依托信息技術輔助實驗教學

劉娟

〔摘? ? 要〕? 在當下互聯網迅猛發展的時代，信息技術已經躍升為教學領域中不可或缺的重要助手。它憑借網絡化的廣泛覆蓋和可視化的直觀呈現，為小學科學實驗教學注入了新的活力。信息技術不僅能有效激發學生的實驗興趣，使他們對科學實驗產生探索的好奇心，還能顯著縮短實驗周期，提高實驗效率。同時，它還能夠突破地域空間的限制，讓學生在教室中也能領略到科學世界的奧秘。更重要的是，信息技術的運用還能有效降低實驗風險，保障學生的安全。本文在分析信息技術應用于小學科學實驗發揮的作用的基礎上，深入討論了如何借助信息技術輔助小學科學實驗教學，以期對教育者有所幫助。

〔關鍵詞〕? 小學科學；信息技術；實驗教學

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 055-057

現代信息技術與學科課程的整合是我國基礎教育課程改革與教育信息化的一項重要任務。《基礎教育課程改革綱要（試行）》明確要求：大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。信息技術應用于小學科學實驗教學的趨勢勢不可當，教師應積極利用信息技術手段，創新科學實驗課堂教學，提高學生的學習興趣和課堂質量。

一、依托信息技術輔助小學科學實驗教學的作用

（一）使小學科學實驗教學更加直觀化

重點與難點是小學科學實驗教學中的核心要素，也是學生學習道路上常常遇到的絆腳石。然而，信息化教學的廣泛應用，不僅能夠幫助學生順利地跨越思維上的障礙，還能夠在潛移默化中引導他們構建屬于自己的知識體系，極大地提升學生的學習熱情，使學習過程變得輕松愉快。

小學科學課本中的許多知識，如一些原理、規律等理論知識，并非學生肉眼所能觀察到的。例如，在青島版五四制小學五年級下冊第二單元中的《心和腦》這一課中，采用傳統的講授式的教學模式，僅僅靠教師講解心臟的構成、功能這些重點、難點內容，往往過于枯燥乏味，而且難以表達全面，學生不僅不能理解，還可能會喪失探索小學科學的興趣。但是，在小學科學實驗教學中引入信息技術手段，便可以解決這些障礙，將心臟的結構，如心房、心室等，以及心臟如何與血管系統協同工作，確保血液順暢循環的原理、規律等理論知識，通過直觀的動畫呈現給學生。這樣，不僅能夠有效突破重點、難點內容，還可以引導學生從多角度觀察、比較，進一步引導學生對現象進行抽象，形成科學理論知識。

（二）使小學科學實驗教學更加趣味化

愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”興趣在小學科學實驗學習中具有關鍵性的作用。學生對某個領域或主題感興趣時，會自發地投入時間和精力探索和學習，這種內在的動力遠勝于外部的壓力或強制。借助信息技術手段，教師可以為學生提供有趣的虛擬實驗環境，模擬真實的實驗教學過程，讓學生親自操作、觀察實驗現象，參與到一些有趣的科學實驗中。這種身臨其境的學習體驗，不僅讓他們感到新奇有趣，更能幫助他們直觀地理解科學原理，提升學習效果，能夠極大地激發學生對實驗的好奇心。

（三）使小學科學實驗教學更加豐富化

在小學科學教學中，教師應時刻保持與時俱進的教學理念，密切關注教學內容的現代性和前沿性。為了拓寬學生的知識視野，教師應積極融入拓展性知識，使學生不僅掌握基礎科學知識，更能接觸到社會、自然、經濟、科技等領域的最新發展動態。

教師應打破傳統的課本教學方式的束縛，構建體現現代教學特點的非線性學習方式。這種靈活多樣的學習方式，能夠讓學生根據自己的興趣和需求進行個性化學習，更加自主地探索科學世界。在信息化時代，各種信息化產品為學生提供了豐富的學習資源，如科學喵、虛擬實驗、十分科學等App軟件，可以給學生提供在線上體驗科學實驗的機會。教師應充分利用這些資源，引導學生根據自己的學習需求進行篩選和整合，從而培養他們的自主學習能力和信息素養。通過這樣的教學改革和創新，小學科學課程將更貼近現代社會的發展，更符合學生的成長需求，為培養具有創新精神和實踐能力的未來人才奠定堅實基礎。

由此可見，信息技術在小學科學實驗教學中扮演著舉足輕重的角色，不僅豐富了教學手段，還極大地提升了學生的學習體驗。借助信息技術，可以將抽象的科學原理變得直觀生動，將復雜的實驗過程變得簡單易懂。同時，信息技術還能夠為學生提供個性化的學習路徑和豐富的學習資源，滿足他們多樣化的學習需求。接下來，本文將深入探討如何將信息技術有效地應用于優化小學科學實驗教學中。

二、借助信息技術輔助小學科學實驗教學的思路

（一）采用信息技術，創新實驗教學

在小學科學實驗教學和探究中，實驗內容的趣味性和直觀性是激發學生探索欲望的關鍵所在。為了提高實驗的吸引力，拓寬學生的科學視野，教師可以借助信息技術豐富實驗內容，創新教學方式。在課堂教學中，可以利用信息技術將實驗過程以圖像、聲音、動畫等多種形式呈現出來，使科學實驗教學更加生動有趣，讓學生仿佛置身于奇妙的科學世界中。通過這樣的展示方式，學生不僅能夠直觀地理解科學原理，還能在動手操作的過程中體驗到科學的樂趣，從而更加熱愛科學，愿意深入探索科學的奧秘。

例如，在進行青島版五四制小學五年級下冊第五單元中《自轉和公轉》這一課的教學時，學生會疑惑：地球是怎樣轉的啊？為什么我們感受不到地球的自轉？為什么地球轉動會產生晝夜更替？教師可以通過制作地球自轉的動圖，直觀地向學生展示從北極上空觀察呈反時針方向旋轉和從南極上空觀察則呈順時針方向旋轉的科學現象。在這一過程中，學生可以觀察到地球自轉的速度、角度以及是如何圍繞地軸進行自轉的。由此向學生解答：由于地球自轉的角速度較小、人類與地球具有相同的自轉速度、地球自轉對環境和生態系統的影響是間接的以及人類感知能力的限制等原因，所以我們無法感受到地球的自轉。同時，也可以向學生提出問題：“為什么我們從北極和南極不同的地方觀察，地球的自轉方向是相反的呢？”另外，在教學地球的公轉是圍繞太陽進行一種周期性的橢圓周運動這一課時，需要學生掌握地球公轉是如何進行的，并向學生普及離太陽最近的位置稱為近日點、最遠的位置稱為遠日點這一知識。然而，光是語言教學無法清楚地描述這一過程和近日點、遠日點的位置情況，因此教師可以創新教學方法，將地球公轉的過程采用動畫的方式呈現在學生面前。采用這種創新的實驗教學方式，能夠極大地激活學生探索地球的好奇心。

再如，在進行青島版五四制小學三年級上冊第一單元中《植物的身體》這一課的教學時，涉及植物這一實體概念的教學內容，學生往往會感到困惑。他們可能會好奇，這些植物是怎樣生長的？植物的根是什么樣子的？植物的果實是怎樣長出來的？在實物探究過程中，這些問題常常難以得到滿意的解答。但是，教師可以借助信息技術手段，巧妙地運用科普動畫片段幫助他們理解。在動畫中，植物的生長過程被生動地模擬出來，從一個小小的種子到發芽再到長成小樹苗，最后結出果實，這種情境生動地展示了植物發芽、生長的動態過程。學生在觀看這些動畫時，仿佛身臨其境，融入了這個充滿趣味的情境，并在快樂中理解了植物生長的動態過程。

通過這些活動，教師成功地幫助學生建立了實驗、感性認識與抽象認識之間的有機聯系，讓他們在收集、整理知識的過程中，逐漸形成了一套完整的知識體系，并從中體會到了學習的樂趣。這種寓教于樂的教學方式不僅激發了學生的學習興趣，還培養了他們的想象力和創造力，讓他們在輕松愉快的氛圍中掌握了科學知識。

（二）創設虛擬仿真技術實驗環境，讓學生體驗實驗樂趣

在小學階段，一些科學實驗涉及電力和明火，這對于好奇心旺盛且注意力易分散的小學生而言，存在一定的安全隱患。此外，在現實中進行實驗具有不可逆性，材料一旦被使用了就不能重復使用，這會造成資源浪費。因此，在進行安全隱患較高的實驗時，教師可以巧妙運用虛擬仿真技術輔助教學，例如NOBOOK虛擬實驗室、科學喵等實驗平臺，通過模擬真實的實驗環境，讓學生在線上也能體驗到動手實驗的樂趣，積累科學實驗的經驗。

例如，在進行青島版五四制小學四年級上冊第一單元中《燈泡亮了》這一課的教學時，學生對電路會產生很大的好奇心，有些學生想要直接接觸電源從而會誘發觸電危險，對于這種突發的情況，教師往往猝不及防。因此，教師可以利用虛擬仿真技術模擬實驗的線路環境，引導學生按照NOBOOK虛擬實驗室的實驗規則進行線路的串并聯實驗。如果學生連接的線路是正確的，小燈泡便會亮，否則，則會發出警告，提示連接錯誤，請學生重新進行連接。這種虛擬技術的運用，不僅確保了學生在安全的環境中進行學習，還大大提高了實驗教學的效率。學生可以在虛擬實驗環境中反復練習，直至熟練掌握實驗技巧，然后再進行真實的實驗，從而避免了因操作不當而導致的資源浪費和時間耗費。

（三）利用各種App軟件，提供學生實驗的機會

《論語》說：“溫故而知新，可以為師矣。”學生僅僅依靠課上的實驗練習，往往是不夠的，還需在課下進行練習，復習課上所學。但是，父母往往缺乏陪伴他們做實驗的時間，因此教師可以利用科學喵、虛擬實驗、十分科學等App軟件給學生布置課后的練習作業，幫助學生復習鞏固所學實驗知識。

例如，在經歷了青島版五四制小學五年級下冊第四單元中《簡單機械》這一課的學習后，學生已經初步掌握了杠桿、輪軸等簡單機械的作用原理。教師就可以利用科學喵App布置課后作業，讓學生進行實驗，探索應該怎樣運用杠桿原理使人所施加的力能夠將一塊大石頭抬起來。

三、結語

在信息化時代，信息技術已成為小學科學實驗教學中的重要輔助工具。教師必須與時俱進，創新地將信息技術應用于小學科學實驗教學中，促進小學科學實驗的創新與發展。

參考文獻

[1]何雨杭.探“雙減”政策下小學科學課堂教學“提質增效”策略[J].小學生（上旬），2023（1）.

[2]羅銀科，陳沙沙.“雙減”背景下小學課堂教學高質量發展路徑探究[J].湖南第一師范學院學報，2022（3）.

[3]熊文智.“雙減”政策下的小學科學教學改革初探[J].新世紀智能，2022（98）.

[4]姚赟莉.科學實驗課堂中材料的選擇與改進策略研究[J].成才之路，2017（12）.

[5]張慶.如何提高小學科學實驗教學的有效性[J].學周刊，2013（26）.

[6]賀勇，顧恩甲.創新實驗器材?優化實驗設計：談如何提高小學科學實驗教學有效性[J].教學儀器與實驗，2010（10）.