運(yùn)用信息技術(shù)提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)有效性的路徑探索*

孫 浩

(邳州市燕子埠鎮(zhèn)中心小學(xué) 江蘇徐州 221300)

一、信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的價值

(一)簡化學(xué)習(xí)內(nèi)容

從小學(xué)科學(xué)課程進(jìn)行分析,這門課程強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合,在實(shí)際教學(xué)活動中,教師必須保證學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行充分的實(shí)踐操作,從而深度理解科學(xué)知識,利用科學(xué)知識解決生活中的實(shí)際問題,進(jìn)而有效提升各方面素養(yǎng)。從小學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行分析,小學(xué)生各方面能力正在逐漸形成,抽象思維與形象思維兼具,且兩極分化較為明顯。在科學(xué)教學(xué)活動中,學(xué)生可能對教師所講解的知識不理解,對課本上的內(nèi)容也是一知半解,科學(xué)教學(xué)效果不佳。信息技術(shù)能夠全面優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗流程,突破時空限制,使抽象概念具體化,還可以將實(shí)驗細(xì)節(jié)等清晰再現(xiàn),從而使科學(xué)學(xué)習(xí)變得比較容易。

(二)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

處在小學(xué)階段的學(xué)生大部分行為都是興趣使然,教師只要提高學(xué)生興趣,便能吸引學(xué)生主動投入實(shí)際學(xué)習(xí)中。傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗教學(xué)通常是教師在課堂上講解或進(jìn)行演示操作,然后讓學(xué)生通過小組實(shí)驗了解原理。但有不少實(shí)驗不適宜在實(shí)驗室里讓學(xué)生直接操作,而單純閱讀材料又不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息技術(shù)具有多元功能,如3D建模功能、視頻捕捉功能、影視回放功能等,其圖文并茂、動靜結(jié)合、人機(jī)交互的特點(diǎn)可以刺激學(xué)生的多種感官,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。如四年級上冊《食物在身體里的旅行》一課中食物在身體里的樣子,六年級下冊《古代生物的多樣性》中的古生物,以及日食、月食、地震等自然現(xiàn)象,對于這些沒有條件進(jìn)行實(shí)地觀察研究的事物,教師可以借助信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)其有效學(xué)習(xí)。

(三)規(guī)范實(shí)驗操作

在科學(xué)實(shí)驗教學(xué)中,教師通過實(shí)驗的方式引導(dǎo)學(xué)生主動了解生活中的各種現(xiàn)象以及自然界的各種事物,在探索中促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗雖然較為基礎(chǔ),但有部分操作存在一定危險性,且小學(xué)生在實(shí)驗操作方面還存在操作不規(guī)范、實(shí)驗?zāi)芰Σ粡?qiáng)等問題,需要教師的引導(dǎo)。為解決這方面問題,教師可將信息技術(shù)融入實(shí)際教學(xué)中。借助信息技術(shù),教師可以運(yùn)用多種方式為學(xué)生講解科學(xué)知識并組織實(shí)驗操作,剖析操作不當(dāng)所產(chǎn)生的結(jié)果,有利于使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生在今后的科學(xué)實(shí)驗中按照規(guī)范流程操作,確保后期教學(xué)活動的順利實(shí)施。

二、信息技術(shù)融于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)的要求

(一)提升信息素養(yǎng)

當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展要求小學(xué)科學(xué)教師具備更高的信息技術(shù)素養(yǎng):一方面,要求教師借助信息技術(shù)手段,變革學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,創(chuàng)設(shè)能滿足學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)需求的教學(xué)環(huán)境;另一方面,強(qiáng)調(diào)教師利用信息技術(shù)手段,主動進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),更新知識和技能,不斷促進(jìn)自身的專業(yè)發(fā)展。作為小學(xué)科學(xué)教師,熟練操作各種常用的軟件平臺是基礎(chǔ)能力,只有熟悉信息化教學(xué)環(huán)境,才能更大程度發(fā)揮新技術(shù)的效能,變革傳統(tǒng)教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)。此外,優(yōu)化還要掌握快速獲取有效可用信息的方法。網(wǎng)絡(luò)時代,信息量呈爆炸式增長,如何從海量的信息中汲取對教學(xué)有用的信息,考驗著教師的個人能力。更重要的是,教師要能整合信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué),在科學(xué)課程的探究性學(xué)習(xí)活動中,合理利用信息技術(shù)及信息資源,創(chuàng)造人機(jī)交互的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境,有效推進(jìn)探究活動,促使學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

(二)更正教學(xué)理念

科學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。有些教師認(rèn)為實(shí)驗教學(xué)中使用信息技術(shù)會削弱學(xué)生的體驗,有些教師則是想用卻不會用。利用信息技術(shù)手段為小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動服務(wù),必須遵循科學(xué)教學(xué)的學(xué)科規(guī)律。科學(xué)教師要牢記現(xiàn)代信息技術(shù)不能取代學(xué)生的動手實(shí)驗這一原則。學(xué)習(xí)科學(xué)最重要的是實(shí)踐,讓學(xué)生親歷探究的過程才有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教師在科學(xué)教學(xué)特別是實(shí)驗探究活動中不能過分依賴現(xiàn)代信息資源而忽視其他課程資源,要認(rèn)識到現(xiàn)代信息技術(shù)工具和資源的使用是為了促進(jìn)科學(xué)學(xué)習(xí),在教與學(xué)的過程中要體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。

三、運(yùn)用信息技術(shù)提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)有效性的路徑

(一)依托信息技術(shù),創(chuàng)設(shè)科學(xué)實(shí)驗環(huán)境

為進(jìn)一步提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗興趣,確保實(shí)驗教學(xué)活動的順利實(shí)施,從而保證教學(xué)的有效性,在實(shí)驗操作之前,教師應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)科學(xué)實(shí)驗環(huán)境。學(xué)生在信息化、數(shù)字化的科學(xué)實(shí)驗環(huán)境中開展相關(guān)實(shí)驗,感受科學(xué)的魅力,進(jìn)一步了解實(shí)驗原理和現(xiàn)象。

比如在教科版一年級上冊“觀察一棵植物”,這一章節(jié)主要是讓學(xué)生觀察植物,了解植物在生長過程中的變化。由于植物的生長需要較長的時間,因此教師便可借助信息技術(shù)模擬植物的生長。先與學(xué)生互動,讓學(xué)生選擇自己所喜歡的植物,然后通過3D投影技術(shù)讓學(xué)生觀察眼前的植物,營造良好的實(shí)驗氛圍,讓學(xué)生沉浸其中。在這之后,教師可利用計算機(jī)虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)植物的快速生長,然后讓學(xué)生進(jìn)行觀察,了解植物在生長中的變化。這可以降低實(shí)驗教學(xué)難度,讓學(xué)生在虛擬的實(shí)驗環(huán)境中加深對這一節(jié)內(nèi)容的理解,激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。

(二)開展微課教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗

微課作為目前備受教師關(guān)注且青睞的教學(xué)方式之一,應(yīng)用到科學(xué)實(shí)驗教學(xué)中能夠引導(dǎo)學(xué)生自主實(shí)驗,增強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗過程中的體驗,從而使學(xué)生逐步完成對科學(xué)知識的全面吸收,拓展自身思維,優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。需要注意的是,在錄制微課視頻時,教師要保證科學(xué)實(shí)驗的清晰度以及完整性。教師可以整合網(wǎng)絡(luò)上的一些實(shí)驗演示視頻,結(jié)合學(xué)生的整體情況以及所要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和創(chuàng)新,確保科學(xué)實(shí)驗適應(yīng)能力水平。

例如,三年級上冊“水沸騰了”這一節(jié)內(nèi)容是在了解“水蒸發(fā)”的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的,主要是讓學(xué)生觀察并探究“水的沸騰”實(shí)驗,了解原理。教師可以提前錄制微課視頻,將實(shí)驗原理、實(shí)驗步驟、注意事項以視頻的形式展現(xiàn)出來,讓學(xué)生直觀地了解在做這一實(shí)驗時每一個實(shí)驗環(huán)節(jié)所需要注意的地方。然后依據(jù)微課視頻提出問題,引導(dǎo)學(xué)生說出做該實(shí)驗所需要的儀器以及注意事項,幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固科學(xué)實(shí)驗的基本操作。在這之后,教師便可以組織學(xué)生完成相關(guān)的實(shí)驗操作。在實(shí)驗過程中要求學(xué)生觀察實(shí)驗現(xiàn)象,無論正確與否都必須將每一個環(huán)節(jié)的實(shí)驗現(xiàn)象全部記錄下來。最后教師再根據(jù)學(xué)生所記錄的實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行提問,讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象找出自己在實(shí)驗時所存在的問題,引以為戒。

(三)依托手機(jī)App,拓寬實(shí)驗探究途徑

不限次數(shù)的嘗試、高度自由的實(shí)驗?zāi)M、突破課堂時空限制等特點(diǎn),讓基于App的實(shí)驗教學(xué)擁有獨(dú)特的優(yōu)勢。借助電子移動設(shè)備和App,學(xué)生可以更加方便地在課堂、實(shí)驗室、校園、家庭等不同地點(diǎn)進(jìn)行觀察,積極主動地展開學(xué)習(xí)。同時借助App的擬真特性、豐富的學(xué)習(xí)工具,學(xué)生可以輕松突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

比如,“月相”App可以細(xì)致科學(xué)地呈現(xiàn)連續(xù)完整的月相變化過程,利用它學(xué)生可以觀察動態(tài)的月相變化,自主學(xué)習(xí)月相變化的相關(guān)知識。另外,該App采用真實(shí)月相的照片作為觀察對象,使其模擬的月相更接近真實(shí),更有說服力。不過,使用“月相”App雖然可以提高學(xué)習(xí)效率,但也在一定程度上削弱了學(xué)生的觀察體驗。因此,教師要把App觀月和真實(shí)觀月結(jié)合起來,讓學(xué)生根據(jù)觀月軟件確定月升時間,觀察并記錄當(dāng)天月相,并與軟件呈現(xiàn)的月相進(jìn)行比較,真正發(fā)揮觀月軟件對科學(xué)學(xué)習(xí)的輔助作用。

綜上所述,信息技術(shù)的全面發(fā)展,使小學(xué)科學(xué)實(shí)驗教學(xué)有了諸多可能。在實(shí)驗教學(xué)中,教師需與時俱進(jìn),了解信息技術(shù)的各項功能,將其融入實(shí)驗教學(xué)中,確保實(shí)驗教學(xué)的生動性和有效性,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí),提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。