整合信息技術 優化科學課教學

浙江上虞百官中學312300

摘要從信息技術和科學教學的特點出發，通過對信息技術與初中科學教學整合的實踐和反思，探究整合實質和問題解決策略，改革教學手段和方法，優化課堂教學，提高教學效果。

關鍵詞 信息技術；整合；科學課；教學

中圖分類號： G434 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2007）03-0026-03

Integrating Information Technology and Optimizing Science Teaching//Chen Qiuhua

Abstract From the character of information technology and science course teaching and through practice and thinking， the paper discusses conformity nature and solving strategy， reforming teaching means and method， optimizing class teaching， improving teaching effect.

Key words information technology; integration; science lesson; teaching

Author's address Baiguan Middle School， Shangyu， Zhejiang 312300

信息技術與其他學科的整合和相互滲透，已成為教育改革和發展的強大動力，對傳統的課程理念、課程內容、課程實施以及課程資源，產生了深刻的影響。

信息技術與課程整合要把信息技術與學科課程的教與學融為一體。它集文字、聲音、圖像、圖形、視頻、動畫等多種媒介于一體，多方位、多角度、多層次、多途徑地向學生傳遞信息，以其良好的交互性為老師和學生提供生動活潑、靈活多樣、豐富多彩的人機交流的多媒體教學環境，以較好地完成教與學的全過程。因此把信息技術引進學科課堂，發揮其教學輔助、情感激勵、學生認知工具的功能，實現教學方式的轉變，是很有研究和推廣價值的。

1整合信息技術，提高科學課教學效果

1.1創設問題情境

利用多媒體計算機，通過創設意境、渲染氣氛，誘發學習動機，使學生能夠有意識地調節和控制自己的注意力，把心理活動指向和集中在教學內容上，使學生變被動學習為主動學習。

【案例】“機械運動”新課引入時，利用多媒體展現飛行員在空中抓子彈的動畫，并閃現“他為什么會有這么大的本領呢？什么情況下我們也能抓住一顆飛行的子彈？”，學生就會產生一種不弄清原委不罷休的心態，產生濃厚的學習興趣，他們的注意就會長期指向和集中于學習的內容上。

1.2 展現宏觀或微觀科學現象

“科學”是一門研究物質的組成、性質、結構及運動規律的學科。許多宏觀的生態、微觀的結構和功能都不能直接看到，通過與現代信息技術整合，便可獲得生動豐富的信息，使學生清楚地看到宏觀和微觀世界的奇妙，效果就大不一樣。

【案例】微觀粒子擴大顯性化。利用三維動畫展示水通電分解的過程，即水分子分裂成氫、氧原子，原子重新組合成氫分子和氧分子，計算機就這樣使肉眼看不見的反應過程變成生動有趣的化學過程。

【案例】宏觀天體微縮可視化。學習“地球繞日運動”，陽光直射點的來回移動做成動畫，就能清晰而逼真地反映地球上晝夜長短的變化。又如日食和月食的形成原因等，均可采用動畫模擬。這樣既符合學生思維的漸進性，又使學生學得輕松，印象深刻，能較好地建構科學知識。

1.3模擬再現遠古時代

生命起源、原始地球等知識，隨時空轉換，無法回到當時場景。如果靠老師平鋪直敘的講述科學事實和現象，對學生的說服力不強，知識就難以掌握。教學時若借助信息技術，用聲音、圖像乃至動畫、視頻等各種表現手法進行信息處理和圖像輸出，使學生多角度獲取信息、感知對象、掌握科學。

【案例】有關化石學習內容教學時，教材只放幾張經典的圖片，且文字介紹也非常精練。而網絡下的化石研究，相關網站上詳細展示了很多的化石種類、名稱、圖片、挖掘地，特別是將化石的發現形成過程、歷史背景、現實意義、當地文化等全部列出。利用信息技術將上述材料做成動畫、聲音格式，再配上化石挖掘的現場錄相、圖片 和專家評論，仿佛讓學生直接進入考古現場和生物博物館。

1.4 動態表征生命現象

在生理教學中，一些組織器官的結構生理和功能等不易看到，而現代信息技術則能輕而易舉地解決此類問題。

【案例】哺乳動物血液循環路徑及血液成分的改變，根本無法拿動物體做演示。因為要演示必須是活體，而活體無法看到血管內的血液。能看見血液，須解剖動物，而此時動物必不能進行血液流動。所以借助信息技術做成課件是很好的辦法，通過課件能輕而易舉地演示心臟有節律的搏動，血液循環的全過程，化靜態為動態，增強學生的感性認識，從而使枯燥乏味的生命運動現象變得新穎有趣，達到理想的教學效果。

1.5解析概念、內化規律

在科學教材中，有許多概念比較抽象，學生對有些概念、原理的理解是較困難的。而信息技術的合理運用，用聲音、圖像乃至動畫、視頻等各種表現手法能將內在的、重要的、本質的東西凸顯出來，將抽象的概念、原理、規律等科學知識形象化、具體化，使之生動、有趣地展現于學生面前；從視覺、聽覺方面營造出全新的學科教學氛圍，為學生理解和掌握科學原理提供了充分的認知手段。

【案例】“生態系統”是一個較難理解的概念。利用多媒體給學生展示了這樣一些畫面：大到整個地球，小到一片森林，一塊草地，一個池塘，一條河流等，展現在學生面前的是每一區域內的生物群落與周圍環境結合在一起。如此一來把死教材變成活教材，充分發揮了直觀潛化作用，使枯燥乏味的術語變得生動形象，使學生很容易理解和掌握抽象的概念。

【案例】探究滑動變阻器改變電流的原理。利用信息技術的優點，將實驗再配以電流流向的情景展現在大屏幕上，可使學生清晰地觀察到：只有電流流過的電阻線才發揮作用，在此基礎上配以移動滑片的模擬動畫實驗，層層透析，能使學生對滑動變阻器改變電流的工作原理有一個清晰的認識。

1.6突破重點、難點

利用信息技術，可使原本微觀、抽象、看不到、摸不著的科學過程被轉化為宏觀、形象、有趣的運動過程，突出了教學重點，降低了教學的難度，激活了學生的思維，增加了學習興趣，學生易于掌握。

【案例】“植物對水分的吸收”，教學重點和難點是根毛吸水過程和細胞吸水原理。但它們既看不到，也摸不著，傳統的教學方法只能靠詳實的語言、幾幅掛圖和幾個靜態的模型來進行，很難表達清楚，內容抽象而枯燥，學生學習興趣低。利用信息技術，教學時大屏幕上的flash動畫形象細致地模擬了細胞吸水、失水的過程，三維立體動畫更是將“根毛吸水過程”表達得清晰有致。

1.7提高實驗教學效果

實驗是科學教學的基礎。調查表明，課堂教學中教師45分鐘理論說教遠不及一個五分鐘實驗展示。但課堂實驗也存在著不少問題，信息多媒體的應用則可以有效地幫助教師克服實驗教學中的諸多問題，提高實驗效率。

1）危險事例安全真實化

有些科學實驗的危險性較大，還有的實驗無法實際操作。運用多媒體計算機技術，通過動畫模擬及伴音就可以得到解決。

【案例】模擬錯誤實驗造成的后果：給裝有堿式碳酸銅的試管加熱時，試管口向上傾斜，加熱后生成的水倒流回試管，使試管炸裂；濃硫酸稀釋時將水倒入濃硫酸中產生的危害。

模擬有毒物質的毒性實驗，如把兩只小白鼠分別放在一氧化碳和空氣的集氣瓶中模擬一氧化碳毒性實驗；也可以使用視頻播放易燃易爆知識及危害等。

通過模擬實驗演示，學生加深對所學知識的了解，達到教學目的，同時也培養學生嚴謹的工作作風和一絲不茍的科學精神。

2）解決教師講、學生做的矛盾沖突。

有些實驗教學，通常需要教師先把實驗的目的要求、材料用具、方法步驟等作一介紹，才開始進行分組實驗。這樣做的弊端是顯而易見的，教師占用了大量課堂時間進行講解，必然會大大減少學生動手實驗的時間，從而阻礙學生觀察、動手能力的發展。

【案例】學習“顯微鏡的使用”，采用多媒體課件將顯微鏡基本構造圖先展示給學生，然后對照顯微鏡構造圖解析顯微鏡各部件名稱、作用及使用的方法、步驟，同時用文字配合教師的解析，這樣做大大節省教學時間，使學生有充足的時間進行實驗，同時加深學生對顯微鏡各部件名稱、作用的認識，極大地提高了實驗課的效率。

3）提高演示實驗的可視度。

對于學生來說，注意是感知的基礎，是良好學習質量的必要條件。但很多演示實驗無法給學生提供明顯的感性認識，進行細致的觀察。

【案例】質量守恒定律的教學，要用到托盤天平稱量，后排的學生很難看清，利用實物投影儀則可大大提高演示實驗的可視度，達到促進教學的目的。又如光的反射和折射定律實驗等均可利用信息技術投影放大實驗效果。

1.8增強探究性

在一些探究性實驗教學中，經常會碰到一個量的大小與幾個因素有關，通常采用“控制變量”的方法逐個研究。如能在這些實驗中適當地運用信息技術，將有利于提高實驗教學的效率。因為每個探究因素研究的思想方法是相同的，一般采用分工協作探究，每組承擔其中的一項因素，對于各組實驗記錄的數據和現象可運用信息技術在大屏幕上展示，讓沒有親自探究某一因素的學生，從其他同學的實驗記錄里分析、歸納，從而得到全面正確的結論。

【案例】探究“影響浮力大小的因素”、“蔗糖在水中溶解快慢的影響因素”等實驗課題時，均可采用上述

教學手段，達到較好的實驗效果。

1.9深化反饋檢測

快反饋、強矯正是提高學生學習質量的重要途徑。對學生進行當堂檢測是教學不可缺少的環節。利用信息技術強大的交互性和對感官視覺、聽覺的多方刺激，模擬出較為真實的物理現象，展開教師與學生、正確與錯誤的對話和討論，教師加以適當的點評和引導，達到培養興趣、增強記憶、加深理解的目的。

【案例】“慣性現象”復習檢測時設計：“飛機投擲救災物質，為什么要提前投擲？”讓學生運用慣性知識來解釋，學生感覺有困難。利用多媒體先切入飛機正確投擲救災物質的動畫，再閃現飛機在目標上空投擲物質產生后果的動畫。就可達到啟發學生思維，幫助問題解決。

1.10輔助學習總結

科學教學中要經常對不同時期學習的內容進行比較、歸納、概括、總結。多媒體信息量大而快，能增大知識密度，加快教學速度，提高課堂效益。

【案例】氫氣、氧氣、二氧化碳的制取、收集；氫氣、碳、一氧化碳還原氧化銅實驗的比較。以上內容，重做實驗，既浪費時間，又無新鮮感，用傳統的方法把裝置圖畫在黑板上很浪費時間，用一些掛圖又沒有動態效果。制成CAI課件，利用多媒體文字、聲音、圖像、表格動態再現相異反應類型、相似反應過程，喚起學生對舊知的回憶，進一步得到同化，使學生的認知形成系統，更重要的是培養了學生的思維能力。

2計算機多媒體教學中需要注意的問題

應用計算機多媒體的重要意義：增強教學的有效性，提高教學質量和效益，全面提高學生的素質。計算機多媒體在教學中的作用是為教學服務的，是輔助教學，在教學中的地位是從屬的。計算機多媒體應用于教學要注意“四個不宜”：

1）不宜替代教師。

有的教師幾乎整節課都在播放動態的畫面、千姿的文字等，教師成了“放映員”，丟掉了“主導者”的地位；學生成了“觀眾”，喪失了“主體者”的地位。其實整個過程完全使用多媒體教學，很有可能扼殺學生抽象思維能力的形成，不利于學生的成長。

2）不宜完全取代動手實驗。

科學是一門實驗科學。科學實驗是科學理論賴以產生和發展的基礎，是檢驗科學知識真理性的標準，所以說科學實驗是不可替代的，要盡可能使信息技術應用與實際動手實驗結合起來，讓學生親自操作、觀察，獲取第一手資料。

3）不宜照搬別人。

多媒體教學要以優化教學目標為宗旨。使用現成的教學軟件，一定要根據教學實際和學生情況，有所選擇和加工，注重擇優，千萬不要圖省事，照搬不誤。最好是根據教學情況、學生實際和教師風格自己制作課件。

4）不宜顧此失彼。

多媒體計算機在課堂教學中使用時，學生很容易關注生動有趣的畫面，而忽視教師的點撥，教師應留心觀察，隨時調節學生的心理狀態，使之集中注意力，積極思考。教師要精心備課，調節和控制好課堂教學。

在教學中教師必須充分而恰當地設計、開發、運用計算機多媒體，使之與其他手段有機結合，優化課堂教學，提高課堂效率，真正體現計算機多媒體輔助教學的價值。