依托信息技術，優化實驗教學

施建平

實驗是利用科學儀器和設備，人為地控制或模擬研究對象，以便在最有利的條件下觀察研究自然的一種方法。實驗是人類認識自然的基本途徑，也是科學教學的特點，在科學教學中發揮多種作用。在科學教學中，把實驗教學與信息技術有效整合是提高科學教學質量的有效方法，是現代課堂教學的重要特征之一。它可以使實驗教學具有“七十二般變化”：化虛為實，化慢為快，化小為大，化靜為動……

1.化虛為實

觀察是人類認識自然的入門，科學實驗教學中指導兒童觀察尤顯重要。在科學教學中難免存在一些難以接觸或者不可能接觸的事物和現象，這些事物不易看清，即使用圖表、模型等手段亦表現不出其自然現象。對于這種情況，學生學習時比較吃力，教師教學時感到傷腦筋。隨著信息技術的應用，這一難題迎刃而解。信息技術使得一些虛無縹緲的東西實實在在地呈現在學生的面前。

如四年級《聲音是怎樣產生的》一課，學生對聲音是熟悉的，但對其產生的原因則是陌生的。先播放錄音，發出各種聲音讓學生欣賞、想象，使其陶醉在美妙的聲音中，情趣大增。問：剛才你聽到哪些聲音？它們有什么不同？從中你想到些什么問題？由此導入新課。在學生通過實驗探討初步認識聲音是由于物體振動產生的基礎上，進一步運用電教媒體多次刺激，鞏固加深：（1）實物投影演示——把正發聲的音叉放入水中使水振動，從而認識音叉是由于振動發聲的；（2）利用多媒體電腦形象演示——電鈴通電后鈴槌敲擊鈴壁振動發聲，海濤聲是由于海水振動產生的，蟋蟀、蚊子的叫聲是由于翅膀的振動產生的……直觀形象的畫面，高低強弱的聲響反復刺激學生的感官，使學生從不同角度深刻認識物體發聲的共性——振動。學生通過實驗和多媒體的演示得出結論，在愉快的氣氛中學到知識，既培養了能力，又提高了質量。

2.化慢為快

在現代教育技術環境中，信息技術使教學突破了地域和時域的限制，使學習者可以自主選擇學習內容、學習方法、學習時間、學習地點、學習條件，改變被動的、被支配的、受監控的地位，大大擴展學習者的信息來源。

在教學內容中有很多動植物的生長、發育過程，在課堂上不可能把這些短則數十天，長則數月的過程完整清晰地表述出來。利用多媒體課件就可以輕松地把這個過程連續動態地表現出來，突破時空局限，使學生在有限的課堂里了解大自然中無窮的知識。

如六年級的《卵石的形成》，先利用相關錄像導入，使學生身臨其境地發現卵石的分布規律和特點，思考卵石的來歷，引出巖石的風化。巖石的風化是一個極其漫長的過程，是由多種因素共同作用的結果，學生無法及時觀察到，教師很難設計模擬實驗進行類比。在這種情況下，教師可以制作“晝夜晴雨變化對巖石的破壞”、“冰劈作用對巖石的破壞”、“植物生長對巖石的破壞”等現象的FLASH動畫，借助形象直觀的動畫引導學生認識溫度、水、動植物對巖石的破壞作用。

3.化小為大

提高操作技能是小學科學實驗教學的顯著特點，教師應力求讓學生通過親自動手操作、自主探究，在實踐中領悟科學的真諦。在實驗教學中，教師運用演示實驗的方式指導學生進行實驗操作是很常見的。電教媒體能使事物化小為大，不僅可以為課堂中學生的“所見”、“所聽”奠定物質基礎，更重要的是，可以協助教師指導學生的動手實踐操作，為學生創造動手的機會，激發他們的行為動機，以求在探索中更好地發展思維，提高操作技能。

例如，教學四年級《各種各樣的花》一課，老師要指導學生通過解剖植物的花了解花的構造，使學生了解完全花和不完全花的區別，這是本課的重點和難點。由于花很小，雌蕊和雄蕊很纖細、嬌弱，解剖時如果方法不對，就極易損壞花蕊，如果用花的實體進行解剖示范，那么學生無論如何也看不清解剖時的每一個細微動作，沒辦法科學準確地解剖，不了解組成花的各個部分，難以達到教學目的。在這種情況下，教師可采用電教手段，課前把解剖花的步驟和方法錄成錄像，教學時播放錄像，這樣，電視屏幕上不僅出現清晰的解剖過程，還有簡明扼要的說明和注意事項，對一些細節可以運用特寫鏡頭展示。這樣，既擴大觀察的范圍，又提高教學效率，強化直觀效果，為學生提供豐富的感性材料。

4.化靜為動

認識自然界客觀事物運動的規律，需要進行觀察和實驗，對于從觀察和實驗中獲得的感性認識，需要經過理性加工，才能把事物的本質揭示出來。教材中往往有某些自然現象，因為時空的限制，學生無法親身經歷其發展變化的過程。教師只能靠課本的少許插圖，進行“灌鴨式”教學，學生的思維活動缺乏實在的依托，不可能形成對客觀事物的正確認識。一些不易直接觀察的自然現象難以用語言表達明白，便可以借助電教手段，拉遠為近，化昔為今，使抽象、靜止的事物變得形象而生動，展現這些運動及現象，為學生的思維提供足夠的事實準備，同時極大地調動學生的學習熱情。

如教學六年級《火山》時，由于學生對火山噴發現象缺乏親身體驗，如果按傳統的教法——看看掛圖，讀讀課文，那么教學過程將會枯燥無味，學生對火山的成因也不甚了解。要改變這種狀況，教學時，首先利用錄像放映火山噴發現象發生的全過程，形象直觀的畫面和生動的解說詞使學生仿佛身臨其境，一些大大的“？”寫在學生臉上，產生濃厚的興趣和強烈的求知欲望。繼而指導學生根據觀察記錄的事實討論、分析、推測，認識地球的內部情況和內部構造，為認識火山的成因奠定知識基礎。最后利用課件模擬“火山噴發”，學生茅塞頓開，對火山的成因留下深刻的印象。

從以上案例我們不難看出信息技術具有兩大基本功能：一是為學習者提供在當時當地無法看見和看清的事物、現象和過程，或者無法聽到和聽清的各種音響，使教學不受時間、空間、微觀、宏觀的限制，擴大教學功能。二是提供替代經驗。這種經驗有具體成分，但不是客觀事物的本身，雖有一定的抽象成分，但不是抽象的概念。這樣教與學便變得容易。實踐證明，信息技術與實驗教學有效整合，對優化小學科學實驗教學極具優勢，符合兒童認識事物的心理特點，能激發其求知欲和認識興趣，且使之綜合利用多種感官學習，縮短教學時間，提高教學效率，使教者輕松，學者愉快，較好地完成教與學的任務。