运用DIS助推小学科学探究性思维活动的思考

以科学探究为核心的小学科学课程，需要建立以科学实验为基础的课堂教学体系。全国《义务教育小学科学课程标准》中指出“现代教学媒体及技术不仅可以为科学知识的学习服务，也可以为科学探究的学习服务，如利用数字化信息系统（Digital  Information  System，以下简称DIS）进行科学探究，通过互联网收集数据。”数字化实验是对传统科学实验测量工具和数据处理方法的革命，其在科学实验教学中的应用改变了传统的实验测量技术，改变了学生学习科学的方式。

一、DIS数据采集短平快

著名的科学哲学家波普尔指出：“科学与知识的增长永远始于问题，终于问题。”在探究性思维活动中，探究是探究性教学的精髓，而问题是探究的核心。其关键在于让学生主动地发现问题，独立地提出问题，并分析和解决问题，体验探究过程的艰辛和成功之后的快乐。DIS系统简便易操作且高准确度、高灵敏度、可以快速实时采集实验数据，使实验探究变得高效化，为学生独立思考和自主探究活动赢得了大量时间。

二、DIS探究活动多样化

探究活动是一个开放的过程，学生与学习环境的双向作用于影响贯穿于探究活动的全过程。由于学习环境的多样性、可变性及学生学习需求和发展水平的差异性都随时间不断发生着改变，单一的传统教学方式远跟不上数字化信息时代现代课堂教学的发展。DIS作为一种新兴的数字化教学手段和方式，它的运用既是对传统实验方式和方法的传承，更是对实验探究的方式和环境进行一次多样化的改变。利用 DIS设备的便携性将原本的课堂知识顺利拓展到户外，拓展教学空间的同时，更帮助他们直观认识到科学本身便与生活实际密切相关。

三、运用DIS中的思考与提升

近几年，应用DIS开展实验教学在科学课堂中得到了大力推广，教师都正经历着课堂的变革。但我们必须明白传统实验技能是数字化实验的基础，传统实验和数字化实验的整合才是自然实验教学的发展方向，才能真正促进科学课堂的转型。

（一）与传统实验互补兼容

小学科学实验教学经过长期的研究与实践，已经积累了大量经典的传统实验设计与操作方法以及相应的教学方法。科学实验教学中引入DIS应该是让其在学生出现概念建构困难或遇到技术操作障碍时，用以突破难点解决问题的，极大地提高了课堂的教学效率。学生对一些原本抽象的知识和规律更容易理解和掌握。

（二）基于数据实验更严谨

DIS最为根本的教学价值在于其借助传感器和网络等信息技术工具为师生提供了空前强大的获取和使用实验数据信息流的能力。没有实验数据信息流，教师针对科学规律的讲解缺乏事实的铺垫，学生对科学规律的认知将得不到现象的支撑。科学课堂也会因各种主客观因素陷入“假实验”的恶性循环，而尊重事实、强调验证、讲求方法的科学精神则得不到传承。

（三）常态化应用满足教研所需

教师体会数字化实验的好处是推广数字化实验的关键，教师在更多应用DIS开展实验教学的过程中，能发现问题、提出真实需求。教师在实验教学实践中发现的问题影响了实验后的分析交流，现在通过软件技术的升级，DIS已经可以对学生实验过程、实验行为以及结果实现云存储与云计算。这为教师组织学生开展实验过程和结果的分析交流提供了“大数据”分享，为教师和教研人员进行实验教学研究提供大数据支持。

四、结语

DIS实验系统对数据的精准性、数据的采集性上具有传统实验方式无法比拟的优势。运用DIS的就是要实现DIS与传统实验的相互融合，而不是互相取代。DIS 实验存在着各式各样的问题，这都是需要在实践中不断探索和完善，相信在国家和学校的大力支持下，课堂中会越来越多的应用到DIS实验系统，充分利用DIS的技术特性来优化科学课堂教学效果，提升学生的综合素质，进而实现学生核心素养的全方位发展。

在新课标指导下，培养学生学科核心素养是小学科学教学的根本出发点，而加快革新教学方法，促进学生核心素养形成是构建高效课堂的必然选择。DIS实验是助力学生科学学科核心素养培养的重要手段，教师可以从培养学生的科学观念、科学思维、科学探究能力、科学态度与责任等方面切入，科学制订DIS实验运用方案，以不断增强小学科学学科教学效果，促进学生核心素养提升。