依托信息技術(shù)，優(yōu)化實驗教學(xué)

施建平

實驗是利用科學(xué)儀器和設(shè)備，人為地控制或模擬研究對象，以便在最有利的條件下觀察研究自然的一種方法。實驗是人類認識自然的基本途徑，也是科學(xué)教學(xué)的特點，在科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮多種作用。在科學(xué)教學(xué)中，把實驗教學(xué)與信息技術(shù)有效整合是提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有效方法，是現(xiàn)代課堂教學(xué)的重要特征之一。它可以使實驗教學(xué)具有“七十二般變化”：化虛為實，化慢為快，化小為大，化靜為動……

1.化虛為實

觀察是人類認識自然的入門，科學(xué)實驗教學(xué)中指導(dǎo)兒童觀察尤顯重要。在科學(xué)教學(xué)中難免存在一些難以接觸或者不可能接觸的事物和現(xiàn)象，這些事物不易看清，即使用圖表、模型等手段亦表現(xiàn)不出其自然現(xiàn)象。對于這種情況，學(xué)生學(xué)習(xí)時比較吃力，教師教學(xué)時感到傷腦筋。隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，這一難題迎刃而解。信息技術(shù)使得一些虛無縹緲的東西實實在在地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前。

如四年級《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，學(xué)生對聲音是熟悉的，但對其產(chǎn)生的原因則是陌生的。先播放錄音，發(fā)出各種聲音讓學(xué)生欣賞、想象，使其陶醉在美妙的聲音中，情趣大增。問：剛才你聽到哪些聲音？它們有什么不同？從中你想到些什么問題？由此導(dǎo)入新課。在學(xué)生通過實驗探討初步認識聲音是由于物體振動產(chǎn)生的基礎(chǔ)上，進一步運用電教媒體多次刺激，鞏固加深：（1）實物投影演示——把正發(fā)聲的音叉放入水中使水振動，從而認識音叉是由于振動發(fā)聲的；（2）利用多媒體電腦形象演示——電鈴?fù)姾筲忛城脫翕彵谡駝影l(fā)聲，海濤聲是由于海水振動產(chǎn)生的，蟋蟀、蚊子的叫聲是由于翅膀的振動產(chǎn)生的……直觀形象的畫面，高低強弱的聲響反復(fù)刺激學(xué)生的感官，使學(xué)生從不同角度深刻認識物體發(fā)聲的共性——振動。學(xué)生通過實驗和多媒體的演示得出結(jié)論，在愉快的氣氛中學(xué)到知識，既培養(yǎng)了能力，又提高了質(zhì)量。

2.化慢為快

在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境中，信息技術(shù)使教學(xué)突破了地域和時域的限制，使學(xué)習(xí)者可以自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)地點、學(xué)習(xí)條件，改變被動的、被支配的、受監(jiān)控的地位，大大擴展學(xué)習(xí)者的信息來源。

在教學(xué)內(nèi)容中有很多動植物的生長、發(fā)育過程，在課堂上不可能把這些短則數(shù)十天，長則數(shù)月的過程完整清晰地表述出來。利用多媒體課件就可以輕松地把這個過程連續(xù)動態(tài)地表現(xiàn)出來，突破時空局限，使學(xué)生在有限的課堂里了解大自然中無窮的知識。

如六年級的《卵石的形成》，先利用相關(guān)錄像導(dǎo)入，使學(xué)生身臨其境地發(fā)現(xiàn)卵石的分布規(guī)律和特點，思考卵石的來歷，引出巖石的風(fēng)化。巖石的風(fēng)化是一個極其漫長的過程，是由多種因素共同作用的結(jié)果，學(xué)生無法及時觀察到，教師很難設(shè)計模擬實驗進行類比。在這種情況下，教師可以制作“晝夜晴雨變化對巖石的破壞”、“冰劈作用對巖石的破壞”、“植物生長對巖石的破壞”等現(xiàn)象的FLASH動畫，借助形象直觀的動畫引導(dǎo)學(xué)生認識溫度、水、動植物對巖石的破壞作用。

3.化小為大

提高操作技能是小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的顯著特點，教師應(yīng)力求讓學(xué)生通過親自動手操作、自主探究，在實踐中領(lǐng)悟科學(xué)的真諦。在實驗教學(xué)中，教師運用演示實驗的方式指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作是很常見的。電教媒體能使事物化小為大，不僅可以為課堂中學(xué)生的“所見”、“所聽”奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，更重要的是，可以協(xié)助教師指導(dǎo)學(xué)生的動手實踐操作，為學(xué)生創(chuàng)造動手的機會，激發(fā)他們的行為動機，以求在探索中更好地發(fā)展思維，提高操作技能。

例如，教學(xué)四年級《各種各樣的花》一課，老師要指導(dǎo)學(xué)生通過解剖植物的花了解花的構(gòu)造，使學(xué)生了解完全花和不完全花的區(qū)別，這是本課的重點和難點。由于花很小，雌蕊和雄蕊很纖細、嬌弱，解剖時如果方法不對，就極易損壞花蕊，如果用花的實體進行解剖示范，那么學(xué)生無論如何也看不清解剖時的每一個細微動作，沒辦法科學(xué)準確地解剖，不了解組成花的各個部分，難以達到教學(xué)目的。在這種情況下，教師可采用電教手段，課前把解剖花的步驟和方法錄成錄像，教學(xué)時播放錄像，這樣，電視屏幕上不僅出現(xiàn)清晰的解剖過程，還有簡明扼要的說明和注意事項，對一些細節(jié)可以運用特寫鏡頭展示。這樣，既擴大觀察的范圍，又提高教學(xué)效率，強化直觀效果，為學(xué)生提供豐富的感性材料。

4.化靜為動

認識自然界客觀事物運動的規(guī)律，需要進行觀察和實驗，對于從觀察和實驗中獲得的感性認識，需要經(jīng)過理性加工，才能把事物的本質(zhì)揭示出來。教材中往往有某些自然現(xiàn)象，因為時空的限制，學(xué)生無法親身經(jīng)歷其發(fā)展變化的過程。教師只能靠課本的少許插圖，進行“灌鴨式”教學(xué)，學(xué)生的思維活動缺乏實在的依托，不可能形成對客觀事物的正確認識。一些不易直接觀察的自然現(xiàn)象難以用語言表達明白，便可以借助電教手段，拉遠為近，化昔為今，使抽象、靜止的事物變得形象而生動，展現(xiàn)這些運動及現(xiàn)象，為學(xué)生的思維提供足夠的事實準備，同時極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

如教學(xué)六年級《火山》時，由于學(xué)生對火山噴發(fā)現(xiàn)象缺乏親身體驗，如果按傳統(tǒng)的教法——看看掛圖，讀讀課文，那么教學(xué)過程將會枯燥無味，學(xué)生對火山的成因也不甚了解。要改變這種狀況，教學(xué)時，首先利用錄像放映火山噴發(fā)現(xiàn)象發(fā)生的全過程，形象直觀的畫面和生動的解說詞使學(xué)生仿佛身臨其境，一些大大的“？”寫在學(xué)生臉上，產(chǎn)生濃厚的興趣和強烈的求知欲望。繼而指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察記錄的事實討論、分析、推測，認識地球的內(nèi)部情況和內(nèi)部構(gòu)造，為認識火山的成因奠定知識基礎(chǔ)。最后利用課件模擬“火山噴發(fā)”，學(xué)生茅塞頓開，對火山的成因留下深刻的印象。

從以上案例我們不難看出信息技術(shù)具有兩大基本功能：一是為學(xué)習(xí)者提供在當時當?shù)責(zé)o法看見和看清的事物、現(xiàn)象和過程，或者無法聽到和聽清的各種音響，使教學(xué)不受時間、空間、微觀、宏觀的限制，擴大教學(xué)功能。二是提供替代經(jīng)驗。這種經(jīng)驗有具體成分，但不是客觀事物的本身，雖有一定的抽象成分，但不是抽象的概念。這樣教與學(xué)便變得容易。實踐證明，信息技術(shù)與實驗教學(xué)有效整合，對優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)極具優(yōu)勢，符合兒童認識事物的心理特點，能激發(fā)其求知欲和認識興趣，且使之綜合利用多種感官學(xué)習(xí)，縮短教學(xué)時間，提高教學(xué)效率，使教者輕松，學(xué)者愉快，較好地完成教與學(xué)的任務(wù)。