淺談信息技術(shù)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用

司建國

[摘 要]在當(dāng)今的信息時(shí)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)重要研究課題。教師在組織科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn);教學(xué)流程;學(xué)習(xí)方式

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國已經(jīng)進(jìn)入了以5G網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)為引領(lǐng)的信息時(shí)代?；ヂ?lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。新一輪課程改革明確提出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合，逐步實(shí)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(dòng)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?！庇纱?，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(jì)算機(jī)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(shí)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)的傳授和講解，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，這造成了小學(xué)生因?yàn)楸旧硭季S有限，再遇到自己沒見過，或者是較為復(fù)雜的問題時(shí)并不能真正的理解，從而讓教學(xué)素材脫離實(shí)際，科學(xué)現(xiàn)象也就成了紙上談兵。在新的時(shí)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(diǎn)，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(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)中，經(jīng)常會(huì)了解科學(xué)知識(shí)形成的原因和歷史背景，科學(xué)家們是如何經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)而得出的一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而在科學(xué)課堂教學(xué)中，很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)是無法實(shí)現(xiàn)的。這時(shí)，可以利用互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢，把信息技術(shù)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和認(rèn)知水平以及知識(shí)特征，按照教學(xué)所需調(diào)取網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的素材，針對學(xué)生的實(shí)際情況對素材進(jìn)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(shí)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(shí)。比如，在教學(xué)教科版“動(dòng)物的一生”中《認(rèn)識(shí)其它動(dòng)物的卵》一課時(shí)，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(dòng)物卵來進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生觀察到的直觀信息較少，獲取的知識(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)，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(dòng)物的生命周期。蠶是要經(jīng)過長期的飼養(yǎng)，堅(jiān)持觀察，認(rèn)真記錄才能得知它的生命周期。而且受課時(shí)進(jìn)度的影響，無法在學(xué)習(xí)蠶某一生長階段時(shí)提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活體材料。一是受時(shí)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(shí)還看不到蠶的整個(gè)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(gè)階段，從而激發(fā)學(xué)生的探究熱情;接下來教師鼓勵(lì)學(xué)生在家為蠶寶寶創(chuàng)建一個(gè)家，開始進(jìn)行實(shí)踐探究活動(dòng)，進(jìn)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(shí)間節(jié)點(diǎn)。在飼養(yǎng)過程中遇到困難時(shí)，學(xué)生可以利用互聯(lián)信息的優(yōu)勢，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，隨時(shí)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(jìn)行可視交流，溝通飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，也可以在線咨詢教師，以便隨時(shí)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(diǎn)，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(shí)效性。在學(xué)習(xí)過程中，針對科學(xué)探究內(nèi)容、知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用信息技術(shù)方法和手段，有效、有機(jī)地建構(gòu)探究活動(dòng)，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(shí)，可以借助互聯(lián)網(wǎng)，利用問卷星等數(shù)據(jù)平臺(tái)對學(xué)生進(jìn)行“有關(guān)電的知識(shí)”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(gè)性的觀點(diǎn)組織學(xué)生進(jìn)行交流討論，使探究活動(dòng)更具有時(shí)效性。在探究活動(dòng)2中，分析了解不同電源和電器的不同作用時(shí)，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(yàn)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(jì)與分析進(jìn)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(shí)，達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

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

在教學(xué)時(shí)，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(yùn)動(dòng)》一課時(shí)，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(yùn)動(dòng)方式：滑動(dòng)和滾動(dòng)。因?yàn)閳D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(gè)是過山車，一個(gè)是滑沙比賽，另一個(gè)是汽車下坡，然后利用視頻編輯軟件進(jìn)行了整合。在上課時(shí)，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(yùn)動(dòng)方式。實(shí)踐證明，利用信息技術(shù)可以提升學(xué)生主觀能動(dòng)性，有利于學(xué)生的創(chuàng)新能力和個(gè)性化發(fā)展。在接下來的探索環(huán)節(jié)中，學(xué)生動(dòng)手實(shí)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(jī)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(dòng)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(shí)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(dòng)多樣化、學(xué)習(xí)成果創(chuàng)新化。在整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師始終是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)中的參與者和引領(lǐng)者。在實(shí)踐探究中發(fā)現(xiàn)問題，交流研討改變實(shí)施策略，在一次次的反復(fù)實(shí)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(shí)、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(gè)教學(xué)手段運(yùn)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(shí)自己。只有這樣，我們才能站在時(shí)代發(fā)展的前沿，把握時(shí)代的脈搏，迎接新時(shí)代的挑戰(zhàn)。在新的時(shí)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(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，有利于提升學(xué)生對科學(xué)知識(shí)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(huì)使科學(xué)課堂收到意想不到的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯 武之華）