揚(yáng)信息技術(shù)之帆啟實(shí)驗(yàn)教學(xué)之航

邱偉蕓

小學(xué)科學(xué)教學(xué)會開展很多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行培養(yǎng)。隨著信息化教學(xué)的發(fā)展，信息技術(shù)走進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課，有效地展示了實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果及實(shí)驗(yàn)技巧、方法，也為課外實(shí)驗(yàn)的過程和成果呈現(xiàn)提供了平臺，從而提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)了學(xué)生全面發(fā)展。

● 活用教學(xué)視頻，突破實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)

1.強(qiáng)化要點(diǎn)，優(yōu)化學(xué)生操作

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是讓學(xué)生理解抽象的概念知識，掌握操作技能。但小學(xué)生具有較強(qiáng)的形象思維能力，對新知的理解還依賴于通過感知形象建立概念，汲取知識。而利用信息技術(shù)制作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻能夠很好地抓住學(xué)生的眼球，使其直觀地理解科學(xué)知識和操作要求，避免了生澀難懂的文字說明對學(xué)生的學(xué)習(xí)造成的影響。

例如，在講授《浮力》一課時，雖然教師在實(shí)驗(yàn)前強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)步驟和注意點(diǎn)，但這樣空對空的傳授無法達(dá)到理想的教學(xué)效果，而適當(dāng)?shù)乩眯畔⒓夹g(shù)，將測浮力的方法和注意點(diǎn)制作成微課，把學(xué)生容易錯的操作放大或稍作停頓來強(qiáng)化，這樣既省時又提高了教學(xué)效率。

2.放大細(xì)節(jié)，讓觀察更深入

三年級的科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以觀察為主，而且觀察的對象比較“特殊”，如螞蟻、蠶卵這些細(xì)小的生物都是學(xué)生觀察的對象。由于學(xué)生年齡特點(diǎn)的局限，在他們觀察這些對象時，盡管興致很高，但觀察往往不夠深入和全面，所以筆者認(rèn)為遇到類似的情況可以用教學(xué)視頻代替學(xué)生的觀察活動。

例如，《從蠶卵里孵出的新生命》一文中，要求學(xué)生觀察蠶卵。蠶卵很小，三年級的學(xué)生還不會使用放大鏡，因此這一觀察活動對大部分三年級學(xué)生而言，僅僅是浮于表面的。這時如果考慮學(xué)生的實(shí)際情況，用視頻對學(xué)生的觀察活動進(jìn)行補(bǔ)充，能夠取得非常好的教學(xué)效果。學(xué)生們在視頻中能對蠶卵的顏色一目了然，通過與芝麻比大小、用尺量等幫助學(xué)生理解蠶卵的大小，并從多個角度拍攝，清晰展現(xiàn)蠶卵的形狀。

3.巧用教學(xué)軟件，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)填空

課程標(biāo)準(zhǔn)指出“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”，很多的科學(xué)概念必須通過親歷探究過程來自主建構(gòu)，否則學(xué)生無法真正理解。但在教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)的完成非常困難，因?yàn)橛泻芏嗫茖W(xué)概念的學(xué)習(xí)是無法讓學(xué)生親身經(jīng)歷的，如日食、月食的成因，生物的進(jìn)化等，也有一些實(shí)驗(yàn)對學(xué)生動手能力的要求較高，如電路連接等。虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的應(yīng)用為實(shí)驗(yàn)教學(xué)打開了一扇門，它以其逼真、準(zhǔn)確、交互性強(qiáng)的特點(diǎn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，為學(xué)生提供了廣闊的空間。

例如，在講解“宇宙”這一單元時，課標(biāo)要求學(xué)生在感知的基礎(chǔ)上，對收集到的信息進(jìn)行處理，形成有關(guān)環(huán)形山、太陽系、星座、星系等的概念，對月相、環(huán)形山、日食、月食、星座、星系等有初步的認(rèn)識。在教學(xué)過程中，教師會遇到下面的困難：一是教學(xué)實(shí)踐和實(shí)際觀察時間不一致，難以創(chuàng)設(shè)有效的探究情境，影響學(xué)生的感性認(rèn)識;二是客觀存在的問題較多，如天氣、觀測地點(diǎn)等對觀測帶來的不良影響;三是夜間集體觀察星空活動較難組織和開展。這時，教師就可以在教學(xué)過程應(yīng)用一些虛擬的天文軟件解決問題。虛擬天文軟件有很多，其中Stellarrium（http：www.stellarium.org/zh_CN）相對簡單易學(xué)，也是一線教師使用比較廣泛的一款虛擬天文軟件。它可以實(shí)時顯示當(dāng)前的星空，通調(diào)整時間和觀察地點(diǎn)，可以觀察到太陽系的運(yùn)動、星座的運(yùn)動、月相變化、日食過程等，“宇宙”單元的實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎都能應(yīng)用。

又如，在教授“電”這一單元時，電路連接是學(xué)生非常感興趣的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，往往會為自己能點(diǎn)亮小燈泡而興奮不已。但通過對幾屆學(xué)生的觀察，筆者發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對電路的研究過分關(guān)注是否點(diǎn)亮了小燈泡，對小燈泡為什么被點(diǎn)亮缺乏思考，對串并聯(lián)的特點(diǎn)理解也比較困難。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因有：①學(xué)生過于專注材料本身;②電流是看不見摸不著的東西，讓學(xué)生理解是電流形成回路才能點(diǎn)亮小燈泡有一定難度;③實(shí)物連接后單線交叉凌亂，特別是串并聯(lián)連接時，導(dǎo)線更是“縱橫交錯”，不利于學(xué)生的理解。

針對以上情況，在執(zhí)教本單元的連接電路實(shí)驗(yàn)時，采用電路虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)軟件，能很好地解決電路學(xué)習(xí)的難題。電路虛擬實(shí)驗(yàn)室中可選的器材有燈座、燈泡、單刀開關(guān)、雙刀開關(guān)、電源這些實(shí)驗(yàn)器材，足以開展“電”單元的所有實(shí)驗(yàn)。在操作上，該軟件也很方便，它采用積木式搭建，任何電器元件均可自由移動，如簡單電路連接實(shí)驗(yàn)時，用鼠標(biāo)選出一節(jié)電池和一個小燈泡，點(diǎn)擊左鍵不放畫出導(dǎo)線，只要連接正確小燈泡就會發(fā)光。通過反復(fù)嘗試，學(xué)生很容易就能找出規(guī)律。當(dāng)然，如果出現(xiàn)短路、斷路等情況，小燈泡不會發(fā)光。所以虛擬電路實(shí)驗(yàn)室能夠最大程度還原電路實(shí)驗(yàn)效果。由此可見，教學(xué)軟件可以讓學(xué)生的研究更靠近科學(xué)家的研究，使得學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)更具真實(shí)性、趣味性，能有效地增強(qiáng)學(xué)生的探究動機(jī)和學(xué)習(xí)興趣，加深其對科學(xué)概念的理解，提高學(xué)生的思維能力和解決問題的能力。

● 勤用交流平臺，激活拓展實(shí)驗(yàn)

種植、飼養(yǎng)、制作是學(xué)生喜歡的科學(xué)活動。在課堂上，學(xué)生觀察、制作的時間和空間有限，很多活動不能充分展開，而且種植、飼養(yǎng)活動周期較長，且隨意性較大，干擾因素較多，學(xué)生容易半途而廢。制作活動對學(xué)生的動手能力要求較高，課外學(xué)生因無人輔導(dǎo)也會出現(xiàn)“虎頭蛇尾”的問題。因此，這些課外活動開展中需要教師的提醒、督促、幫助，學(xué)生與學(xué)生之間也應(yīng)定期交流與分享。這時，教師可以利用信息技術(shù)交流平臺，讓學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn)有指導(dǎo)，有交流，有分享。同時，家長也能適當(dāng)參與活動，為學(xué)生的課外活動順利進(jìn)行提供幫助。

總之，信息技術(shù)為科學(xué)教師帶來了便利，最大程度地填補(bǔ)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空白。但它就像炒菜時的調(diào)味劑一樣，用多用少都不合適，這就要求教師在使用的過程中，必須根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要，遵循適時、適度的原則，揚(yáng)長避短，才能從真正意義上提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率。

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