淺談信息技術手段 在小學科學實驗觀察中的運用

應從祥

摘要：實驗教學是小學科學課堂教學的重要內容，也是科學課堂教學中一種常見的組織形式。運用信息技術手段，可以充分激發學生實驗觀察的興趣，提高實驗觀察的效果，形成實驗觀察的技能。在小學科學實驗觀察中運用信息技術手段，可從聚焦話題激發觀察興取，提供觀察素材豐富觀察內容，提供方法指導訓練觀察技能，化解操作難點強化觀察效果，變革教學方式引發觀察思考等方面來實踐。

關鍵詞：信息技術;小學科學;實驗觀察

小學科學是一門以實驗為基礎的學科，觀察實驗是小學科學課堂教學中最常見的教學形式，也是學生喜愛科學課的重要因素之一。信息技術手段具有具體直觀、形象生動等特點，可以化繁為簡、化靜為動、化小為大。因此，信息技術手段在小學科學實驗觀察中可以發揮獨特的作用。

一、聚焦話題，激發觀察興趣

興趣是最好的老師，良好的開始就是成功的一半?，F實中并不是所有的觀察活動都是學生喜聞樂見的，讓學生持久深入仔細地觀察似乎更不容易。為了激發學生的觀察興趣，聚焦觀察的目標和任務顯得尤為重要。

一位教師在教學《認識礦物的性質》（蘇教版科學五下）一課時，在課始階段，為了激發學生的觀察興趣，教師通過視頻導入的方法成功創設了一個真實的問題情境。視頻來源于一則電視新聞報道：河南某地許多村民在野外找“金子”，許多人還在夜里打著電筒找，還有許多是全家出動，坐著小板凳或趴在地上找。所謂的“金子”在村民口中就是金礦石，提煉后可以得到純度較高的金子。結果記者帶著所謂的“金子”到專門的機構檢測，發現其實是黃鐵礦，根本不是金礦石。學生包括聽課教師的注意力一開始就被這則新聞視頻所吸引，隨著新聞采訪的深入，大家都知道了原來村民把黃鐵礦誤認為是金礦石了。那么金礦石和黃鐵礦究竟有什么區別？其他礦石又有什么特點呢？帶著這樣的問題，師生開始了礦物的觀察探究活動。新聞視頻緊扣學生心理，激發了學生的好奇心，使后續的觀察活動成為學生內在的需求，而不是單純為了完成教師布置的探究任務。這樣的導入聚焦了觀察的主題和任務，為下一階段的主題探究活動營造了積極氛圍。

二、提供觀察的素材，豐富觀察內容

實驗觀察課對材料的要求很高。材料要具有豐富性，以增強學生的感性認識，方便學生分析、比較。材料還要具有典型性，典型性的材料能突出概念的本質屬性，便于學生抽象、概括。傳統的觀察課，往往通過對素材的直接感知獲取對觀察對象的認識。比如觀察水時，教師讓學生通過眼、鼻、舌等器官進行觀察，了解水的一般物理性質。觀察中往往還借助醋、牛奶、鹽水等液體進行對比，以加深對水的物理性質的理解。此外，還有一些非典型的實驗觀察課，對學生觀察的精細度要求不高，但對觀察的廣泛度、關聯度有要求，這樣能促進學生對知識的理解，并幫助學生通過切身體驗構建情感、態度和價值觀。

《生態平衡》（蘇教版科學六下）一課內容大致有三大塊：一是理解生態平衡的概念，教材一開始就以文字形式呈現出來，并通過做一個生態瓶模擬生態平衡來加以理解;二是認識生態平衡的現狀和破壞生態平衡的后果，教材以圖片和故事的形式呈現，但一般的城鎮區域學生平時都很難見到這些現象;三是探討如何保護生態平衡，教材先是呈現自然保護區的資料，然后引導學生討論怎樣保護生態平衡。本課的教學內容，比如自然保護區的資料遠離學生生活，不易引起共鳴，也就很難激發起學生主動保護生態平衡的意識和積極性。學生缺乏對生活現象的關注，概念教學很容易變成知識的被動接受。在這樣一個非典型的實驗課中，為了幫助學生真正構建生態平衡的概念，意識到生態失衡的危害，同時能在理解生態平衡的基礎上制作生態瓶，我決定在多媒體教室進行教學。我為學生提前制作專題網站，因為課堂上教師僅憑有限的圖片和視頻資料進行教授是不夠的。專題網站上設置“生態系統”“生態破壞”“生態農業”“生態失衡的危害”“生態平衡的保護”“制作生態瓶”等專欄，圖文并茂，內容豐富。教學中，教師根據教學進展，讓學生在網站上自主搜集并交流資料，在對資料的搜集、整理、分析的過程中逐步深化對生態平衡的理解，從而真正認識到保護生態平衡的重要性，同時了解制作生態瓶的步驟、方法、注意事項等。專題網站拓展了學生學習的資源，使得學生的觀察內容更豐富，達到了較好的效果。

三、提供方法指導，訓練觀察技能

科學課堂中的實驗不等同于科學家的實驗，課堂實驗是科學探究過程的簡約再現，是在教師指導下的實踐操作。在有限的教學時間內必須考慮教學的效率，因此教師適時、有效的指導是十分必要的。尤其低中年級的學生，他們還沒有形成良好的實驗操作技能，更需要教師精心設計教學環節，充分考慮學生的學情，在學生可能遇到的困難處給予必要的幫助。

在《這里面有空氣嗎》（蘇教版科學一下）一課中，把物體放入水中觀察發生的現象是一個重要的觀察實驗。我們希望學生通過描述物體在水中有氣泡冒出，認識到凡是有縫隙或小孔的物體里都藏有空氣。為了讓這一觀察實驗更加有效，一位教師在教學中，提前拍攝了一段觀察的視頻，通過視頻中的實驗演示、解說進行觀察指導，強調了實驗觀察的三字要素：放——物體要輕放;看——物體一放入水中就及時觀察;畫——把看到的現象及時在記錄紙上畫出來。選擇播放視頻的方式來進行指導，是因為對一年級學生來說它直觀、形象，易于接受。視頻介紹完了，再引導學生回顧實驗中要注意什么，學生對觀察操作的要點就非常清晰了。

四、化解操作難點，強化觀察效果

實驗教學受教學內容的時空、環境等限制，有些實驗很難在實驗室現場進行，而信息技術手段便能化解操作難點，突破觀察盲區。比如《聲音的傳播》（蘇教版科學四上）一課的重點是讓學生理解聲音的傳播需要介質，聲音不能在真空中傳播，不同物質傳播聲音的速度和效果不一樣。教學中，聲音在固體、液體、氣體中的傳播都能通過實驗設計，讓學生在操作過程中觀察、體驗、感受。但聲音在真空中的傳播因為技術原因，很難讓學生通過分組實驗的方式直接感知。許多教師往往采用視頻教學的方式，用抽氣泵慢慢抽取玻璃罩中的空氣，使得玻璃罩逐步達到真空狀態，玻璃罩中發聲的鈴聲也隨之減弱最后消失了。通過視頻再現聲音在真空中的傳播過程，能幫助學生理解聲音的傳播需要介質，聲音在真空狀態不能傳播。同樣的，借助技術手段，還可以幫助學生豐富感性認識，增強實驗的效度與信度。比如教學《熱的傳遞》（蘇教版科學四上）一課時，教師為了幫助學生理解熱傳導，設計了一組實驗裝置，包括直條形的、曲線形的金屬條，平面的金屬片，并引導學生用不同形狀的金屬做熱的傳遞實驗。實驗用到了溫變油墨，隨著溫度的升高，涂在金屬環、金屬片上的溫變油墨會褪色。這樣可以直觀呈現“熱沿著物體傳，從溫度高的地方向溫度低的地方傳”的過程。熱傳遞的過程稍縱即逝，為了讓同學不僅看到本組的實驗現象，同時看到其他各組的實驗情況，增強結論的信度和效度，教師采用了即時拍攝、即時上傳到電腦的技術。這樣在實驗結束后的匯報環節，各組展示實驗實拍情況，實驗結論的得出自然水到渠成。

五、變革教學方式，引發觀察思考

對于高年級學生而言，如果觀察僅止于觀察現象的細致描述，那是低層次的。高層次的觀察活動應該與學生的思維緊密聯系，觸發學生的深入思考。當今的科學課程更加重視綜合性、實踐性，與STEAM課程融合度越來越高，要求學生能運用知識解決實際問題，這需要學生思維的深度參與?？茖W課的綜合性、實踐性等特點要求學習不能局限于課堂，而是要滲透到課堂內外;不能局限于教室，而是要擴展到學校內外;不能局限于師生互動，而是要擴展到生生互動、家?；由踔粮?。

運用信息技術手段可以變革教學方式，使教和學更加開放、靈活，讓學生能有深入自主探究的機會，在觀察實踐中發展科學思維、認識科學本質、掌握科學方法、提升科學技能，形成科學素養。一位老師在執教《物體的形狀改變以后》（蘇教版科學四下）時，一改過去通過課堂實驗現象的觀察來認識、理解彈性和彈力的傳統做法，而是在課前錄制了微視頻，借助視頻將學習活動前置。視頻主要分為兩部分。第一部分是展示搜集了各種能發生形變的物體，比如橡皮筋、彈簧、海綿、直尺等。通過學生演示，讓學生觀察、討論，認識到什么是彈性，什么是彈力，彈力的大小可能跟什么因素有關。這一內容對于學生而言難度不大，因為學生有豐富的生活經驗做支撐，完全可以通過視頻自主學習，在觀察、討論的基礎上自我消化。視頻的第二部分主要是提出問題并要求討論解決問題。視頻中教師提出一個實際問題：“弓箭作為古代的一種武器，射程越遠，刺傷力越大越好，如果在科學課堂上制作一個這樣的弓箭，你覺得需要哪些材料？如何制作？”這是一個具體的任務，也是一個開放性的教學任務，學生要在理解彈性、彈力的基礎上才能解決問題，這是一個融合科學知識、技術、工程的綜合性教學內容。課堂上，教師可以引導學生設計、討論、制作一個射程最遠的弓箭，并實際測試，最后分析總結最佳弓箭的原理。這是一堂非常典型的STEAM課程，這又是一堂有效運用信息技術手段，引導學生深入觀察、思考、實踐的課例。

Application of Information Technology in Primary School Science Experimental Observation

Ying Congxiang

（Nanjing Jiangning Kexueyuan Primary School， Nanjing 211100， China）

Abstract： Experimental teaching is an important content of primary school science classroom teaching and it is a common style of organization. Application of information technology can fully spark students interest in experimental observation， raise the efficiency and form the related skills. Application of information technology can be achieved by focusing on topics to spark students interest in observation， providing observing materials to enrich their content of observation， offering method guidance to train their skills of observation， solving difficulties in operating to strengthen the efficiency of observation， and changing teaching styles to trigger their observation thinking.

Key words： information technology; primary school science; experimental observation