植入信息技術、實現科學實驗教學高效

付強

摘 要：《義務教育小學科學課程標準》指出科學探究是小學科學學習的中心環節，大多數的科學探究活動都要涉及科學實驗，這也體現了小學科學課程實踐性強的特征。但我們在課堂實驗教學過程中，總會遇到許多問題，如何巧妙地借助信息技術，起到優化小學科學實驗教學，提高效率的作用，達到良好的教學效果是亟待解決的問題。結合實例，從一個側面展現信息技術在小學科學課程中的應用，為實現小學科學實驗教學的高效提供點滴思考。

關鍵詞：小學科學；實驗教學；信息技術

在課堂實驗教學過程中，總會遇到許多問題，而信息技術作為輔助教學手段具有傳統教學手段無法比擬的優勢，信息技術手段在實驗中的具體應用，優化了科學實驗。主要體現在以下幾個方面：

一、打破時空限制在有限的時空內和空間內實現實驗的全過程

小學科學實驗中某些實驗結論的得出，需要通過長年累月的觀察記錄或空間跨度很大的場地體驗，這給課堂教學帶來極大的困難。而如果借助信息技術的演示來說明問題，就可以做到在課堂內完成知識點傳達。比如四季交替、蟬的蛻變、地理氣候分布、動植物全球分布等，由于時間和空間跨度大，我們無法實施觀察記錄，只能通過一些模擬的手段進行實驗。通過借助信息技術，能使這一過程更加緊湊有序，從而達到把系統的概念系統地傳達給學生。四季變化、蟬的蛻變等實驗我們可以以時間為軸線進行動畫制作編輯來展現自然變化規律，地理氣候分布及動植物全球分布等則以地理位置為面進行水文地理植被環境模擬然后再以時間為線逐層展現，如此便能使在時間和空間上跨度很大的自然現象通過巧妙地利用信息技術緊湊有序地展現出來，在課堂上完成信息傳達。

二、使實驗操作的直觀性、準確性、科學性加強

實驗是科學教學中常用的手段，由于實驗室條件特別是農村小學實驗條件特別有限，實驗的科學性、直觀性、探索性、操作性較難充分體現，把信息技術應用于實驗教學，不但能提高實驗演示可見度，增強實驗的有效性，加強操作的規范性、正確性，還能為學生進行實驗創造條件，最大限度地發揮實驗的作用。比如在實驗準備階段，教師往往需要對學生進行基本概念及注意事項的講解，而有時候，這些講解比較抽象，需要通過圖片、聲音、動畫的三維結合演示，讓學生事先了解實驗步驟以及注意事項，讓實驗操作更加科學規范。在科學實驗中，因為精度或實驗環境要求不同，需要模擬出一些理性的實驗環境。比如光與影的實驗，我們通過投影原理來設置實驗，基本能得到符合實驗精度要求的測量數據，而光的反射實驗相對復雜一點，但通過多媒體技術模擬實驗過程，則可以使這一過程更加準確：通過動畫設計設置光源、發射光線方向、反射板、反射光線方向、光源與反射板距離等，通過設置理想環境，把數據測量交給計算機，學生只需要對實驗現象進行觀察描述和對數據結果進行分析計算，就可以得到精確的結論。

三、能夠實現抽象的教學問題具體化、復雜問題簡單化

小學科學實驗課程中有些知識點由于受學生理解能力和實施實驗難度大等原因的制約只做定性的描述要求，但如果巧妙地利用信息技術，進行類似的模擬，可以使實驗方法和過程更加合理，在一定程度上解決了這個問題。光與熱的關系、光的速度等知識點，盡管課程設計只是做定性描述的要求，舉例說明太陽能熱水器、太陽能電池等生活中常見的與太陽光能有關的現象即可，但如果能讓學生更加感性地感知、更加深入地理解，對完善他們整個知識結構和邏輯思維是很有益處的。然而對中小學生傳授類似“合理的假設、科學的邏輯推理”等科學思維，他們又難以消化。如果我們把這種合理的假設用多媒體來模擬理想實驗環境，如光轉化為熱的過程能量是完全轉化的，我們就可以定量地計算煮沸一定量的水需要多少光能的轉化；又如運動與力的摩擦的關系，可以通過設置無摩擦力的理想場地來展現運動的慣性原理；再如通過多媒體模擬來放慢光傳播的速度，讓學生知道光的傳播也是需要時間的，從而讓他們計算光線從太陽到地球需要多少時間或者地日之間的距離，也可以解釋我們用肉眼觀察到的星星都是宇宙存在的過去狀態，因為光線到達我們眼睛已經經過了很長時間的傳播。

總之，農村小學的信息技術與實驗教學的整合尚處于初級階段，要實現應試教育向素質教育轉軌，把信息技術與小學科學實驗教學結合起來，具有重大意義。小學科學課程是一門實踐性很強的學科，開展課程的目的不僅僅是向學生展現科學事實的過程、規律和原理，更重要的是要培養學生發現問題、勤動腦筋、解決問題的習慣和科學的邏輯思維，鍛煉他們的動手能力。所以，信息技術應該作為開展科學實驗的一種輔助手段來更好地服務于教學，而不能代替科學實驗本身，如果有條件，讓學生更多地親身參與實踐本身、觀察客觀事實、記錄原始數據才是最好的選擇。過多地依賴信息技術，本末倒置，這并非筆者寫這篇文章的初衷。

參考文獻：

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[2]王加義.淺談信息技術與課程整合過程中應注意的幾個地方[J].理科愛好者（教育教學版），2010（4）.

編輯 杜元元