多媒體介入科學探究課初探

摘要：多媒體技術開辟了科學教學的新天地。借助多媒體能發展學生觀察現象和提出問題的能力、簡單實驗的設計能力、手腦并用的能力、收集信息和處理信息的能力、科學評價的能力以及表達和交流的能力。

關鍵詞：注入；生命活力；多媒體

中圖分類號：G42

文獻標識碼：A

文章編號：1005-5843(2008)04-0120-02

《科學課程標準》倡導探究性學習，力圖改變學生的學習方式，引導學生主動參與，樂于探究、勤于動手，逐步培養學生收集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，突出創新精神和實踐能力的培養。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。而許多科學知識，單靠書上呈現的文字、圖片和老師的講解，很難讓從未身臨其境的學生理解，也無法操作科學探究的過程。多媒體技術為科學探究開辟了一個新的天地。

一、借助多媒體發展學生觀察現象和提出問題的能力

科學研究表明，我們的學習1％是通過味覺、1.5％是通過觸覺、3.5％是通過嗅覺、11％是通過聽覺、83％是通過視覺獲得的，因而觀察能力的培養有賴于教師為學生提供可以觀察的視覺材料。一些科學學習過程利用現有實驗器材還難以觀察的現象和事實，有時借助多媒體可以發揮積極的作用，更好地幫助學生探究有關問題。比如，學習“人體的血液循環系統”，血液的流向是一個學習難點，如果把制好的相關課件播放出來，學生可以清楚地看到屏幕上人體血液循環系統彩色平面圖，血管中閃亮的箭頭讓學生清楚地觀察到體循環、肺循環的路線。在教師引導和啟發下：讓學生自己去觀察、研究，自己得出結論，學生便不難發現血液循環內在的、本質的規律性的問題。

人本主義學習理論認為，倘若要使學生全身心地投入到探究學習活動中，那就必須讓學生面臨對他們個人有意義的或有關的問題，使學習內容與生活中的現實問題聯系起來。在學習有關“水的利用和保護”內容時。首先把學生帶到本地個別環境污染嚴重的河流、工廠參觀。又利用多媒體的視頻功能以遠景——近地——特寫鏡頭——定格向學習展示本地因布料污染隨意排放使環境遭到破壞的事實，并配以音樂以及必要的文字說明。為了進一步讓學生體會到污染的嚴重后果，利用電腦模擬動畫形式，讓污水從顏色、顆粒、細菌、水生生物和農作物死亡的可視現象逐步擴散到本地所有水體。最后形成到處是黑色污水、漂浮著腐爛物的場景……畫面雖略顯夸張。但能使學生形成觸目驚心的感覺，場面的震撼力，對引發學生去探索現象背后的規律，去尋求解決問題的方法的強烈責任心，是非一般語言、文字可比的。

二、借助多媒體發展學生簡單實驗的設計能力和手腦并用的能力

傳統的實驗教學模式存在著視聽相互干擾的問題，使學生不能很好地掌握科學探究所需要的基本實驗技能。例如，教師介紹實驗器材時，許多實驗器材較小，像量筒、學生電流表膠頭滴管等；或者介紹一些基本實驗技術時，可見度太低，如過濾器制作時過濾紙的折疊、電路接線時線頭呈半圓形、天平的調節和游碼的讀數等等。此時，學生往往看不清教師手上器材和使用方式。就會不由自主地去看實驗桌上的器材，這樣一來，教師對學生的引導就大大減弱，視覺信息來自自己的實驗桌上，而聽覺信息來自教師，許多學生干脆不聽教師的講解，急于觀察自己的實驗器材或開始動手操作，導致該動手時不會做。

現代教育理論認為，各種教學手段的合理運用能激勵教學系統中各要素的優化組合，從而促進學生智能的發展。根據媒體服務于方法的原則和多媒體教學具有直觀性的優勢，教學時運用數碼相機、攝像機對實驗儀器和基本操作、實驗過程和產生的現象的詳細拍攝，錄入相應的課件，通過屏幕放映，局部放大，突出某些環節等方法，將實驗內容更為詳盡地展現在學生面前。可見度高又形象。突破了視覺限制，突出要點。并能讓學生多角度觀察對象，視聽信息相統一，注意力集中，情緒興趣被調動起來，有助于知識的理解和方法的掌握，為科學探究活動打好了基礎。

探究性實驗是學生在觀察和實驗基礎上通過科學抽象來獲得結論的一種實驗。具體可以是對實驗的某個環節進行探究的實驗，也可以對器材的選擇，實驗步驟設計進行探究的實驗。應用多媒體手段，通過對所收集的多視角探究問題的材料和信息進行整理與分析，創設情景，多視角地引發學生思考，讓學生自主探究，在此基礎上，應用教師指導、分組討論、班級交流等方式引導學生建立在理性思維基礎上的科學猜想。以整理出初步探究問題的思路。例如，“傳染病”教學中，利用多媒體播放為了預防禽流感而宰殺大批家禽、消毒家禽飼養場、給家禽注射疫苗等場面，同時提出預防禽流感措施的課題，利用多媒體技術可以方便地將視頻、圖片、動畫、聲音等集成在一起，優化問題情景的呈現方式，使學生通過有意義的猜想，提出初步探究問題的方案。此時，多媒體就是一個“放大器”、“調控器”。既把器材直觀、形象、清楚地呈現在全班學生面前，使學生有效地觀察，提高信息交流水平，又給學生留下探究的余地和空間，而且每個學生都參與到其中來，培養了學生堅持真理、勇于探索的創新精神，實事求是，善于與他人合作共事的科學態度，同時培養學生掌握一些科學的學習方法和研究方法，能給學生以更多的操作機會，培養學生的動手動腦能力。

三、借助多媒體發展學生收集信息和處理信息的能力

建構主義提倡在教師指導下以學習者為中心的學習，教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者和灌輸者，學生是信息加工的主體，是意義的生動建構者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸的對象。學習者要成為意義的主動建構者，就要求學習者在學習過程中從以下幾方面發揮主體作用：①用探索法、發現法去建構知識的意義：②學習者主動收集并分析有關信息和資料，對所學習的問題提出各種假設并努力加以驗證；③將當前學習內容所反映的事物盡量和自己已經知道的事物相聯系，并對這種聯系加以認真思考。

傳統教學中，學生學習的信息來源主要來自教師和書本，學習所獲得的信息質量也主要取決于教師這個信息源的廣度和深度。近幾年來，隨著校園網的建設，網絡技術已逐步普及。在校園網已建成的基礎上，充分發揮網絡信息量大、超文本傳送、學生可以根據需要自由選擇、交互性強、較少受課堂教學空間時間限制的優勢，讓學生在明確學習任務，對學習內容感興趣的基礎上。將計算機網絡作為學生學習科學的一種重要學習工具，讓學生自由收集信息，并在教師指導下學習對信息的深加工，從而在此過程中逐漸掌握收集信息、處理信息、運用信息的方法，形成繼續學習的能力，以提高學生學習興趣和課堂教學的效益。優化探究過程。

教師的教學和學生的學習過程中往往會遇到一些借助課本無法解決的問題，可從互聯網上查詢得到答案。但是在網絡教學情況下，教師可以不直接回答學生的問題，而說：“你到網上找找吧!”例如，學生從課堂上了解到支原體、細菌、放線菌屬于原核生物，某些學生就問，放線菌不是細菌嗎?支原體屬于哪類生物呢?學生對生物的分類知識很模糊，教師叫他到網上查找，輸入關鍵詞“原核生物”有關的網頁出現了，從中了解到康奈爾大學的生態學家H·魏塔克提出一種生物分類的五界系統。再次輸入關鍵詞“生物分類學”。查找到相關網頁，了解到分類系統通常包括七個主要級別：種、屬、科、目、綱、門、界。種(物種)是基本的單元，了解到更多有關生物分類的知識。又如想了解人類基因計劃，在網易搜索引擎中鍵入“人類基因組計劃”，瀏覽有關的網頁和網站，就可以對人類基因組計劃有一個完整的認識。這樣，既解決了疑難問題，又擴展了知識面，同時提高了利用互聯網解決問題的能力，培養了學生獲得信息的能力。四、借助多媒體發展學生科學評價的能力 蘇霍姆林斯基指出。在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，就是希望感到自己是一個發現者、研究者、探索者。而在初中生的精神世界里，這種需要特別強烈。教師不僅要激發學生心靈深處那強烈的探求欲望，而且要讓學生在探究活動中獲得成功的情感體驗。成功能讓學生保持足夠的探究熱情，產生強大的內部動力，以爭取新的、更大的成功。讓學生獲得成功的情感體驗的途徑之一是發揮評價作用。在探究學習的各環節中應把評價的主動權交給學生自己，鼓勵每一個學生積極參與評價，充分相信他們有能力進行評價。如在實驗操作過程中，讓學生自行設計實驗，并在實驗過程中通過評價，隨時調整實驗器材，控制實驗過程，得出最佳的實驗效果。學生也根據自己的某個探究結果，在學校電腦室模擬網絡上提交自己的觀點，和其他同學進行互相評價、互相幫助，取長補短，查漏補缺。通過評價，可以使每一課題組的探究方法更多樣、更切合實際，探究的結果更可能有實際意義；通過評價，同時使學生享受成功的喜悅。這樣才能提高學生的科學素養，學會科學的探究方法。

五、借助多媒體發展學生表達和交流的能力

表達交流是探究式教學中學生形成正確的概念、得出科學結論階段。多媒體有助于學生提高科學學習效率并提高學生表達探究成果的質量。多媒體使交流具有更快速、靈活等特點，可以豐富傳統的師生互動方式，使之更廣泛、更深入、更開放。

(一)多媒體作為學生表達探究成果的工具

例如，使用Word或WPS完成文字處理，尤其是WPSOFFICE中集成的化學用語工具，可以方便地書寫化學方程式，繪制原子結構示意圖等，類似的專門軟件還有化學畫板、幾何畫板、Science Word等。使用Powerpoint完成科學學習展報，在課內外進行展示。如“環境污染”的教學中，教師讓學生總結知識和網絡上查找的資料，鼓勵使用信息技術進行展示。有的同學用Powerpoint制作成幻燈，并巧妙地應用了其超級鏈接的功能，有的同學利用信息技術課程學習的網頁制作知識把學習成果做成網頁，在校園網上發布，充分展現了當代中學生的信息素養。

(二)多媒體作為師生、生生交流的工具

利用網絡技術的BBS和電子郵件開展合作學習。實現網上交流。要實現上述目的，并不需要復雜的信息技術，只需在互聯網或局域網的硬件環境下，采用簡單的BBS、聊天室等工具即可。教師根據教學的需要或學生的興趣開設一些專題或聊天室，并賦予學生自由開辟專題和聊天室的權利，使他們在課后有機會對課程的形式、無法解決的問題等進行充分的交流。

在現代課堂教學改革實踐的過程中，計算機的視頻功能、模擬功能、網絡信息功能、有關軟件的應用功能，化抽象為形象、化微觀為宏觀、化靜態為動態、化不可操作為可操作。對化解知識難點，創設探究情境。培養綜合能力。推進教學的發展具有重要意義。但任何事物都有其兩面性。計算機僅是科學探究的輔助工具，在探究性學習的過程中，要加以適當運用，不能濫用。雖然多媒體的視聽效果好。可以增加學生的直觀性和生動性，但不能忽略心理學中的有意注意與無意注意的規律，如果學生把更多的無意注意放在精彩的畫面、悅耳的聲音等無關信息上，而無法專心于探究的主題，那效果往往適得其反。在計算機輔助教學實際應用中還必須結合具體的教學實踐，不斷汲取經驗。防止走向形而上學的老路。運用多媒體進行探究教學。不能取代學生的實驗操作實踐過程，實驗操作能力的形成還是學生從實際操作中獲得的，多媒體教學只是起到輔助的作用。

責任編輯 曙 光