2021年湖南省科学芙蓉名师工作室 小学科学DIS数字化教研培训心得

首先非常感谢肖宗文老师和学校领导给我这次外出学习的机会，也很感谢同事们在我不在的这段时间离承担了我的部分工作。出来学习一趟很难得，我十分珍惜这次与东南大学百研工坊团队的专家老师们和各地科学教育同仁相识、相知、相学的机会，我思想上引起重视，严格按照课程安排圆满完成了各项学习任务，疫情防控与学习两手抓，专心读书、静心研究，力求学有所成，将先进的教学理念和技术带回我校。

经过了7天的学习，我知道了什么是大概念理念、什么是STEM教学、什么是DIS数字化传感器、学会使用了DIS教学软件、了解了DIS小学科学配套实验实验装置、开展了多达九种以上类型的传感器的学习使用、学习了赛灵格网络学习平台的使用、参与了金陵小学基于PBL任务的DIS教学项目学习、最后达到自主设计小学科学DIS数字化教学案例的目的。最深的感受有以下几点：

一、科学教育需要以大概念理念为指导

按照柏教授的原话是“1、在学习科学的进程中，需要逐渐掌握一些应用更为广泛的概念，必然会更为抽象。如果这些概念的建立不能追溯和连接到更为具体的经验，对这些概念的理解会发生困难。

2、科学教育的目标不是去获得一些由事实和理论堆砌的知识，而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程，这样做有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象。

3、实现基于探究的教学法，对教师能力和教学时间的要求都是很高的。基于探究的教学会大大增加理解的难度，但是需要花费更多的时间，内容的广度必须要减少，因此在推进基于探究的科学教育的同时，必然需要涉足一些大概念。”

我的理解是，比如我们在学习“空气热胀冷缩”、“液体热胀冷缩”、“固体热胀冷缩”这三课时，基本都是在讲同一件事“热胀冷缩”，其最终指向的概念是“物质、微粒、原子”，我们只要是围绕大概念来进行的有目的的探究都是有意义的，基于问题，创设情境，以问题为核心规划学习内容，增加研究的深度，切实培养学生的科学素养，提高他们综合解决问题的能力。

二、在跨学科概念的基础上，以PBL项目式学习为手段，组织STEM教学

跨学科概念在所有科学领域中均可运用，是学科联系的纽带。其本身就表明了在不同学科领域中统一的思维方式。举例，跨领域概念包括：模式，原因与结果，尺度、比例和数量，系统和系统模型，能量与物质，结构和功能，稳定性与变化。我们要在跨学科概念的基础上设计教学。教学手段要突破常规教学模式，以PBL项目式学习为手段，组织学科融合式教学。

学科融合不是单纯地指数学与科学、或科学与美术的简单融合，而是指科学（Science）、技术（Technology）、工程（engineering）、数学（Mathematics）的融合，后来甚至加入了艺术（Art）变成了“STEAM”，再加入阅读（Reading）变成“STREAM”的一种培养学生综合素养的学科融合式教学。

整个学习过程中最好玩的是参与了金陵小学基于PBL任务的DIS教学项目学习。项目式学习(Project-based Learning),简称PBL,在美国的中小学里是比较常见的学习方法,在国内教育圈近几年来也很火(也有一说是问题驱动教学法Problem-Based Learning，PBL)。这种方法不像传统教学那样先学习理论知识再解决问题，而是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点，以问题为核心规划学习内容，让学生围绕问题寻求解决方案的一种学习方法。教师在此过程中的角色是问题的提出者、课程的设计者以及结果的评估者。

项目式学习能够提高学生学习的主动性，提高学生在教学过程中的参与程度，容易激起学生的求知欲，活跃其思维。但这种教学方法对教师的要求较高，教师必须具备较强的课堂掌控能力和引导能力。

比如我们初到金陵小学，老师就给我们布置了一项任务，要我们从金陵小学九大景点中选出一处作为写生基地，我们首先要找到这九处景点，并且对着九处景点利用五种传感器测量“温度、光照、湿度、氧含量、风速”这五个参数，并且拍照打卡，小组讨论，综合自然、人文等因素选出写生基地，最后进行PPT展示汇报。这个学习过程我们沉浸其中，别说孩子们了，对于我们这群有着丰富科学教学经验的老师们来说都感到无比新奇，沉浸其中！原来这就是所谓的“沉浸式学习”。我觉得不管是STEM、STEAM还是STREAM，只要我们培养出来的孩子能够独立自主地解决实际问题，那我们的教育就是成功的。

三、DIS数字化传感器让小学科学课堂的定性实验变为定量

有条件的学校应该尽量让学生多接触数字化信息技术（digital information system,DIS），多让孩子学习使用DIS数字化传感器，因为数字化信息技术是已经写入小学科学课程标准里面的，但很少有老师理解并运用，它是指“利用数字化信息技术进行科学探究，通过互联网收集证据，利用动画技术创设问题情境”。

      DIS数字化传感器包含的硬件部分有数据采集系统、配套实验器材、科学探究系统和STEM。DIS教学软件分手机版和电脑版，手机版使用的是赛灵格。同时我们还了解了DIS小学科学配套实验装置、开展了多达九种以上类型的传感器的学习使用、学习了赛灵格网络学习平台的使用。他们的使用并不复杂，很容易上手，我们教师团队花了一天时间能够熟练使用九种以上的传感器，相信学生通过进阶学习也可以达到这种水平。

四、积极开发校本课程资源，自主设计小学科学DIS数字化教学案例

纸上得来终觉浅、绝知此事要躬行，学以致用才是最终目的。我们进行了一上午的集体备课，大家集思广益、妙招频出，看似简单，实际生成的过程却无比复杂，这群充满创新精神的科学老师们又不甘于设计之前学过的案例，非要从教科书中挖掘DIS数字化传感器的新应用。在短短半天时间里，团队合作就生成了五篇质量较高的教学案例，深深感受到了团队力量的强大，队友的高效！

这本身就是研究的过程，探索未知的领域永远是新奇、充满挑战的，任务一旦完成又是充满成就感的！学习要有自己的输出才能融会贯通，我们可以借此机会，借助名师团队，依托自己本校的特色资源，积极开发校本课程资源，或者做课题研究，自主设计小学科学DIS数字化教学案例。

总而言之，我非常享受这次的学习过程，累并快乐着，收获满满，十分充实！回到学校以后，虽然没能带回数字化传感器，但我依然学会数字化传感器的使用，我的教学理念有了明显的改观，会更多地去思考我们要教给孩子什么？怎么教？教这个有什么用？而不再是照本宣科，只为完成一点教学任务。要指向大概念教学，可以形成自己独特的教学方式，创设问题情境，让学生在项目式学习中得到全方位的提升！