揚信息技術之帆啟實驗教學之航

邱偉蕓

小學科學教學會開展很多的科學實驗，對學生的實驗能力進行培養。隨著信息化教學的發展，信息技術走進科學實驗課，有效地展示了實驗過程、結果及實驗技巧、方法，也為課外實驗的過程和成果呈現提供了平臺，從而提高了學生的實驗能力，促進了學生全面發展。

● 活用教學視頻，突破實驗難點

1.強化要點，優化學生操作

實驗教學的目標是讓學生理解抽象的概念知識，掌握操作技能。但小學生具有較強的形象思維能力，對新知的理解還依賴于通過感知形象建立概念，汲取知識。而利用信息技術制作的實驗教學視頻能夠很好地抓住學生的眼球，使其直觀地理解科學知識和操作要求，避免了生澀難懂的文字說明對學生的學習造成的影響。

例如，在講授《浮力》一課時，雖然教師在實驗前強調了實驗步驟和注意點，但這樣空對空的傳授無法達到理想的教學效果，而適當地利用信息技術，將測浮力的方法和注意點制作成微課，把學生容易錯的操作放大或稍作停頓來強化，這樣既省時又提高了教學效率。

2.放大細節，讓觀察更深入

三年級的科學實驗主要以觀察為主，而且觀察的對象比較“特殊”，如螞蟻、蠶卵這些細小的生物都是學生觀察的對象。由于學生年齡特點的局限，在他們觀察這些對象時，盡管興致很高，但觀察往往不夠深入和全面，所以筆者認為遇到類似的情況可以用教學視頻代替學生的觀察活動。

例如，《從蠶卵里孵出的新生命》一文中，要求學生觀察蠶卵。蠶卵很小，三年級的學生還不會使用放大鏡，因此這一觀察活動對大部分三年級學生而言，僅僅是浮于表面的。這時如果考慮學生的實際情況，用視頻對學生的觀察活動進行補充，能夠取得非常好的教學效果。學生們在視頻中能對蠶卵的顏色一目了然，通過與芝麻比大小、用尺量等幫助學生理解蠶卵的大小，并從多個角度拍攝，清晰展現蠶卵的形狀。

3.巧用教學軟件，為科學實驗填空

課程標準指出“科學學習要以探究為核心”，很多的科學概念必須通過親歷探究過程來自主建構，否則學生無法真正理解。但在教學實踐中，筆者發現很多科學實驗的完成非常困難，因為有很多科學概念的學習是無法讓學生親身經歷的，如日食、月食的成因，生物的進化等，也有一些實驗對學生動手能力的要求較高，如電路連接等。虛擬實驗軟件的應用為實驗教學打開了一扇門，它以其逼真、準確、交互性強的特點彌補了傳統實驗教學的不足，為學生提供了廣闊的空間。

例如，在講解“宇宙”這一單元時，課標要求學生在感知的基礎上，對收集到的信息進行處理，形成有關環形山、太陽系、星座、星系等的概念，對月相、環形山、日食、月食、星座、星系等有初步的認識。在教學過程中，教師會遇到下面的困難：一是教學實踐和實際觀察時間不一致，難以創設有效的探究情境，影響學生的感性認識;二是客觀存在的問題較多，如天氣、觀測地點等對觀測帶來的不良影響;三是夜間集體觀察星空活動較難組織和開展。這時，教師就可以在教學過程應用一些虛擬的天文軟件解決問題。虛擬天文軟件有很多，其中Stellarrium（http：www.stellarium.org/zh_CN）相對簡單易學，也是一線教師使用比較廣泛的一款虛擬天文軟件。它可以實時顯示當前的星空，通調整時間和觀察地點，可以觀察到太陽系的運動、星座的運動、月相變化、日食過程等，“宇宙”單元的實驗教學幾乎都能應用。

又如，在教授“電”這一單元時，電路連接是學生非常感興趣的電學實驗，往往會為自己能點亮小燈泡而興奮不已。但通過對幾屆學生的觀察，筆者發現很多學生對電路的研究過分關注是否點亮了小燈泡，對小燈泡為什么被點亮缺乏思考，對串并聯的特點理解也比較困難。產生這些現象的原因有：①學生過于專注材料本身;②電流是看不見摸不著的東西，讓學生理解是電流形成回路才能點亮小燈泡有一定難度;③實物連接后單線交叉凌亂，特別是串并聯連接時，導線更是“縱橫交錯”，不利于學生的理解。

針對以上情況，在執教本單元的連接電路實驗時，采用電路虛擬實驗室的教學軟件，能很好地解決電路學習的難題。電路虛擬實驗室中可選的器材有燈座、燈泡、單刀開關、雙刀開關、電源這些實驗器材，足以開展“電”單元的所有實驗。在操作上，該軟件也很方便，它采用積木式搭建，任何電器元件均可自由移動，如簡單電路連接實驗時，用鼠標選出一節電池和一個小燈泡，點擊左鍵不放畫出導線，只要連接正確小燈泡就會發光。通過反復嘗試，學生很容易就能找出規律。當然，如果出現短路、斷路等情況，小燈泡不會發光。所以虛擬電路實驗室能夠最大程度還原電路實驗效果。由此可見，教學軟件可以讓學生的研究更靠近科學家的研究，使得學生的科學學習更具真實性、趣味性，能有效地增強學生的探究動機和學習興趣，加深其對科學概念的理解，提高學生的思維能力和解決問題的能力。

● 勤用交流平臺，激活拓展實驗

種植、飼養、制作是學生喜歡的科學活動。在課堂上，學生觀察、制作的時間和空間有限，很多活動不能充分展開，而且種植、飼養活動周期較長，且隨意性較大，干擾因素較多，學生容易半途而廢。制作活動對學生的動手能力要求較高，課外學生因無人輔導也會出現“虎頭蛇尾”的問題。因此，這些課外活動開展中需要教師的提醒、督促、幫助，學生與學生之間也應定期交流與分享。這時，教師可以利用信息技術交流平臺，讓學生的課外實驗有指導，有交流，有分享。同時，家長也能適當參與活動，為學生的課外活動順利進行提供幫助。

總之，信息技術為科學教師帶來了便利，最大程度地填補了科學實驗的空白。但它就像炒菜時的調味劑一樣，用多用少都不合適，這就要求教師在使用的過程中，必須根據實際教學需要，遵循適時、適度的原則，揚長避短，才能從真正意義上提升科學實驗的教學效率。

參考文獻：

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