為實驗教學插上現代化的翅膀

一、課題的提出

信息時代對教育提出了挑戰，也對教師提出了新要求。而如何進一步探索運用現代教育技術與科學學科教學的整合，提升實驗教學的效率，是當前教育技術發展和教學改革發展所關注的話題之一。我們之所以選擇這一課題，是基于以下幾方面的考慮。

1.現代教學技術應用于課堂教學，具有無可比擬的優勢

（1）優化認識主體的認識思維。現代教學技術能直觀、形象、生動地表現動態的過程，可以更好地拓寬學生的思維，幫助學生充分感知和深入理解教學內容、掌握課本理論知識，并且可以讓學生對知識的理解由感性上升到理性認識。

（2）優化認識主體的認識動力。現代教學技術的運用具有多樣性、新穎性、藝術性和趣味性特點，它具有開闊學生視野、便于學生觀察、啟迪學生思維、方便知識獲取、增強記憶與保持等作用，既能有效地調動學生的智力因素，又能產生諸如學習情緒、興趣、動機、意志等非智力因素的綜合效應，從而優化學生的認識動力，促進其學習。

（3）優化認識主體的認識進程。現代教學技術參與教學過程從根本上改變了傳統的“黑板+粉筆”的課堂教學形式，引導學生的認識沿著“從生動的直觀到抽象的思維”路線前進，增強其認識的動力和能力，大大縮短了學生對知識的理解、消化和掌握的時間。

2.現代教育技術與科學課程整合實踐中存在的問題

現代教育技術在科學教學中當前存在著以下幾個誤區。

（1）畫面越精彩越好，聲音越多樣越好。畫面與聲音的多彩并不等于能將科學實驗教學中的科學概念、實驗現象等解釋、闡明清楚。精彩的畫面固然能引起學生的注意力，但也容易使之因過多注重次要元素而忽視主要元素。因此，畫面和聲音要精，能說明問題即可。

（2）多媒體的設計遵循設計者的教學思維。有些多媒體課件的設計華麗、動感，每一步都必須跟上多媒體的原定設計，不能有一絲一毫的錯步。這與課程標準的教學基本原則是完全相悖的。這樣的設計束縛了學生的思維，是多媒體設計的一大弊病。因此，多媒體的設計一定要遵循學生的思維特點，以開放性為主，以學生為主，充分發揮學生的思維特點，充分發揮學生的能動性。

（3）要合理利用信息技術的幫助。使用常規手段，學生較容易理解接受的就不用信息技術。利用信息技術前要有明確的教學目的，使用信息技術后教學效果要顯著。

基于以上認識，我們選擇“運用現代教育技術，提升實驗教學效率的實踐研究”這一課題進行研究，旨在探索現代教育技術與科學課堂教學整合，探討提升實驗教學質量的有效方法、方式和途徑。

二、理論依據

1.現代教育技術理論

就“現代教育技術”的概念而言，有廣義與狹義之分。廣義的“現代教育技術”不僅僅是信息技術為核心的現代化的教育媒體，還包括教育過程中所有可操作的要素，包括教學過程中的硬件、軟件，甚至包括對教學過程進行系統的教學設計。

2.建構主義理論

建構主義理論認為：“雖然學生學習的知識都是前人已經建造好的，但是對學生來說仍然是全新的、未知的，需要每個人再現類似的創造過程來形成。”而在實際情境下或通過多種媒體創設的接近實際的情境下進行學習，可以利用生動、直觀的形象有效地激發聯想，喚醒長期記憶中有關的知識、經驗或表象，從而使學習者能利用自己原有認知結構中的有關知識與經驗去同化和順應當前學習到的新知識，賦予新知識以某種意義，即用學生自己的活動對人類已有的知識建立起自己正確的理解。

3.學生認知特征

量的教學實踐表明：多媒體教學可以在較低的學生的認知能力、動手能力和較高的實驗要求之間搭建一個逐級而上的通道。

三、研究措施

實驗不是表面上的熱熱鬧鬧，而是要盡可能地引導學生深層次地參與，積極推進學生的認知構建。因此，在實驗教學中，我們堅持運用現代教育技術提升實驗教學的效率。

1.預則立——設計是提升實驗教學效率的前提

（1）把握實驗的總輪廓，制訂教學目標。在教學設計時，找準需要運用多媒體彌補、完善的內容。同時，深入研究信息技術的特點，確定使用信息技術的內容、方式、時間、地點，把信息技術用在該用的地方。如，三年級的“溫度計”中運用動畫課件模擬液體柱的運動過程，就是將學生容易忽略的液體柱上升、下降的現象放大、減慢。

（2）明確運用現代教育技術后檢測實驗教學效果的內容。如，在學習“杠桿的研究”時，我們用幾分鐘時間播放了“杠桿”的Flash動畫，引導學生明確“杠桿為什么省力、費力、既不省力，又不費力”的意義。教學實踐表明，大部分學生在分析日常工具是否省力時，會有意識地找支點、動力點和阻力點，減少了出錯的次數，節約了教師的講評時間。

運用現代教育技術，提升實驗教學效率的基本教學方法：四個模塊，八個環節。

2.情境生——“三化”是提升實驗教學效率的基礎

我們課題組通過一系列研究，發現可以從三個方面（即“三化”）把信息技術和實驗內容結合起來，提升實驗教學的效率。

（1）化無為有

把教材上根本沒有辦法用實驗探究、演示的內容轉換成多媒體的模擬實驗，幫助學生運用視覺、聽覺觀察、理解實驗過程。

【案例1】“山脈的變化”教學片段

（2）化靜為動

面對許多概念，學生只知其然，不知其所以然，如學生只會背誦“風化作用”的文字內容，遇到實際問題卻束手無策，運用信息技術活化教材，對實驗事實進行更深入的分析；結合科學方法解釋實驗現象之間的因果關系，提取概念內涵。

【案例2】“山脈的變化”教學片段

（3）化繁為簡

山脈的變化是多種自然力量共同作用的結果。在課堂有限的時間內，不可能個個讓學生去探究，與其教師一一去介紹，不如利用“山脈的變化”主題網站，讓學生在上網的自學中自主獲取知識。這樣既能大大激發學生的學習主動性，更能讓他們學會如何在網站中自主獲取知識，解答自己的疑問。

《學記》曰：“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達。”“三化”的最終目的是讓實驗探究成為學生的一種精神需求而不是一種外界壓力，改變學生的學習狀態和內心體驗，使學生從“受逼”的學習狀態中解放出來，變“要我學”為“想探究”。

3.存于心——運用是提升實驗教學效率的保障

教學有法而無定法。在教學中達到“三化之妙，存乎于心”的境界是提升實驗教學效率的保障。

（1）解放學生，激活主體。小學生的實驗探究能力還很薄弱。我們始終堅持與學生對話，用學生的視角審視教材中設計的實驗，運用多媒體提升他們對科學概念的探究與構建，使學生真正投入學習，做中學、學中構建，使科學概念富有生動的意義。如，學習“為什么一年有四季”時，先運用多媒體的視聽場景激活學生對“四季有什么不同”“為什么有四季”的思考，使學生具有意義學習的心向，再提取記憶中的已有知識經驗進行重組、轉換，對新信息進行重新建構，提煉出“產生四季的原因”。

（2）合理分配課堂教學時間。如讓學生有足夠的時間自主用多媒體探究“凸透鏡成像規律”。而動畫“聲音的形成、傳播、鼓膜的振動”則只能在短時間內播放完畢，讓學生得到強烈的視覺、聽覺刺激后，有回味、思考的時間。

（3）隨時反思，筆耕不輟，深入思考教學細節是否從三個方面運用多媒體提升了實驗教學的有效性。如，為了探究“熱是怎樣傳遞的”，請學生借助蠟環自己動手探究在熱的直鐵絲中、彎折的鐵絲中是怎樣傳遞的。用數碼相機記錄下各組實驗的情況，作為師生共同點評小組實驗的依據。既能發現問題，又能記錄學生成功的瞬間，學生非常樂于接受。

我們課題組的每一位成員堅持把自己研究中的得失梳理成文，不僅關注專家和同行的剖析，還在各級刊物上發表，參與交流學術。不斷地取長補短，促使自己探索，掌握更多現代技術促進實驗教學效率的方法。

四、研究成果

1.積累了豐富的課程資源，有利于更好地推廣研究成果

在兩年多的時間里，我們扎扎實實地開展了本課題研究，既站在一定的理論高度來把握研究方向，又從具體實在的教學方法入手，精心設計好每一堂課，每一個教學環節，注重了課題研究的可操作性。在實踐中探索，在實踐中改進，并注重研究第一手資料的積累，形成了寶貴的課程資源。我們設計制作了內容豐富的課題研究課件，記錄了我們課題研究的跋涉足跡。我們又以第一線教師和教育研究者的角色自制開發了一批適合各學科輔助教學的軟件。其中，課件《太陽系》《物體的熱脹冷縮》《計算機病毒》《平安回家》分別獲省二等獎，《自然界的水循環》獲省三等獎，還有諸多課件在區級評比活動中獲獎。它充分反映了我們課題組成員努力拼搏的成果。它不僅為本課題的滾動研究節省了財力、物力、人力，而且很適宜大面積推廣研究成果。

2.促進教師進行教學再設計，初步形成新的教學方法

現代教育思想要求實現“教師中心論”向“學生主體論”轉變。由于學生的主體性的發揮受學生的學習動機、學習興趣和自我價值觀的影響，在學習上表現出來的是一種主觀能動性和創造性。在教學過程中，經過教師的精心設計，從“三化”入手，合理利用現代教育技術，使得課堂教學信息的呈現方式形象、直觀、生動有趣，課堂教學信息數量多、質量高。通過現代教育技術創設學習情境，充分調動學生的情感和學習積極性，促使學生主動投入到學習過程中，形成一種積極參與，主動獲取知識的學習氣氛。

3.提升了教師的教育教學理念，提高了教師的專業發展水平

在課題研究中，我們積極邀請市、區教研員、專家到我校指導，使課題組教師能準確把握教學的實質指導方向。同時，課題組教師積極參加市勤工辦組織的實驗操作能力培訓及市電教館組織的現代教育技術相關培訓，為順利完成本課題的研究任務奠定基礎。兩年來，通過不斷的學習、實踐、探索，涌現出一批高質量的課堂教學和教科研論文。在全國教師網絡教研團隊比賽中，我們課題組教師組成的科學團隊獲全國一等獎，并獲此賽事最高榮譽恩歐希教育信息化發明創新獎；徐旦老師執教的《證明地球在自轉》獲蘇州市整合課評比一等獎，《熱是怎樣傳遞的》獲江蘇省整合課評比二等獎；金衛國老師在2010年、2011年蘇州市中小學課改觀摩活動中分別執教《馬鈴薯在液體中的沉浮》《山脈的變化》，獲得了與會專家、老師的一致好評。教師撰寫的論文獲全國一等獎1篇，省一等獎2篇，省二等獎3篇，省三等獎3篇，市一等獎5篇。

五、后續研究的設想

通過兩年的努力，課題組積累了一定的教學研究與應用的經驗，初步形成了現代教育技術支持下的小學科學教學方法。在接下來的研究中，課題組計劃進一步完善教學方法。從現在的三個方面（即三化），尋找更多現代教育技術在實驗教學中的切入點、提升點，加以歸納。同時，進一步完善教學資源，形成實驗教學資源庫，方便教師平時的教學及研究成果的推廣。

（作者單位 江蘇省蘇州市彩香實驗小學）