利用信息技術整合實驗教學的思考

連為

【摘 要】中學的教育目標不僅僅是培養德、智、體、美全面發展的人才，還應該讓學生具備高度的創新能力和較強的運用信息技術能力。本文以湖北省公安縣實驗初級中學為例，強調將信息技術與實驗教學相結合，不但提高了實驗教學的質量，而且培養了中學生學習和應用信息技術的興趣和意識。

【關鍵詞】信息技術；實驗教學；教學質量

中圖分類號：G633.67 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2016）18-0011-02

21世紀對人才的要求，以及中學的教育目標不再僅僅是培養德、智、體、美全面發展的人才，還應該讓學生具備高度的創新能力和較強的信息能力（包括信息獲取能力、分析能力與加工能力）的新型人才。培養側重點應是使學生掌握學習的方法，使之具有獨立獲取知識與更新知識的能力，與知識迅速更新的發展趨勢相適應。目前對于湖北省公安縣實驗中學（以下簡稱我校）來說，互聯網為學校的實驗教學提供了資源。通過信息技術進行教學是具有時代特征的現代教學方式。為此，我校充分吸收各種網絡資源并運用到實驗教學中，將實驗教學與信息技術加以整合，提高了教學質量，改變了傳統的教學模式，獲得了前所未有的效果。

我校所用的網絡信息資源與實驗教學整合，是充分運用中央電教館提供（或者是Intel網上）的大量實驗演示課件與其它實驗資料，將實驗室的器材加以整合，運用網絡，集文字、圖形、影像、聲音、動畫于一體，組成一個交互系統輔助實驗教學資源，供全體教師共同使用，達到資源共享。

一、充分利用網絡資源，收集、整合實驗信息

學校充分利用中央電教館提供的教育資源或者是Inter網上豐富的教學資源，進行收集、整理、歸類，然后將實驗課件上傳到學校的校園網上，供教師、學生學習使用。同時，信息技術教育辦公室在中國園丁網、清華附中的中學生學習網頁、中國中小學教育教學網等各大教育類網站上廣泛收集實驗課件，并依據教學的實際需要進行改進或整合，將這些課件以Flash動畫、Windows Media錄像片段、幻燈片等形式呈現。目前，我校收集了各學科各年級的實驗課件，分類分科保存于學校網絡教室形成學科資源，讓廣大教師使用，有效地促進了實驗教學的改革和發展。

通過資源的整合和利用，實驗課件集投影、數字化處理、文字、圖像、聲音等于一體，達到了多維動畫模擬的生動、逼真效果，和傳統的教學方式相比，具有極大的優勢，尤其在物理實驗、化學實驗、生物實驗教學中優勢更是得天獨厚。其主要體現在以下幾個方面：

1. 展現實驗過程中的微觀變化

中學各學科的很多實驗，不僅需要學生觀察掌握宏觀的實驗現象和過程變化，而且要讓學生理解實驗發生的原理，這就需要學生對實驗過程中微觀的變化產生感性的認識，這是傳統實驗無法辦到的，利用整合后的遠程教育資源就可以很好地解決這個問題。例如初中化學中的“原電池”一節的教學，利用計算機技術可以把無法用肉眼觀察到的電極反應這一微觀變化模擬成宏觀圖景加以演示，彌補了實驗難以展現的微觀世界的動態變化：計算機屏幕上以鮮艷的彩色圖像展示出銅、鋅兩種金屬的自由電子的濃度的不平衡，又以生動的動畫效果模擬出自由電子在電位差的作用下沿著導線從低電位向高電位的定向移動。畫面中H+得電子成為H原子，兩個H原子結合為分子，H2氣泡在銅板上冉冉升起。逼真的動畫效果、聽覺效果與視覺效果的融合，讓學生眼、耳、手、腦的齊動并聚焦于一點，再加上教學軟件交錯穿插在學生實驗、老師講解之間，教學效果達到了最佳狀態，使學生對實驗原理的理解透徹、掌握準確，對實驗現象印象深刻、記憶牢固。

2. 進行復雜實驗或具有一定危險性（危害性）實驗的先期教學

有些實驗在課堂上演示具有一定的危險性，例如初中化學中的氫氣驗純實驗，運用遠程教育資源中的flash課件，既生動形象，又安全。特別是一些會產生對人體有害物質的實驗，運用多媒體課件最為有用。多媒體技術將實驗生動地展示模仿出來，既保證了教師和學生的安全，保護了環境，又能達到良好的教學效果。再如胎兒的發育生物實驗，時間長，變化也復雜，用整合后的實驗課件進行教學，讓學生在觀察后進行概括總結，既提高了課堂教學效益，又培養了學生的分析概括能力，可謂相得益彰。將遠程教育資源與各學科實驗教學合理整合，還可為學生提供一個模擬的開放的實驗室環境，遠程教育資源中有很多實驗課件設計的是開放的實驗室環境，學生可在“實驗室”中自由地選擇所需的儀器和藥品進行操作，一旦出現錯誤，計算機將給出警告，讓學生對操作錯誤的結果進行模擬，使學生掌握正確的操作并對錯誤操作可能引起的后果加以理解，在此基礎上再組織學生進行實際操作，可以極大地提高實驗的有效性，使學生對實驗目的的理解更加深刻，并能在實驗過程中產生創新的思維。

3. 提供自主學習條件，增強教學效果

校園網上豐富的實驗課件和各學科實驗知識為學生提供了廣闊的自主學習空間。本著培養學生自我獲取知識與更新知識的能力，讓學生形成研究性的學習方式。課外作業中要求學生在網絡教室的遠程教育資源里查找和教學內容有關的實驗課件或實驗資料并相互交流，進行模擬實驗，讓學生自己動手，可達到事半功倍的效果。

二、體會與思考

1. 網絡信息技術教育資源的整合和利用，為基于認知學習理論的教學設計提供了環境。以信息技術為主要的教學手段和認知工具的學習環境，為素質教育的實踐提供了教學條件。在這種環境中，教師的角色發生了轉變，教師的職業技能和應具備的能力結構也隨之轉變。因此，教師應努力學習和掌握現代教育技術，并且能運用各種媒體工具對授課內容進行編排和提煉，對現有的信息技術資源與實驗教學進行整合。

2. 信息技術與實驗教學的整合，具有顯著的優勢：第一，可以實現資源共享，將教師從繁瑣重復的備課工作中解放出來，將更多的時間放在教學方法的選擇和設計上；第二，教師可以根據教學目的和要求，在信息技術教育資源中以及Inter網上尋找合適的教學資料，把涉及實驗的概念和內容具體化、形象化，具有很強的表現力和感染力，且不受時間、空間的限制；第三，這種教學方式有利于學生對教材內容的理解和掌握，使學生看得清楚，聽得真切，感受深刻，從而引起學生的情緒反應，激發學生的積極思維，調動學生學習的積極性，使學生獲得較為鮮明的感性認識；第四，網絡教育資源中的信息傳播容量大、速度快、范圍廣，雙向交互作用性強，它在時間、地域、師生的交流方式、學習的內容方法和途徑上都是開放性的，有利于培養學生的自主學習和對信息的采集加工能力。

3. 利用信息技術輔助實驗教學，讓學生有一種全新的體驗。豐富的課件內容、生動的色彩、圖形、活靈活現的實驗過程，簡明的概念，靈活、快捷的操作方式刺激了學生的感官，激發和調動了他們的學習興趣，學習效率明顯提高；使個性思維和能力得到展現，學生可以選擇自己不太理解的內容進行反復學習，也可以選取特別感興趣的內容進一步學習；解放了個性，可以更好地鍛煉學生的自學能力和獨立處理復雜問題的能力。信息技術的發展和在教學中的應用使學生體驗到網絡學習的魅力，也使學生學習更有針對性，有利于學生形成自主性的學習方式；達到拓展學生的思維，發展學生的能力，提高學生的綜合素質的目的。

4. 信息技術與實驗教學的整合及在教學中的應用只能作為實驗教學的輔助手段，決不能替代實踐活動，實驗教學是一門重視實踐和創造的學科，理科實驗教學更應重視實踐。

總之，將信息技術與實驗教學整合使全校師生受益匪淺，不但達到了提高實驗教學質量的目的，而且培養了中學生學習和應用信息技術的興趣和意識，以及獲取信息、分析信息和處理信息的能力，并學會了創新，大大培養了學生的實際操作能力和思維想象能力，使教師、學生步入了教育教學工作的新天地。

（編輯：胡 璐）endprint