人機(jī)交互良好課件對(duì)于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的輔助與提升

隨著課程改革的推進(jìn)，新教材的逐漸鋪開使用，使得教師的教學(xué)方式與學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都發(fā)生著很大程度的改革。人機(jī)交互良好的課件對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的輔助與提升作用是顯而易見的，如果所有科學(xué)教師都能擁有一套人機(jī)交互性比較強(qiáng)的課件配套進(jìn)行教學(xué)，必定能使得教師的教學(xué)更加輕松有效，學(xué)生也會(huì)因此收益良多。

如今的小學(xué)科學(xué)課比之前的教材更加突出“科學(xué)探究”，教材以建構(gòu)主義等先進(jìn)課程設(shè)計(jì)理念為支撐，充分體現(xiàn)了“自主探究”這一嶄新的理念，突出表現(xiàn)在教材中豐富多彩的“觀察活動(dòng)”和“探究活動(dòng)”上。如熱水變涼過程中溫度下降的規(guī)律是什么，種子萌發(fā)的快慢與什么有關(guān)系等。這就意味著在我們的教學(xué)中需要大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為支撐，但是在繁忙的一線教學(xué)工作中，科學(xué)教師往往會(huì)擔(dān)任比較忙碌的教學(xué)工作，對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備及操作往往會(huì)出現(xiàn)這樣或者那樣的問題。為此，我常常在想如果能制作出一套人機(jī)交互良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)配套課件，這樣就能為一線科學(xué)教師解除很多煩惱，并且還能更好地推動(dòng)學(xué)生去探究問題的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維。

何謂人機(jī)交互良好的課件？首先我們需要了解人機(jī)交互：人機(jī)交互、人機(jī)互動(dòng)，是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問。人機(jī)交互良好的課件，就是指可以通過不同的方式收集信息，并通過計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力而得出一定的結(jié)果的課件，與事先預(yù)制好只需點(diǎn)幾下鼠標(biāo)就顯示結(jié)果的普通課件不同，人機(jī)交互良好的課件可以由學(xué)生或者教師任意輸入實(shí)驗(yàn)的條件（包括機(jī)器通過音頻、視頻等其他模式識(shí)別設(shè)備收集的信息）而計(jì)算演示出不同的結(jié)果。

人機(jī)交互良好的課件對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的輔助與提升作用是顯而易見的，主要可以分為以下幾個(gè)方面。

一、使課前準(zhǔn)備更充分

新教材使用以來我們經(jīng)常在教師中聽到這樣的聲音：“科學(xué)課真是難教，實(shí)驗(yàn)材料太難找了！”科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備主要分為兩個(gè)渠道：一類由教師準(zhǔn)備，主要包括實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)器械、制作實(shí)驗(yàn)器材，即學(xué)生不容易找到，實(shí)驗(yàn)課又必需的材料。另一類發(fā)動(dòng)指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備，是指生活中常見的動(dòng)植物、日常用品、自然現(xiàn)象等。如春暖花開的陽春三月，我安排學(xué)生在上學(xué)的路上采一些野花帶到學(xué)校，老師指導(dǎo)學(xué)生觀察，學(xué)習(xí)解剖花的方法，認(rèn)識(shí)花的結(jié)構(gòu)，了解花相同與不同。而在金秋十月的收獲季節(jié)，我發(fā)動(dòng)學(xué)生到大自然中廣泛收集各類植物的果實(shí)，然后帶到課堂中觀察，采用解剖、嘗味等多種實(shí)驗(yàn)方法來豐富學(xué)生對(duì)果實(shí)的認(rèn)識(shí)。學(xué)生在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下，為上課準(zhǔn)備好了充足的實(shí)驗(yàn)課的材料。

而教師要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)藥品等往往因?yàn)椴糠中W(xué)設(shè)備配備不完善，無法在學(xué)校內(nèi)部找到，這樣就在無形之中增加了教師準(zhǔn)備的難度，降低了教師教學(xué)的熱情，從而產(chǎn)生對(duì)科學(xué)課的厭教心理。而如果有一整套配套使用的人際交互性較好的課件，教學(xué)時(shí)教師就能在無法找到必要實(shí)驗(yàn)材料時(shí)使用這套軟件，從而避免教師根據(jù)課本空講實(shí)驗(yàn)的尷尬。

二、比幻燈課件更信服

一般課件或者現(xiàn)在教學(xué)中所使用的配套光盤中的實(shí)驗(yàn)往往比較簡單，例如在一些需要比較長時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中，光盤中的視頻實(shí)驗(yàn)往往先展示一個(gè)實(shí)驗(yàn)開始的畫面，然后鏡頭一轉(zhuǎn)就出現(xiàn)結(jié)果的畫面。這樣簡單的視頻影像在學(xué)生腦海中只能留下短暫的印象，而且還會(huì)使得有些學(xué)生對(duì)影像結(jié)果產(chǎn)生懷疑的態(tài)度。而如果我們可以擁有能隨意改變實(shí)驗(yàn)初始條件并能由改變后的條件演算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的課件，一定可以使得學(xué)生更加信服。例如在“像火箭一樣驅(qū)動(dòng)小車”的實(shí)驗(yàn)中，如果學(xué)生可以隨意改變氣球的大小，并由此計(jì)算出小車行使的速度與距離，那么學(xué)生對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)就像自己實(shí)際操作一樣隨心所欲，信任程度也會(huì)大大提高，而且學(xué)生的印象也會(huì)更加深刻。

三、比實(shí)驗(yàn)操作更準(zhǔn)確

實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作往往會(huì)因?yàn)橐恍┓侨藶橐蛩貙?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，例如在“米飯、淀粉和碘酒的變化”一課中有這樣一個(gè)小魔術(shù)：用水淀粉在紙張上寫字，晾干后在用碘酒擦拭寫字部分即刻顯現(xiàn)出來。這個(gè)實(shí)驗(yàn)課本的設(shè)計(jì)意圖很好，很容易引起學(xué)生的興趣，但是學(xué)生做了后才發(fā)現(xiàn)結(jié)果往往不是這樣的，涂了碘酒的區(qū)域都會(huì)變成藍(lán)黑色，而不是只有水淀粉的地方才是藍(lán)黑色，原因就是紙一般由植物纖維為原料（含淀粉等），碘和淀粉反應(yīng)會(huì)生成藍(lán)色的絡(luò)合物，這樣就跟設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的初衷所違背。如果我們?cè)O(shè)計(jì)的課件可以由學(xué)生在指定區(qū)域?qū)懮先我庾郑⒂秒娔X提供的“碘酒”去涂抹讓字顯現(xiàn)出黑紫色，這樣就能完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的初衷了。

四、更易引起實(shí)驗(yàn)沖突

如在“滴水計(jì)時(shí)”這一課中為引起學(xué)生發(fā)現(xiàn)泄水型水鐘滴水速度先快后慢的特點(diǎn)，特意設(shè)計(jì)了10ml、50ml、100ml三個(gè)實(shí)驗(yàn)，并通過計(jì)算讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)泄水型水鐘的特點(diǎn)。這樣的設(shè)計(jì)會(huì)使得教學(xué)內(nèi)容重復(fù)且拖沓，而且在教學(xué)過程中教師往往需要花很長的時(shí)間去引導(dǎo)學(xué)生注意泄水型水鐘滴水速度先快后慢這一點(diǎn)，教師往往會(huì)感覺這樣的引導(dǎo)會(huì)比較生硬。假如我們使用課件制作一個(gè)能讓水滴勻速的泄水型水鐘與學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來后學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)這與他自己所做的實(shí)驗(yàn)時(shí)間不相符合，就會(huì)讓學(xué)生去思考整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，從而發(fā)現(xiàn)泄水型水鐘滴水速度先快后慢的這一特點(diǎn)。

五、可實(shí)現(xiàn)大難度實(shí)驗(yàn)

如在“我們的小車”這一單元中，我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)往往會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中有摩擦力而使得所得的結(jié)果與預(yù)設(shè)的結(jié)果有所不同，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。而使用交互性比較強(qiáng)的課件，我們可以假設(shè)實(shí)驗(yàn)在一個(gè)沒有摩擦力的世界，這樣在“像火箭一樣驅(qū)動(dòng)小車”的實(shí)驗(yàn)中即使氣球鼓起的大小只有一點(diǎn)點(diǎn)變化，也會(huì)使得結(jié)果有所改變，這樣除了可以使得實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能如預(yù)設(shè)一樣成功外，也可以擴(kuò)大學(xué)生的思考方式，有益于培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。

總之，如果所有科學(xué)教師能擁有一套人機(jī)交互性比較強(qiáng)的課件配套進(jìn)行教學(xué)使用必定能使得教師的教學(xué)更加輕松有效，學(xué)生也會(huì)因此受益良多。但這種人機(jī)交互型課件開發(fā)對(duì)于教師的計(jì)算機(jī)能力要求比較高，因而采用何種軟件開發(fā)及使用成為能否推廣這種課件的關(guān)鍵。