巧用信息技術創設小學科學實驗情境

摘 要: 小學科學課是一門以探究實驗為基礎的課程，我們利用信息技術可以巧妙地創設多種虛擬實驗情境。本文論述了虛擬實驗情境的作用和創設方法，以彌補現實條件的不足，提高學生的學習興趣，培養其創新思維。

關鍵詞: 小學科學課 信息技術 實驗情境

小學科學課是一門以探究實驗為基礎的課程，根據小學生的認知特點，探究實驗本身就對學生有較強的吸引力，這主要來自學生的好奇心和對實驗成功的體驗。實驗使學生在興奮的狀態下，自覺主動地進行探究、掌握知識，它既是幫助學生獲得直觀感性認識的手段，又是培養學生創新思維的措施[1]。但很多實驗由于條件所限而無法達到理想的效果，或者只有在特定的環境中才能夠展現;還有一些實驗由于操作不當容易發生意外事故;也有一些實驗現象不明顯，不易觀察。在這種情況下，利用各種信息技術，設計與主題相關的、盡可能接近真實的實驗條件和實驗環境的虛擬的實驗情境尤為重要，它比現實更安全，并且能提供現實中不能及時獲得的經驗。

實驗心理學認為，實驗效果與實驗情境的創設密切相關。當學生被教師設計的實驗情境所感染，思維進入教師預設的情境之中時，能有效地激發學生的求知欲望，使師生的情感與思維都得到充分交流，實現以情激趣、以情促知、以情育人的教學目的，實現知與情的和諧統一，讓學生成為知識的探索者、發現者，不斷提高學生的創造能力，增強學生的主體意識[2]。當現實條件不允許或者難于課堂觀察時，借助信息技術模擬實驗情境同樣能達到很好的效果。比如在“金屬的熱脹冷縮”的教學中觀察固體的熱脹冷縮實驗時，教師要注意酒精燈的使用安全，不要讓學生觸摸加熱后的銅球，防止燙傷。為了安全起見，教師運用多媒體課件播放視頻實驗，供學生觀察，同樣能起到良好的教學效果，甚至可以模擬實驗操作的錯誤步驟，以動畫的方式讓虛擬的實驗者嘗到錯誤的后果，使學生在欣賞動畫的過程中，加深對錯誤現象的認知，以及對錯誤原因的理解，這樣學生的印象才會深刻。教師借助多媒體技術模擬實驗可以更清楚地再現某種不易觀察的現象，供學生認真觀察，探究事物本質。比如在學習“地球的內部運動”時，學生平時接觸不到這方面的知識，感覺比較抽象，教師借助網絡技術和多媒體技術創設生動、形象的實驗情境，會使學生的情緒頓然高漲，探索自然科學奧秘的熱情和動力油然而生，并有利于學生理解和接受，掌握相關的科學知識。

借助信息技術手段創設虛擬的實驗情境在小學科學課堂中尤為重要，經實踐經驗總結，其具體的創設方法如下。

一、用視頻演示實驗，直觀安全

一些實驗由于實驗器材、實驗條件的限制，學生不能親自動手操作，并且有的可能會發生危險。考慮到小學生自我保護意識不是很強，且活潑好動，容易破壞器材或者危害人身安全等，所以用視頻演示實驗代替真實實驗效果更佳，且能保持視頻的定格，反復實驗進行觀察，省時省力。如“我們是怎樣聽到聲音的”，“物體的熱脹冷縮”，真實實驗不如虛擬實驗表現清楚、直觀、安全。在“堅硬的巖石會改變模樣嗎”專題中，我們不能親眼觀察或不易觀察這種變化，所以創設視頻實驗情境便于學生理解和接受，達到較好的教學效果。

二、動畫模擬實驗，容易接受，便于記憶

有一些自然界中的變化，學生能看到一些現象，但不易觀察，不容易明白其中的道理，此時教師用多媒體課件創設動畫模擬實驗，可讓學生在趣味中了解科學知識，解釋自然現象，容易接受，便于記憶。例如，在解釋地球晝夜交替現象的原理和一年四季的產生時，用語言很難解釋清楚，這時用動畫模擬地球自轉與圍繞太陽公轉，可讓學生對這些原理一目了然，并容易理解。在學習“水的三態變化時”，利用動畫模擬雨、雪的形成過程，讓學生明白水的三態循環，并能解釋為什么海洋中的水總不會溢出，河流中的水一直流不完等現象。

三、應用虛擬現實技術，切身體驗

有一些實驗需要親身體驗才能達到效果，當現實條件達不到時，虛擬現實提供了方便。虛擬現實用技術手段替代真實環境，讓學習者有身臨其境的真實感覺，對科學概念和科學定理有較深刻的認識。比如在學習簡單電路時，教師可以提供虛擬的電學實驗室，學生通過“親自動手”操作，檢測自己的電路圖是否正確，并能盡快地檢測電路故障。這些虛擬實驗室的實際操作，可大大節省時間，也讓小學生對枯燥的線路連接產生興趣，了解電學原理。從某種意義上講也可節約一定的資源，避免因為錯誤連接導致的器材消耗。但虛擬實驗不能替代操作，只能作為提高課堂效率的輔助手段。

總之，巧用信息技術能使小學科學中的實驗教學變得更加多樣化和興趣化，教師不僅可以更好地再現真實場景，不用考慮現實條件的限制和真實操作可能帶來的危險性，而且可以更大程度地滿足學生的好奇心，激發學生的學習興趣。教師讓學生在模擬真實的情境下進行學習，和自己原有的經驗相聯系，可以更好地了解自己所要解決的問題，產生學習的需要和責任感，從而驅動學習者之間的互動、交流，以及主動進行知識意義的建構，并且能更好地使學生將所學知識和技能遷移到新的環境中去。小學科學課中的情境豐富多樣，教師一定要根據實際情況創設合適的情境進行教學，不要為了情境而情境，對于現實條件和實驗設備都能達到的情況下，要學生親身經歷實驗過程，在真實中體驗、探究、實驗，這樣學生才能理解深刻，并且能提高學生的動手能力，使其學以致用。

參考文獻:

[1]胡佳.淺談化學教學中情境創設的應用[J].高等函授學報(自然科學版)，2004.6:38-40.

[2]楊鶯屏.化學實驗教學的情境創設[J].中學生數理化教研版，2006.3:52-53.

基金項目:衡水學院科研基金資助課題(2009055)