán)格按照說(shuō)明,科學(xué)地操作在綜合實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施過(guò)程中,教師要通過(guò)圖文結(jié)合、視頻演示或現(xiàn)場(chǎng)示范等方式,指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地操作數(shù)字化探究設(shè)備,以便得到精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);還要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,助力學(xué)生形成理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究的精神。在本案例中,教師引導(dǎo)學(xué)生邊觀(guān)看實(shí)驗(yàn)演示視頻,邊思考操作中的要點(diǎn)。當(dāng)學(xué)生關(guān)注到了操作要點(diǎn)之后,教師進(jìn)一步追問(wèn):為什么要這么操作?激發(fā)學(xué)生深度思考。在教師的點(diǎn)撥、指導(dǎo)的過(guò)程中,學(xué)生不僅知道了如何科學(xué)地使用數(shù)顯pH傳感器,他們的理性思維更是得到了激活。(3)做好活動(dòng)設(shè)計(jì),優(yōu)化活動(dòng)過(guò)程學(xué)生是探究活動(dòng)的主人,數(shù)字化探究設(shè)備是探究活動(dòng)的配角。教師在活動(dòng)設(shè)計(jì)中要不斷反思總結(jié),調(diào)整、改進(jìn)活動(dòng)設(shè)計(jì),充分發(fā)揮數(shù)字化探究設(shè)備的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化活動(dòng)的實(shí)施過(guò)程。教師要避免單純教授學(xué)生使用數(shù)字化探究設(shè)備,而要關(guān)注其完整的探究過(guò)程,注重培養(yǎng)學(xué)生選擇合適的工具來(lái)解決問(wèn)題的能力,以及收集、處理、分析數(shù)據(jù)的能力,從而逐步形成理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究的精神。本案例中,為了幫助學(xué)生理解“雨水花園對(duì)周?chē)h(huán)境的影響”這一概念,教師在第一次設(shè)計(jì)活動(dòng)方案時(shí)這樣安排:分別檢測(cè)雨水花園和學(xué)校操場(chǎng)的溫度和濕度,通過(guò)對(duì)兩地?cái)?shù)據(jù)對(duì)比得到兩地環(huán)境的差異,初步歸納雨水花園對(duì)環(huán)境的影響。但是,經(jīng)過(guò)實(shí)地走訪(fǎng)和測(cè)試,結(jié)果顯示兩地的差異并不顯著,并由多方面原因造成。于是,教師將活動(dòng)方案進(jìn)行了調(diào)整。在整個(gè)綜合實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備的選擇上,也不是一蹴而就的,而是一個(gè)不斷“實(shí)踐—反思—改進(jìn)”的過(guò)程。教師在活動(dòng)的設(shè)計(jì)階段與供應(yīng)商進(jìn)行了充分的溝通;在課程實(shí)施過(guò)程中,教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化活動(dòng)設(shè)計(jì),使數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的功能*大化,這個(gè)過(guò)程也體現(xiàn)了綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的開(kāi)放性、生成性的特點(diǎn)。四、結(jié)語(yǔ)反思整個(gè)“會(huì)呼吸的雨水花園”綜合實(shí)踐活動(dòng)的過(guò)程,在數(shù)字化探究設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用方面,尚有許多不足,需要在今后的研究中改進(jìn)。第一,建立有效的評(píng)價(jià)機(jī)制。如何評(píng)價(jià)數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)用的教學(xué)效果值得教師不斷思考。建立起一套完善的、有效的基于數(shù)字化探究設(shè)備應(yīng)用的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,對(duì)于綜合實(shí)踐活動(dòng)課程的順利實(shí)施將起到有力的推動(dòng)作用。第二,加強(qiáng)相關(guān)教師的培養(yǎng)。由于數(shù)字化探究設(shè)備是新技術(shù),多數(shù)教師不太了解,因此學(xué)校要加強(qiáng)相關(guān)教師的培養(yǎng),讓更多的教師了解和使用數(shù)字化探究設(shè)備,體驗(yàn)其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。充分發(fā)揮教師的學(xué)科優(yōu)勢(shì),組建課程建設(shè)共同體,共同有效地推進(jìn)活動(dòng)的實(shí)施,以此促進(jìn)數(shù)字化探究設(shè)備與小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)的有機(jī)結(jié)合,為小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)優(yōu)質(zhì)、高效地開(kāi)展注入鮮活的生命力。?? 轉(zhuǎn)載自《上海教育技術(shù)裝備》? 作者:? 施玉豪——上海市平?jīng)雎返谌W(xué)一級(jí)教師? 曹楚斌——上海市教育委員會(huì)教育技術(shù)裝備中心原文鏈接:【裝備內(nèi)刊】數(shù)字化探究設(shè)備在小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中的科學(xué)應(yīng)用——以“會(huì)呼吸的雨水花園”為例關(guān)注公眾號(hào)獲取更多信息

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