信息技術(shù)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的輔助作用

吳健

小學(xué)科學(xué)是一門以觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)課程，對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成有著不可替代的作用。在日常的課堂教學(xué)中有不少科學(xué)實(shí)驗(yàn)是課堂上無法完成的，信息技術(shù)的應(yīng)用就打破了這種限制，它可以很好地揭示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象內(nèi)部的發(fā)展變化，使一些不易觀察到的事物形象、直觀地顯示出來，從而提高課堂教學(xué)效率。作為一名新時(shí)代的科學(xué)教師，要合理利用信息技術(shù)為教學(xué)服務(wù)，讓信息技術(shù)成為課堂教學(xué)的有效手段。

隨著課程改革的快速發(fā)展，教學(xué)的有效性更多地體現(xiàn)在信息技術(shù)與學(xué)科的整合。這種整合是指信息技術(shù)與課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程資源以及課程實(shí)施等融合為一體，成為課程的有機(jī)組成部分。教師在課堂教學(xué)中，應(yīng)對(duì)信息技術(shù)運(yùn)用有一個(gè)整體的認(rèn)知，并能合理地運(yùn)用信息技術(shù)，使課堂教學(xué)更加和諧、高效。

一、信息技術(shù)的應(yīng)用，有利于提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣

小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)該成為孩子們最喜愛的課程之一，孩子們都有好奇心、求知欲，所以教師在教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)孩子這一特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境，選擇與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，帶領(lǐng)孩子一起動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如：我在教學(xué)教科版六年級(jí)《日食和月食》這一課時(shí)，事先搜集一些日食和月食的圖片和影像資料導(dǎo)入新課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)于日食和月食的探究欲望被我迅速調(diào)動(dòng)起來，積極投入到本課的學(xué)習(xí)之中。再例如教學(xué)《食物在體內(nèi)的旅行》這一課時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我制作了幾個(gè)生動(dòng)有趣的Flash動(dòng)畫：食物在胃中的蠕動(dòng)、攪拌以及食物在小腸中的運(yùn)行軌跡，再進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情一下被調(diào)動(dòng)起來了，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

二、信息技術(shù)的應(yīng)用，有利于突破和化解實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中務(wù)必要規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，因?yàn)檫@直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)論及實(shí)驗(yàn)安全性。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們有時(shí)僅僅通過看圖、演示還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因此，可以根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容制作一些實(shí)驗(yàn)課件來解決這個(gè)問題。例如：我在教學(xué)教科版六年級(jí)《小蘇打和白醋的變化》一課時(shí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們?nèi)菀子^察到小蘇打與白醋混合時(shí)產(chǎn)生的氣泡，而燃燒著的火柴容易熄滅的現(xiàn)象卻只有一部分學(xué)生能感受到。這是為什么呢？經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)原因主要是實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的泡泡吸引了學(xué)生的興趣，以至于第二個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有觀察清楚。后來，我把這個(gè)實(shí)驗(yàn)制作成了一個(gè)flash課件，反復(fù)播放使學(xué)生清楚地了解了實(shí)驗(yàn)方法，并在火柴未熄滅之前暫停視頻，讓他們先猜一猜，把重點(diǎn)移到觀察火柴的燃燒上，從而有效解決了本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。再如，在教學(xué)四年級(jí)《巖石》這課中，卵石的形成既是教學(xué)的重點(diǎn)，也是課堂上學(xué)生難以觀察到的現(xiàn)象。那么，該怎樣突破呢？我是這樣進(jìn)行教學(xué)的：首先呈現(xiàn)河道上游巖石受風(fēng)化的畫面，使學(xué)生知道巖石在風(fēng)化作用下產(chǎn)生碎石、沙粒;然后重點(diǎn)表現(xiàn)在水的搬運(yùn)過程中，河道中游的碎石與沙粒相互摩擦，逐漸失去棱角，變得越來越圓，最后到河道下游，形成了又圓又光滑的卵石。這樣的教學(xué)，使學(xué)生有身臨其境之感，獲得對(duì)卵石的正確認(rèn)識(shí)，比單純講解的效果好得多。

三、信息技術(shù)的應(yīng)用，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量

科學(xué)課應(yīng)該讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、自主探究來感受科學(xué)的真諦。在日常的課堂實(shí)驗(yàn)演示中，由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的限制，實(shí)驗(yàn)效果常常差強(qiáng)人意。而通過信息技術(shù)的輔助，可以彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足，提高實(shí)驗(yàn)的演示效果。例如我在教學(xué)《金屬的熱脹冷縮》一課時(shí)，利用手機(jī)的攝像頭把一根針受熱的變化情況通過電子白板展示在大屏幕上，每個(gè)同學(xué)都能很清晰地看到針的變化情況。再如，我在教學(xué)《花的構(gòu)造》一課時(shí)，要現(xiàn)場(chǎng)解剖一朵桃花，當(dāng)解剖子房時(shí)，我是在實(shí)物投影儀上進(jìn)行操作的，孩子們清晰地看到了我的操作過程，甚至看到了放大20倍的胚珠。這對(duì)學(xué)生們的獨(dú)立操作幫助很大，節(jié)約了時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率。在教學(xué)《巖石的組成》時(shí)學(xué)生基本上看不到石英、云母、石墨等礦物，學(xué)生無法獲得感性的知識(shí)，這就需要教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的各種巖石標(biāo)本，讓學(xué)生認(rèn)真觀察，同時(shí)利用現(xiàn)代信息技術(shù)，通過圖片的展示、視頻的播放，把這些內(nèi)容化抽象為形象來增加科學(xué)課堂容量，讓學(xué)生掌握各類巖石的特征、用途。又例如在教學(xué)《動(dòng)物的繁殖活動(dòng)》一課中，讓學(xué)生掌握動(dòng)物都是通過什么方式進(jìn)行繁殖的確有一定的難度，因?yàn)樗麄兏緹o法走進(jìn)動(dòng)物的真實(shí)生活，更無法去了解整個(gè)動(dòng)物世界的繁殖情況。這該怎么辦呢？如何讓孩子更好地接受知識(shí)、理解知識(shí)呢？教師可以利用多媒體資源播放視頻展示給學(xué)生，具體形象的內(nèi)容很容易吸引學(xué)生的注意力，這樣學(xué)生會(huì)更加形象地了解這方面的知識(shí)。

四、信息技術(shù)的應(yīng)用，有利于把抽象的內(nèi)容形象化

在小學(xué)科學(xué)內(nèi)容中，有些內(nèi)容比較抽象，例如：電、磁、力、風(fēng)等。關(guān)于這些內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)不太好做，因?yàn)樗鼈兛床灰姟⒆讲蛔?。那么，怎樣讓學(xué)生們能夠比較清楚地理解這些內(nèi)容呢？在教學(xué)這些內(nèi)容時(shí)，我利用了信息技術(shù)。例如：在教學(xué)《點(diǎn)亮小燈泡》一課時(shí)，我利用電子白板的畫圖功能讓學(xué)生們自己上講臺(tái)去畫;教學(xué)《制作指南針》一課時(shí)，我利用事先做好的微課發(fā)到學(xué)生的教學(xué)平板上，讓學(xué)生通過微課自己制作指南針。又如，在教學(xué)《開花和結(jié)果》這課時(shí)，由于傳粉和受精的過程比較抽象，老師單純地講，學(xué)生可能不會(huì)理解，至少理解不夠深刻，因此，我利用投影、課件來幫助學(xué)生理解這一抽象的生理過程，動(dòng)物的生殖也可以利用這一手段，通過這些教學(xué)手段，可以使抽象的知識(shí)變得形象化、具體化，學(xué)生們也容易理解和掌握。

VR課堂也是一個(gè)很好的利用信息技術(shù)例子。它是借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和傳感器技術(shù)生成一個(gè)三維立體環(huán)境，創(chuàng)造出一種人機(jī)交互狀態(tài)，通過調(diào)動(dòng)操作者的感官，帶來身臨其境的體驗(yàn)。VR技術(shù)打破了空間的限制，大到宇宙，小到細(xì)胞，體驗(yàn)者都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。VR教室將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教學(xué)情境相融合，使課堂變得立體、生動(dòng)、有趣。我有幸在合肥市習(xí)友路小學(xué)觀摩《地形》一課時(shí)，感受到了這種教學(xué)手段的先進(jìn)。學(xué)生們很輕松地學(xué)到了知識(shí)，開闊了視野，并且激發(fā)了學(xué)生的想象力。這種嶄新的技術(shù)，帶給我們更加開闊的教育思維，真實(shí)、互動(dòng)、情境化是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)獨(dú)特的價(jià)值所在。有了VR課件，學(xué)生不必再面對(duì)一段又一段的長(zhǎng)篇累牘的文字或是不夠精確的手繪圖片去想象這些畫面了。VR課件使學(xué)生能夠從課本中走出來，坐進(jìn)宇宙飛船，飛向浩瀚的太空，去看著太陽系里的八大行星，去感受太陽耀眼的光芒和巨大的核聚變能量，去體驗(yàn)一場(chǎng)神奇的旅行，這簡(jiǎn)直就是一段獨(dú)一無二且不可思議的神奇體驗(yàn)。試想，這樣的教學(xué)哪個(gè)孩子會(huì)不喜歡呢？

五、信息技術(shù)的應(yīng)用，可以濃縮實(shí)驗(yàn)的過程

有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，在課堂上是完成不了的。例如三年級(jí)下冊(cè)第二單元是要求學(xué)生通過一個(gè)養(yǎng)蠶的實(shí)驗(yàn)來觀察、了解動(dòng)物的生命周期。這些實(shí)驗(yàn)往往都需要一個(gè)長(zhǎng)期的過程，很難讓學(xué)生親手去操作，那么怎樣將這些過程展現(xiàn)給學(xué)生呢？我的做法是將整個(gè)過程錄制成視頻，然后利用視頻的剪輯工具將一些重要的片段留下制作成生命周期視頻。這些雖然不是學(xué)生的實(shí)際操作，卻也是真實(shí)的內(nèi)容，可以給學(xué)生留下深刻的印象。 再如，教學(xué)《植物》這單元時(shí)，我也是把一顆種子的發(fā)芽、開花、結(jié)果剪輯成一個(gè)植物的成長(zhǎng)片段，孩子們觀看以后有了深刻的感想，也想自己種植一棵植物，這時(shí)教師再加以引導(dǎo)，教給方法，取得了不錯(cuò)的效果。

教科版六年級(jí)下冊(cè)第四單元《探索宇宙》這一單元由于教學(xué)內(nèi)容比較宏觀，離學(xué)生掌握的知識(shí)比較遠(yuǎn)，生活經(jīng)驗(yàn)也不夠，因此我借助信息技術(shù)手段，將宏觀的宇宙現(xiàn)象濃縮進(jìn)課堂，把千萬年的漫長(zhǎng)時(shí)間變化縮短至幾分鐘展現(xiàn)在學(xué)生面前，解決無法跨越的時(shí)間和空間的限制。在教學(xué)《地球的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)》中，先讓學(xué)生上網(wǎng)查詢資料、信息，從他們最關(guān)注的問題入手，讓學(xué)生研究火山噴發(fā)和地震現(xiàn)象的形成過程，把復(fù)雜的地殼運(yùn)動(dòng)變得集中、具體和形象，不僅讓學(xué)生對(duì)地球的地殼運(yùn)動(dòng)有了深層次的認(rèn)識(shí)，更使學(xué)生經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)地球、探索宇宙的科學(xué)研究的一般過程。

在教學(xué)中要充分利用各種信息資源，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段引入現(xiàn)代氣息，與小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更加豐富多彩，更具有時(shí)代色彩、更貼近生活和現(xiàn)代科技。這樣不但可以使科學(xué)教材“活”起來，更讓學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)置身于信息化的時(shí)代，同時(shí)也可以拓展教師的知識(shí)視野。

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在科學(xué)教學(xué)中的地位舉足輕重，這給我們科學(xué)教師帶來了深刻的思考：如何把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)進(jìn)行有效整合，成為擺在我們面前的一個(gè)需要思考的問題。這需要我們廣大教師去不斷地學(xué)習(xí)與探索、總結(jié)，相信在不久將來，我們會(huì)讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)在信息技術(shù)的輔助下發(fā)揮出更重要的作用，但要記住：信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只是一種輔助手段，千萬不可讓學(xué)生放棄動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作而完全依賴信息技術(shù)。

【作者單位：合肥市南崗小學(xué)? 安徽】