淺談信息技術與實驗教學的整合

【摘 要】經過與信息技術整合的實驗教學，在各種教學資源、各個教學要素和環節，能逐步實現教學內容呈現方式、學生的學習方式和教師的教學方式及師生互動方式的變革，達到整體優化，從而提高實驗教學的效率。本文就信息技術與實驗教學整合的理論依據、信息技術與實驗教學整合的有效運用、信息技術與實驗教學整合的注意問題這三方面談談自己粗淺的認識。

【關鍵詞】信息技術；實驗教學；有效性

一、信息技術與實驗教學整合的理論依據

21世紀，現代信息技術在教育領域中的普及滲透，使我國教育領域發生著日新月異的變化。基于信息技術環境下的實驗教學，將信息技術作為一種工具，使各種教學資源、各個教學要素和教學環節，能逐步實現教學內容呈現方式、學生的學習方式和教師的教學方式和師生互動方式的變革，達到整體優化，從而提高實驗教學的效率。

建構主義學習理論認為：“情境”“協作”“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。網絡環境下的實驗教學將實物操作與媒體演示有機地結合起來，使實物的真實性與媒體生動性結合起來，體現“以學生為中心，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對所學知識的意義建構”的目的。有利于激發學生的學習興趣和主題意識，實現實時的點對點、點對面的信息反饋，支持師生間的多向交流，有利于培養學生的合作精神，也有利于教師關注個別，體現因材施教，將大大提高學生收集、處理、傳輸和應用各種信息的能力。

實驗心理學家赤瑞特拉做過兩個著名的心理實驗，一個是關于人類獲取信息的來源，他通過大量的實驗證實：人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，還有3.5%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺。多媒體技術通過多種感官的刺激所獲取的信息量，比單一授課強得多。他還作了另一個關于知識保持實驗，結果發現人們一般能記住自己閱讀內容的10%，自己聽到內容的20%，自己看到內容的30%，在交流過程中自己所說內容的70%。這就是通過討論、交流用自己的語言表達出來，知識的保持將大大優于傳統教學的效果。這說明多媒體計算機應用于教學過程不僅非常有利于知識的獲取，而且非常有利于知識的保持。《科學》與社會、生活聯系緊密，可用計算機快速、逼真地展現事物發展的歷程和現實生活的實際場景，使學生貼近社會、貼近生活，有利學生科學素養的養成。

二、現代信息技術與實驗教學整合的有效運用

1.化抽象為具體生動

CAI課件（即計算機輔助教學軟件）用在演示實驗中，能把掛圖靜止的畫面變活，又能使假的模型變真，工作時，各部分的活動情況看得清楚，彌補了傳統直觀教學手段的不足。例如：電荷間的相互作用，用掛圖、語言敘述都不能形象描述其作用，而用Flash做實驗全過程的演示動畫，用 + 表示正電荷，用 — 表示負電荷，通過動畫使同種相斥，異種電荷相吸，其動畫過程形象逼真，使其靜止的畫面變活，不僅簡單明了，而且加深了學生的印象，可見用CAI課件模擬一些物理現象的變化過程是相當有益的；將微觀的化為宏觀的，將不可見的化為可見的。物理實驗中，很多是微觀的，看不見的，只能從現象上推測。運用CAI課件，可以把微觀的化為宏觀的，將不可見的化為可見的，形象直觀地呈現給學生，提高教學效率。

2.將實驗效果顯著化

有的演示實驗，由于受到實驗器材的限制，實驗效果不明顯，影響結論的得出。運用Flash課件演示，再配以教師的說明，可以很好的解決此類問題。如，奧斯特實驗。教師在做奧斯特演示實驗時，由于采用的磁針是演示用的，較大，轉動不夠靈活，再加上直導線中電流不夠大，實驗時只能看到磁針偏轉了30度左右，沒有達到偏轉90度、與直導線垂直的理想狀況。應給學生說明的是，通過改進實驗器材，可以達到理想的效果。此時，用課件Flash動畫來演播，觀察理想的情況，可以起錦上添花的作用；有的實驗雖然效果好，但是可見度比較低，用實物投影儀，將實驗的器材及操作的過程在實物投影機的展示臺上進行，通過大屏幕展現出來，讓全班同學都能觀察清楚，增強實驗的效果。

3.將危險降為最低

一些錯誤實驗操作往往帶來嚴重的危害，處于安全考慮，學生不能親自嘗試這些錯誤的操作，例如，在實驗室制取氧氣的實驗中，通過電腦的動畫模擬試管口向上傾斜以及結束實驗時，先熄滅酒精燈再撤導管的錯誤操作，導致試管破裂使學生記憶深刻。又如：在稀釋濃硫酸的操作中，必須將濃硫酸沿燒杯壁緩緩地倒入水中，用動畫模擬出水倒入濃硫酸時的沸騰和四濺現象，會加深學生對這一操作的認識，對學生的實際操作起了良好的指導作用，有利于安全教育。有些實驗嚴重污染環境，易使人中毒。

三、信息技術與實驗教學整合需注意的問題

一方面，不能用模擬實驗代替實物實驗。模擬實驗只能起到輔助實物實驗作用。實驗是《科學》教學的基礎，忽略了學生實驗無異于抹殺了學生的動手能力和創新能力，在充分運用現代信息技術的同時，仍要加強演示實驗和學生實驗。在應用課件時必須注意課件的科學性、實用性和技術性，注意使用的時機和頻率，不能弄巧成拙。有的老師認為演示實驗效果差，干脆不做，用課件在大屏幕上展示一下，就萬事大吉了。這種做法是不可取的。動畫課件是人制作出來的，想要什么就有什么，“隨心所欲”，在這樣展示基礎上得出物理規律和結論，學生能相信嗎？這樣做，對于學生科學態度的培養，實事求是精神的塑造都是有害的。

另一方面，對于效果好的演示實驗，可以不用CAI課件演示。CAI課件制作起來耗時耗力不說，課堂上既要忙著做實物實驗，又要課件展示，背投電視屏幕還要做相應的切換，搞不好會手忙腳亂，影響教學效果，也有“畫蛇添足”之嫌。有位教師講魚鰭的作用時，花了許多時間制作了“剪掉魚鰭的魚游動情況”的模擬實驗，這樣就不如學生親自動手剪掉魚鰭，探索魚的游動情況，獲得更具有感性認識的知識。

總之，現代信息技術與實驗教學的整合有許多益處，可以解決以前實驗教學中不能解決的問題。但是必須明確它只是實驗教學的一個輔助手段，不能本末倒置。并且，在實驗教學應用課件時必須注意課件的科學性、實用性和技術性，注意使用的時機和頻率，使二者有機結合、相得益彰，不能弄巧成拙。q