淺談信息技術(shù)在科學(xué)實驗中的作用

司建國

[摘 要]在當(dāng)今的信息時代，信息技術(shù)對教育的影響是不言而喻的，小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)如何利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)提升學(xué)生科學(xué)探究能力，是當(dāng)前科學(xué)教師的一項重要研究課題。教師在組織科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)充分利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)豐富的課程資源為學(xué)生提供更加開放和創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，要充分利用好互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢做好學(xué)生的學(xué)情調(diào)查，利用聲光電等多種效果，刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，從而幫助學(xué)生提升科學(xué)認(rèn)知，養(yǎng)成科學(xué)習(xí)慣，形成科學(xué)素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]互聯(lián)網(wǎng);信息技術(shù);科學(xué)實驗;教學(xué)流程;學(xué)習(xí)方式

隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國已經(jīng)進入了以5G網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)為引領(lǐng)的信息時代?；ヂ?lián)網(wǎng)在經(jīng)濟社會的廣泛應(yīng)用，給我們的生活帶來了便利，加快了信息的交流，加速了商品的流通，促進了經(jīng)濟的發(fā)展。新一輪課程改革明確提出：“大力推進信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢 ，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。”由此，信息技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用越來越廣泛，互聯(lián)網(wǎng)和計算機應(yīng)用技術(shù)與教育教學(xué)深度的融合已經(jīng)成為教育教學(xué)的內(nèi)在需求，信息技術(shù)日益成為教師教育教學(xué)的好幫手，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的好助手。在互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)的支持下，教師可以選擇的課程資源更豐富，教學(xué)手段更多樣，教學(xué)策略更優(yōu)化，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更加寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。

小學(xué)科學(xué)是一門知識比較豐富的學(xué)科，包涵種類繁多，有物質(zhì)世界、生命世界、生態(tài)環(huán)境等各個方面;既是以培訓(xùn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙學(xué)科，又是一門以實驗為基礎(chǔ)的綜合學(xué)科。在以往的教學(xué)中，教師只重視知識的傳授和講解，學(xué)生被動地接受知識，這造成了小學(xué)生因為本身思維有限，再遇到自己沒見過，或者是較為復(fù)雜的問題時并不能真正的理解，從而讓教學(xué)素材脫離實際，科學(xué)現(xiàn)象也就成了紙上談兵。在新的時代背景下，科學(xué)教師只有抓住信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的特點，熟練掌握信息技術(shù)技能，了解學(xué)科教學(xué)課程體系，把互聯(lián)網(wǎng)和信息應(yīng)用技術(shù)深度、巧妙的融合到教學(xué)活動中，才能用信息技術(shù)輔助教學(xué)，使其更好地為學(xué)科教學(xué)服務(wù)。

一、優(yōu)化實驗教學(xué)流程，滲透科學(xué)素養(yǎng)

在小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)活動中，經(jīng)常會了解科學(xué)知識形成的原因和歷史背景，科學(xué)家們是如何經(jīng)過長期實驗而得出的一些科學(xué)實驗現(xiàn)象，而在科學(xué)課堂教學(xué)中，很多科學(xué)實驗在短時間內(nèi)是無法實現(xiàn)的。這時，可以利用互聯(lián)網(wǎng)和計算機應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢，把信息技術(shù)與科學(xué)實驗課堂教學(xué)相融合。教師在準(zhǔn)備教學(xué)階段，可以根據(jù)學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知水平以及知識特征，按照教學(xué)所需調(diào)取網(wǎng)絡(luò)平臺中的素材，針對學(xué)生的實際情況對素材進行修改、重組，建構(gòu)新的教學(xué)程序。在信息技術(shù)多媒體的支持下，使學(xué)生在課堂教學(xué)的有限時間內(nèi)能夠直觀的觀察到科學(xué)現(xiàn)象，有助于學(xué)生理解科學(xué)知識。比如，在教學(xué)教科版“動物的一生”中《認(rèn)識其它動物的卵》一課時，如果沒有信息技術(shù)，我們只是利用教學(xué)掛圖展示能易于找到的動物卵來進行教學(xué)，學(xué)生觀察到的直觀信息較少，獲取的知識量也有限。如果利用多媒體，通過聲音與影像的相互結(jié)合，不但能讓學(xué)生看到更多的動物卵的形態(tài)，更好地觀察到卵的結(jié)構(gòu)，而且還能讓學(xué)生看到動物產(chǎn)卵的過程，了解到周圍的環(huán)境對卵的影響以及卵的形態(tài)是與環(huán)境相適應(yīng)的，能夠幫助學(xué)生能更好地理解科學(xué)知識，形成科學(xué)概念，開拓學(xué)生的視野。

再如，在《蠶》這一單元教學(xué)中，教科書主要以蠶的一生為例讓學(xué)生了解動物的生命周期。蠶是要經(jīng)過長期的飼養(yǎng)，堅持觀察，認(rèn)真記錄才能得知它的生命周期。而且受課時進度的影響，無法在學(xué)習(xí)蠶某一生長階段時提供相應(yīng)的實驗活體材料。一是受時間的限制，二是受環(huán)境的影響，可能在我們完成單元任務(wù)時還看不到蠶的整個生長變化情況，而互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)給我們提供了豐富的教學(xué)資源，教師可以利用多媒體讓學(xué)生觀察了解蠶一生的四個階段，從而激發(fā)學(xué)生的探究熱情;接下來教師鼓勵學(xué)生在家為蠶寶寶創(chuàng)建一個家，開始進行實踐探究活動，進入自主學(xué)習(xí)過程。在此過程中，學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)見證蠶生長變化的時間節(jié)點。在飼養(yǎng)過程中遇到困難時，學(xué)生可以利用互聯(lián)信息的優(yōu)勢，不受時間和地點的限制，隨時上網(wǎng)查找飼養(yǎng)蠶的資料，還可以利用互聯(lián)網(wǎng)和同學(xué)進行可視交流，溝通飼養(yǎng)經(jīng)驗，也可以在線咨詢教師，以便隨時調(diào)整飼養(yǎng)策略。

二、變革科學(xué)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)科學(xué)探究能力

多媒體技術(shù)與科學(xué)學(xué)科教學(xué)的深度融合，能更好的反應(yīng)出科學(xué)學(xué)科特點，為學(xué)生科學(xué)探究，自主學(xué)習(xí)提供了豐富的課程資源。在新的歷史背景下，科學(xué)教師的教學(xué)觀念應(yīng)當(dāng)由課堂的主宰者成為學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者、引導(dǎo)者，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，是科學(xué)探究的主控手。由于多媒體與科學(xué)課程的深度融合，使科學(xué)探究更加具有可操作性和時效性。在學(xué)習(xí)過程中，針對科學(xué)探究內(nèi)容、知識結(jié)構(gòu)特點，利用信息技術(shù)方法和手段，有效、有機地建構(gòu)探究活動，提高了學(xué)生獲取、分析、加工信息的能力。比如，在教學(xué)《電和我們的生活》一課時，可以借助互聯(lián)網(wǎng)，利用問卷星等數(shù)據(jù)平臺對學(xué)生進行“有關(guān)電的知識”的調(diào)查，然后在課堂教學(xué)中，教師根據(jù)問卷星的數(shù)據(jù)分析，針對學(xué)生的共性問題和比較具有個性的觀點組織學(xué)生進行交流討論，使探究活動更具有時效性。在探究活動2中，分析了解不同電源和電器的不同作用時，利用信息技術(shù)手段則可以更好地了解學(xué)生生活經(jīng)驗的積累情況，能夠輕松的幫助教師掌握學(xué)生生活技能情況。在課堂教學(xué)中，教師就可以根據(jù)信息技術(shù)的統(tǒng)計與分析進行課程重組和調(diào)整，這樣，學(xué)生在相互學(xué)習(xí)、共同協(xié)作下，提升了創(chuàng)新意識，達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

三、保護學(xué)生好奇心，激發(fā)科學(xué)學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)時，教師利用多媒體的沖擊力，可以更好地刺激學(xué)生的感官，提升學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。在教學(xué)《物體在斜面上運動》一課時，在聚焦問題導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教科書主要以圖片的形式給學(xué)生展示物體在斜面上的兩種運動方式：滑動和滾動。因為圖片是靜止的，不能使學(xué)生理解斜面的概念，于是我在互聯(lián)網(wǎng)上找了幾段視頻，一個是過山車，一個是滑沙比賽，另一個是汽車下坡，然后利用視頻編輯軟件進行了整合。在上課時，我讓學(xué)生帶著問題觀看視頻，這樣就能較好的避免學(xué)生只看熱鬧的現(xiàn)象，學(xué)生通過視頻直觀地觀察到了斜面的特征以及物體在斜面上的運動方式。實踐證明，利用信息技術(shù)可以提升學(xué)生主觀能動性，有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力和個性化發(fā)展。在接下來的探索環(huán)節(jié)中，學(xué)生動手實踐，教師在巡視過程中，發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生與其他同學(xué)操作過程不同，就用手機把他的操作過程記錄下來，然后再和他交流，了解他的想法。在最后的研討環(huán)節(jié)中，利用信息技術(shù)投屏功能，把學(xué)生活動的照片和視頻投在大屏上，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情又再次提升上來。另外，還可以把學(xué)生出現(xiàn)的問題呈現(xiàn)給其他同學(xué)，使學(xué)生探究問題更有針對性和時效性。教師利用信息技術(shù)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容問題化、學(xué)習(xí)過程探究化、學(xué)習(xí)活動多樣化、學(xué)習(xí)成果創(chuàng)新化。在整個課堂教學(xué)活動中，教師始終是學(xué)生學(xué)習(xí)活動中的參與者和引領(lǐng)者。在實踐探究中發(fā)現(xiàn)問題，交流研討改變實施策略，在一次次的反復(fù)實踐中提升科學(xué)認(rèn)知，在不斷的探究中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人格。

總之，教師只有轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)觀念，掌握現(xiàn)代信息技術(shù)，才可以將多媒體技術(shù)變?yōu)榭茖W(xué)教學(xué)的重要手段。而要將這個教學(xué)手段運用得得心應(yīng)手，就要求教師必須要不斷提升多媒體素質(zhì)，不斷充實自己。只有這樣，我們才能站在時代發(fā)展的前沿，把握時代的脈搏，迎接新時代的挑戰(zhàn)。在新的時代背景下，信息技術(shù)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，優(yōu)化了教學(xué)過程。信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗課堂教學(xué)中的應(yīng)用，有利于提升學(xué)生對科學(xué)知識的認(rèn)知，有助于學(xué)生科學(xué)習(xí)慣的養(yǎng)成，助推學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。教師若能科學(xué)、合理地利用多媒體技術(shù)，定會使科學(xué)課堂收到意想不到的教學(xué)效果。

參考文獻：

[1]王旺.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中信息技術(shù)的運用[J].南北橋，2017，（05）.

[2]新課程下以信息技術(shù)促進科學(xué)實驗有效地開展[J].課程教育研究，2012，（08）.

（責(zé)任編輯 武之華）