依托現代教育技術優化小學科學實驗教學

☉王 謙

近年來，隨著素質教育的不斷深化，小學教育的革新步伐不斷加快，教學模式也從之前的單一化向多元化及制度化方向發展。傳統的小學科學課堂往往是教師的“一言堂”，久而久之打壓了學生的積極性，不利于其核心素養的培育。現代教育技術的出現改變了這一現狀，為小學科學教學注入新的活力。所謂現代教育技術，主要是指依托信息化技術，使傳統課堂轉變為智慧型課堂。借助現代教育技術能激發學生科學實驗興趣，提高其對科學實驗的認知與了解。因此，小學科學教師應摒棄傳統教學觀念，認識到現代教育技術的教學優勢，與時俱進，不斷創新，為學生構建生動、趣味的實驗課堂，提升實驗教學效率。

一、現代教育技術在小學科學實驗教學中的應用優勢

（一）有助于調動學生探究興趣

小學科學是一門以實驗為基礎的學科，需要學生通過親自操作加深對理論知識的理解。有研究表明，人類的思維活動是建立在感性材料之上的。小學生正處于成長階段，對事物的認知仍處于感性層面。為了實現從感性認識到理性認知的轉變，科學實驗起到了至關重要的作用。利用現代教育技術，能夠幫助學生更好地理解實驗結果；通過直接接觸、微縮宏觀世界，能夠打破學生的固有認知，調動學生的參與性?？偟膩碚f，現代教育技術主要以現代信息化技術為主，將靜態與動態模式相結合，用圖文并茂的形式呈現理論知識，使學習變得生動有趣。［1］

（二）可增強學生實踐操作能力

小學生在剛開始接觸科學科目時，會表現出極大的興趣。尤其在實驗課中，很多學生愿意通過動手操作來探索其中的奧秘。現代教育技術的應用加強了學生與課堂的聯系。教師使用多媒體技術展示更多內容，能使學生鞏固與深化課內知識，使學生在親自體驗的過程中增強實踐操作能力，實現“做中學”。因此，教師要摒棄科學實驗不重要的傳統觀念，要認識到語言再完美、授課的方式再突出，也比不上用事實說話，要利用好現代教育技術，豐富教學資源，讓學生想實驗、敢實驗、會實驗。

二、現代教育技術在小學科學實驗教學中的應用路徑探析

（一）依托信息技術創設教學情境，激發學生主動探究的意愿

小學科學實驗教學以實踐為導向，強調實踐操作的必要性與重要性。學生在學習科學知識時，不能僅局限于教材和課堂。教師應創設相關生活情境，營造生動活潑的課堂氛圍。學習情境的創設是為了讓學生對學習有全面的了解，情境的內容設計并不是毫無依據的，必須建立在學生已有認知和生活基礎上，且與教學內容相契合。教學情境的核心要始終圍繞教材內容，但絕對不是簡單地重復和生搬硬套，而是要將生活事件與教學內容相結合，取材的生活事件也應貼合教學主題。同時，教師在創設教學情境時，也應融入符合當下環境的問題，從而引起學生的思考。［2］

近年來，現代教育技術為教育教學活動的開展帶來了諸多便利。對此，在科學實驗教學中，教師也應與時俱進，加強對現代教育技術的應用，將平面化的文字信息轉化為直觀、形象的圖片或視頻，創設生動的教學情境，始終以培養學生獨立思考的能力為主要目標，帶領學生走進情境，感受到科學知識的魅力，進而產生主動探究的意愿。

例如，在《時間的測量》一課中，本節課的教學目標是讓學生通過實驗感知1分鐘的長短，進而合理估計10分鐘、30分鐘、45分鐘、1小時的時長。在課前導學環節中，教師創設問題吸引學生注意，例如：“同學們，你們如果不看鐘表能否知道時間呢？”“在古代可沒有這么先進的技術，那么大家想知道古人是怎么計算時間的嗎？”當教師拋出問題后，學生能迅速進入思考狀態，積極回答教師的問題。此時，教師再借助多媒體技術，為學生展示沙漏、日晷、水鐘的相關圖片，并引導學生思考：“日晷和水鐘是怎么記錄時間的？”“除了這幾種計時方法還有其他的方法嗎？”“現代人還有哪些計時途徑呢？”……接著為學生播放相關小視頻，為學生展示日晷的制作流程等。最后，鼓勵學生以小組為單位，共同探究和制作古時的計時器。在實驗結束后，要求各小組成員撰寫實驗報告，以此深化對該課內容的認識，進一步掌握并鞏固有關科學知識。

從上述案例中可以看出，利用現代信息技術可彌補傳統課堂教學的不足，豐富和拓展教學內容，為學生帶來多樣的感官體驗，進而有效激發其好奇心和求知欲，使其產生主動探究的意愿，讓實驗教學達到事半功倍的效果。

（二）利用微課視頻展示實驗過程，幫助學生明確探究方向

微課就是在信息技術的基礎上實現教學資源的共享。其有相對明顯的特點，以視頻的方式為主，直觀表達了課程內容，讓一些復雜的概念不再難以理解。小學科學實驗教學的難點就是如何提高學生注意力。小學階段的學生天性活潑好動，明顯對理論的學習興趣不足。但科學實驗必須要圍繞一定的理論基礎展開。利用微課視頻，可將知識以圖文并茂的形式進行展現，讓學生以充沛的精力投入科學實驗和理論學習之中。從目前的小學科學實驗教學現狀來看，由于受到課堂時間的限制，很多實驗往往只能做一次，不利于學生舉一反三能力的培養。為此，教師可以將實驗過程制作成微課視頻，讓學生可以在課后反復觀看，記錄實驗的重點內容。

例如，在《觀察礦物的硬度、條痕、顏色》實驗中，很多學生對實驗流程不了解，操作中猶如“盲人摸象”，不清楚具體要完成哪些步驟或達到什么目的。對此，教師可在實驗前，制作實驗操作所需要的具體步驟及操作流程內容，通過剪輯壓縮成短小的視頻先發給學生，幫助其明確接下來的實驗操作方向和目標，進而順利完成實驗任務。

微課的優勢就在于能清晰直觀地表達某一堂課的內容。雖然每一組實驗主題不同，但微課中的教學內容都緊緊圍繞主題展開，表現形式和內容也相當豐富?？梢哉f，微課具有“短小精悍”的特點，能在有限時間內迅速找到實驗的重點，使課程得以有效開展，保證課堂效率和質量的提升。［3］當然，教師制作微課視頻時，應把握微課的重點，即短小精美、突出主題、目標明確，且有針對性，以滿足學生的學習需求。

（三）利用動態演示特點解決教學難題，強化實驗的可靠性

一般情況下，開展科學實驗往往會消耗大量的時間，為了保證課堂效率，可利用現代信息技術呈現實驗的全部過程。學生在觀看視頻時也會反復思考。在此之前，教師應設計問題讓學生帶著問題觀看視頻，從而更好地幫助學生掌握實驗操作的基本方法和細節，用不同方式加深學生印象。多媒體技術是連接學生與課堂之間的橋梁，要根據學生的需求化靜為動，幫助學生充分感知實驗，并在此基礎上提高其綜合應用能力。實踐證明，當學生對知識的感知越深，其學習能力也就越強，對概念的掌握也就越牢固。

例如，在《種子發芽》實驗課中，由于種子發芽容易受到外界環境的影響，實驗具有不確定性和風險性。而運用多媒體技術展示種子發芽的過程，能避免諸多未知風險，強化實驗的可靠性。首先，教師應深入研讀教材，突出實驗重點，有目的有針對性地設計課件，通過動態演示功能全方面呈現種子的發芽生長過程，并邀請學生近距離觀看。與此同時，教師根據多媒體課件展示的對比實驗，與學生一同探究種子發芽的必備條件，并引導學生以小組合作的方式展開分析討論，進一步深化對該課知識的理解。

由此可見，多媒體技術不僅能有效解決特殊實驗的風險，也能培養學生的科學探究精神。教師應正確處理多媒體技術與實驗教學、與學生之間的關系，以尊重學生認知規律為主，制作出合適、有效且充滿趣味性的多媒體課件。

（四）采用電腦模擬規范實驗操作，營造安全的探究環境

科學實驗中涉及許多實驗器材，因受到空間限制，導致在某些實驗中無法使用特殊器材?？茖W實驗操作必須按照規定規范操作，錯誤的操作不僅無法達到實驗目的，有時還會造成安全事故發生。一些科學實驗需要用到酒精燈等危險系數較高的實驗器材，對學生的操作能力要求較高。隨著現代信息技術的深入，因其具有模擬、虛擬特點，教師可以利用這一點引導學生在電腦上進行操作，讓學生了解了基本的實驗操作方法和注意事項后，再進行實際操作。這樣既保護了學生的實驗積極性，又拓寬了現代教育技術的應用范圍，避免實驗安全事故發生，為學生營造安全的探究環境。［4］

例如，在《酒精燈的使用》實驗教學中，教師設計動畫展現操作過程之后，邀請學生參加“我會使用酒精燈”的小游戲，游戲包括以下幾個內容：“用嘴吹滅酒精燈”“用火柴點燃酒精燈”“往酒精燈瓶內添加1/2的酒精溶液”“用一盞酒精燈點燃另一盞酒精燈”等。在每個圖片下方設置紅綠按鈕，紅色代表錯誤，綠色代表正確。如果學生選擇了“用酒精燈點燃另一盞酒精燈時”，靜態畫面變為動態畫面，視頻中的酒精燈傾斜到一定角度后，瓶內的酒精灑出，落在下方的酒精燈上，點燃了實驗桌面，宣告實驗失??；而當學生選擇正確的操作方法后，電腦會給予其鼓勵。當學生熟悉基本操作流程后，教師再帶領其有序展開實際操作。

任何科學實驗都有一定的危險性。小學生的安全意識較弱，做實驗時往往抱有僥幸心理。教師必須先知而后行，盡最大努力確保學生的安全，借助信息技術讓學生意識到科學實驗的重要意義，以此規范其不合理的操作行為，既提高了實驗效率，又可以幫助學生樹立正確的科學實驗觀念，一舉兩得。

（五）利用科學DV優化展示環節，培養學生自主探究意識

科學知識大都有著抽象性的特點，若只是一味講解晦澀難懂的理論知識，很難確保學生的學習效率。要知道，科學知識來源于生活又被廣泛應用于生活中，因此在具體教學中，教師要將科學實驗與現實生活相聯系。隨著現代信息技術的優化與進步，智能化手機作為人們日常社交工具，也被利用于科學教學中，例如科學DV便是一種新型的教學工具，其主要是利用手機對實驗過程進行拍攝的學習方式?？茖WDV的操作主要分為幾個步驟，首先，拍攝實驗設計、實驗操作、實驗結論和學生心得體會；然后，通過后續的剪輯將重點內容串聯，最終以視頻方式呈現。

例如，在《改正液的危害》實驗課中，教師為學生分配好實驗小組，保證每一個小組分工明確。之后準備實驗器材：改正液、透明塑料瓶、蚊蟲等。在其中一個塑料瓶中裝滿改正液，瓶蓋處鉆出幾個小孔，再將蚊蟲放入瓶中。另外一個塑料瓶不需要涂改正液，直接鉆好小孔放入蚊蟲。十分鐘后，打開瓶蓋觀察蚊蟲的狀態。學生發現裝有改正液的瓶中蚊蟲早已死亡，而另一個瓶中的蚊蟲有生命跡象。對此，為了證實改正液的危害性，學生通過查閱資料了解改正液中的化學成分，證明自己的猜想。教師要求學生要全程拍攝實驗過程，在課后觀看中發現實驗中存在的不足，積極進行自我整改。通過科學DV，學生能在實驗的基礎上進行拓展訓練，提高創造能力。

綜上所述，在素質教育的大背景下，小學科學教師要想改變教學模式，必須依靠現代教育技術，將其真正融入日常的教學中，利用現代教育技術教會學生制定完整的實驗計劃，最大程度發揮學生的主觀能動性。當然，現代教育技術作為教學資源的一種，其本質也是輔助教學工具。對此，教師在利用現代教育技術時應加以思考，正確對待其與傳統教學之間的差異與矛盾，將二者較好地融合起來，發揮現代教育技術對教學的促進作用，進一步提升小學科學實驗教學的質量和效率。