借信息技術之力 化實驗難解之題

居健

小學科學教學的重要目的是培養學生的科學素養，其中培養學生的觀察素養是基本形式，掌握科學探究過程是基本技能，實驗教學就是一個重要的觀察、操作平臺。但由于實驗時間、空間等條件的限制，許多實驗并不能在學生的視野中完全呈現，實驗教學達不到既定目的。而借用現代信息技術，可以突破這個瓶頸，解決這些難題，促進實驗教學的效果提升。

看不清的突破—將“難觀察”的實驗細節放大

在探究經典科學活動“兩個物體同時從空中落下是否同時落到地面”時，由于實驗室不具備真空的狀態，學生無法用肉眼看到哪個物體先落下，哪個后落下，甚至認為在自然界中兩個大小不同的物體同時下落，就會同時落地。在這樣的情況下，可以用數碼相機拍攝下兩個物體同時下落的畫面，然后用視頻播放器播放慢鏡頭，學生會驚訝地發現兩個物體有快有慢先后落地的畫面，這樣，學生會更有熱情投入新一輪的探究質疑活動。

觀察生活中不常見的或者難以觀察的現象可以借用多媒體技術。在學習“生命是怎樣產生的”這個知識點時，由于牽涉到胎生與卵生的話題，對小學生來說太遙遠，根本無法感受，于是我剪輯了狗媽媽產狗崽時的視頻畫面，由于學生觀看的視頻中的內容是自身經驗中的空白，容易產生強烈的關注和震撼，能夠直觀感受到人類與許多動物相似的胎生動物的特點。如果沒有這個直觀的畫面，學生的記憶中雖然可能有從書本或生活中獲得的母親生孩子、動物產子等零散的知識經驗，但不能將這些經驗貫穿起來得到胎生的概念，這里放大的視頻畫面就具有強烈的視覺感和新鮮感，學生自然會特別關注。

難計數的突破—將“難計量”的實驗精度提高

在小學科學的探究活動中，經常有一些定量的探究活動，這些活動對操作器材的要求都比較高，一旦器材不夠精確，整個實驗就可能會功虧一簣，甚至給課堂帶來新生成的矛盾，影響課堂的教學進度。在提高實驗精確度的過程中，信息技術就大有作為的空間。例如，在《心臟和血液循環》的教學中，要測量一分鐘內心臟的跳動次數，我尋找了一款測量心跳的軟件，這樣會有效地避免學生找不到脈搏、找到了也計數不準的問題。特別在計時類的實驗教學中，經常有學生因為時間的測量與計數次數的不協調而影響實驗的結果，教師可以用多媒體制作一個計時鐘展示在大屏幕上，讓學生只計數而不要顧忌計時的問題，減輕負擔，更可以提高實驗的精確度。特別是三四年級學生在實驗操作時難以一心二用，即使采用小組合作的方式也難免出現操作失誤，所以將難以控制和計量的程序統一用多媒體課件來呈現不失為一種好方法。

看不到的突破——將“難體驗”的實驗時空拓展

在科學教學中，由于課堂時間有限，許多實驗只能展示其中的一個環節，甚至有些周期長的實驗在課堂上根本無法發現實驗中的任何現象，如種子發芽、面包發霉等實驗。這樣的實驗在部分學生實驗匯報的基礎上，借用信息技術，就可以解決。例如，在《巖石的變化》這個實驗中，我制作了視頻，演示了一天、一周、一月、一年、百年、成千上萬年巖石熱脹冷縮慢慢演變的歷程，這樣的視頻對學生課堂上的模擬實驗是若干次的重復和延伸，這樣的視頻能為“巖石緩慢變化”提供證據和數據，對為什么課堂上我們的實驗沒有觀察到現象作出了合理的解釋，極大地拓展了實驗教學的時空內涵。又如，在《觀察星星》這課教學時，可以采用一款星空軟件直接在教室里展示，當地球和宇宙空間呈現在學生面前時，那種視覺感直接撞擊人的心靈，也使得學生對同一個星座在不同時間的位置變化一目了然。

遠時空的突破——將“難實現”的實驗實現

對很多中小學生的調查顯示，很多學生認為科學是一門非常嚴肅的學科，科學家就是白大褂和實驗器材的組合形象，科學研究離我們很遙遠。于是認為小學科學課就是教師教學生一些簡單的科學知識、生活常識，做一些簡單的實驗操作，培養學生對科學的興趣。而一些復雜的實驗是不可能操作和理解的。但是擁有高速發展的信息技術的今天，一些以往在課堂上難實現的實驗已可以在課堂開展，并得到結果。例如，一位教師引導學生探究在光照、溫度、水分一定的條件下，如何在三種種子里選擇一種最適合的種子。傳統課堂完成這個實驗根本不可能，但這位教師提供了一款種子發芽篩選虛擬軟件，學生在教師的指導下進行簡單的計算機操作，親歷虛擬實驗過程，使不可能做的實驗在虛擬環境中成為可能。由于這個學習軟件的設計非常智能化，操作又特別簡單，學生一學就會，從而提高了實驗的效率，使整個過程既完整又快捷。

現代科學技術的發展，使得學生越來越能像科學家搞探究一樣投入學習，我相信，只要運用得當，信息技術一定會為實驗教學插上翅膀。同時，我還認為，信息技術在實驗教學中的最大意義不在于利用信息技術就可以代替實際操作，而在于開發信息技術的一些有效特質，實現融信息技術于實驗教學中，這樣的觀念轉變會避免以單一的信息技術全盤否定操作的傾向。