王俊卿

（息縣第一小學(xué)，河南 信陽 464300）

談信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實驗的有機融合

王俊卿

（息縣第一小學(xué)，河南 信陽 464300）

本文主要探索利用信息技術(shù)輔助小學(xué)科學(xué)實驗，提升實驗效率，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的途徑。分別從利用相機記錄實驗，利用動畫模擬實驗，利用網(wǎng)絡(luò)拓展實驗等方面進行論述。

信息技術(shù)；小學(xué)科學(xué)；實驗

信息技術(shù)是涉及硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)的實用操作技術(shù)。今天，信息技術(shù)已經(jīng)深入到了學(xué)科教學(xué)當(dāng)中，在小學(xué)科學(xué)實驗中可以利用相機記錄實驗，利用動畫模擬實驗，利用網(wǎng)絡(luò)拓展實驗。信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗中的運用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了學(xué)生的動手能力、想象力以及網(wǎng)絡(luò)搜索能力。信息技術(shù)的運用不僅節(jié)省了實驗時間、節(jié)約了實驗材料、發(fā)揮了實驗整體效能,而且大大提高了實驗課的趣味性、可視性和實效性。[1]

一、利用相機記錄實驗

小學(xué)科學(xué)中的一些實驗由于受自然條件的影響需要很長的實驗時間，無法在課堂中完成。對于這類實驗我們可以利用相機，記錄實驗的過程和實驗的現(xiàn)象，然后再回到課堂中研究。因此，我們在科學(xué)實驗中要用到相機，也可以是手機中的相機功能。這些設(shè)備比較普及，如果能在科學(xué)實驗中運用，可以促進實驗的開展，提升學(xué)習(xí)的效果。小學(xué)科學(xué)課中的種子發(fā)芽實驗和植物的種植實驗就可以利用相機的功能。

例如，種子發(fā)芽實驗，在課堂中，通常是進行種子發(fā)芽實驗是否需要水的對比實驗設(shè)計。種子發(fā)芽大致要經(jīng)過一周左右的時間，因此在課堂中無法實現(xiàn)，教師只有在課堂中指導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計，各小組學(xué)生寫出實驗的具體步驟，然后課后進行種子發(fā)芽實驗。這樣學(xué)生在課后實驗的過程中，就可以利用相機把每天種子發(fā)芽的情況拍攝下來作為實驗記錄，然后再到下次上課的時候進行展示與交流。教師把學(xué)生拍攝的圖片在電子白板上展示，讓學(xué)生觀察，然后說一說綠豆種子發(fā)芽的變化情況。圖1至圖4是某位學(xué)生拍攝的綠豆種子發(fā)芽的圖片。

圖1 第二天

圖2 第三天

圖3 第四天

學(xué)生用自己的語言描述了綠豆種子發(fā)芽的過程：第二天，種子外皮開始脫落，露出了一點小白芽；第三天，種子變胖，小芽長得更長了；第四天，水干了，有了一點點小黃葉，莖長高了；第五天，小黃葉舒張開，并變綠了，還長出了稀疏的小根須。學(xué)生同時也得出了綠豆種子發(fā)芽需要水的結(jié)論。

植物種植實驗也是一樣，植物要經(jīng)歷種植種子、開花、結(jié)果、死亡的過程，經(jīng)歷一年四季，這就需要學(xué)生長期進行觀察活動。對于這種實驗，我們也可以利用相機拍攝植物各個階段的形態(tài)，進行對比研究，從而明白植物也要經(jīng)歷生老病死的過程這一客觀規(guī)律。

二、利用動畫模擬實驗

由于受時空的限制，有些實驗在小學(xué)科學(xué)課中無法進行。如小學(xué)科學(xué)課中的天體運動以及自然現(xiàn)象的形成，我們無法開展實驗進行探究，因此只能進行模擬實驗。我們可以利用計算機軟件把這些現(xiàn)象做成動畫，讓學(xué)生觀察，從而得知其中的原理。模擬實驗是科學(xué)實驗中的重要組成部分，能夠培養(yǎng)學(xué)生的想象力等。模擬實驗是在難以直接拿研究對象做實驗時，用模型來做實驗，即模仿實驗對象制作模型，或者模仿實驗的某些條件進行實驗。而動畫模擬是利用動畫展示抽象的原理和模型，模擬實驗的過程，具有直觀、形象的效果，便于理解抽象的知識和演示實驗現(xiàn)象，可以提升科學(xué)教學(xué)的實效，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

圖4 第五天

首先，教師要有設(shè)計動畫的能力。教師要具備使用Flash、Photoshop等辦公軟件的能力，能夠根據(jù)實驗的需要，把實驗的內(nèi)容和原理滲透到動畫中，把文字、圖片、影音等素材進行處理，以動態(tài)的形式進行呈現(xiàn)。例如，天體運動中，各個星球的運動軌跡，可以利用Flash制作太陽系部分天體的關(guān)系動畫：月球圍繞地球轉(zhuǎn)，地球圍繞太陽轉(zhuǎn)，月球和地球要顏色自然、大小合適，月球在公轉(zhuǎn)同時，自身要有旋轉(zhuǎn)，地球要有自轉(zhuǎn)，另外動畫中也要布置一些其他星球等，這樣才形象逼真，符合自然規(guī)律和常識。

其次，要合理指導(dǎo)學(xué)生觀察動畫模擬實驗。模擬實驗不是讓學(xué)生觀察一下就了事了，其關(guān)鍵目的是讓學(xué)生從實驗中了解模擬對象或現(xiàn)象的基本原理，從而加強對原型的認識，揭示事物的本質(zhì)。在觀察的過程中，抓住指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的機會，那么教學(xué)效果就會提升。葉圣陶說過，教學(xué)不在于全盤傳授，而在于相機誘導(dǎo)。模擬實驗也是一樣，特別是用動畫模擬，學(xué)生是觀察實驗，缺乏動手操作的過程，教師應(yīng)抓住時機，讓學(xué)生理解實驗的過程，對學(xué)生進行教育，這樣就能夠讓學(xué)生有效地獲取知識和技能，從而促進學(xué)生發(fā)展。

三、利用網(wǎng)絡(luò)拓展實驗

“小學(xué)科學(xué)教學(xué)的實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實踐精神,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會動手,學(xué)會探究的重要手段和教學(xué)環(huán)節(jié)。”[2]當(dāng)做科學(xué)實驗的時間有限或?qū)W生的知識建構(gòu)無法解決問題時，我們可以把實驗放在課外，讓學(xué)生進行課外實驗，拓展教學(xué)內(nèi)容，以此培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實踐能力。課堂是動態(tài)的，當(dāng)學(xué)生在課堂中生成問題，問題與課堂教學(xué)有一定的關(guān)聯(lián)性，又受到時間或?qū)W生知識能力的限制難以在課內(nèi)解決，教師要指導(dǎo)學(xué)生放在課外研究。在研究的過程中，對相關(guān)的問題要查閱資料，現(xiàn)在大部分家庭都能上網(wǎng)，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)收集有關(guān)的材料，對材料進行甄別和篩選，從而獲取有用的信息，然后解決問題。

例如，在探索“馬鈴薯在液體中的沉浮”時，讓學(xué)生調(diào)制一杯能使馬鈴薯浮起來的溶液。老師調(diào)制了一杯，學(xué)生通過實驗也能調(diào)制一杯。老師給學(xué)生的材料有食鹽、白糖、味精、堿等，學(xué)生利用不同的材料也都調(diào)制出了能使馬鈴薯浮起來的溶液。有一位同學(xué)說：“老師，我認為你那杯溶液是食鹽溶液?！边@時候老師引導(dǎo)說：“我這杯是食鹽溶液嗎？糖、味精、堿溶液能不能使馬鈴薯浮上水面呢？你有沒有辦法判斷這是哪一種溶液呢？”對這樣一個問題，老師讓學(xué)生進行小組討論。學(xué)生選擇了兩種方法，一種是繼續(xù)調(diào)制其他的溶液以觀察不同溶液的差別，另一種是加熱出物質(zhì)的結(jié)晶體，進而判斷溶液中所溶解的物質(zhì)。由于時間的限制，課堂上無法完成這些眾多的實驗。學(xué)生只要明白水中融入了一定量的物質(zhì)，它的浮力就會發(fā)生改變，就達到了教學(xué)效果，而無須在課堂上研究水中究竟是什么物質(zhì)。但是學(xué)生已經(jīng)有了興趣研究這個問題，我們就把這個問題再交給學(xué)生，讓學(xué)生課外實驗。學(xué)生回家后按照課堂中的解題思路，查閱資料，然后找到實驗的方法，進行實驗驗證，并做好記錄，然后在下一節(jié)課進行展示交流，從而得出正確的結(jié)論。

圖5

圖7

圖8

對于第一種方法，學(xué)生在課堂中已經(jīng)能夠調(diào)制出其中一種溶液，另外的幾種，可以按照同樣的方法進行，沒有什么困難，但是還是不能判斷老師的那杯溶液是什么溶液，因為這四杯溶液都沒有顏色，但是又不能去品嘗，因而不能解決問題。這種方法讓學(xué)生做完，其目的是讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，探究不一定成功，但是一定要找到問題在哪兒，然后再尋找解決問題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。對于第二種方法，學(xué)生能夠通過加熱濃縮得到物質(zhì)的結(jié)晶體，但是我們?nèi)绾闻袛噙@些結(jié)晶體是屬于哪一種物質(zhì)呢？學(xué)生帶著這一問題，開始網(wǎng)上搜索，從而發(fā)現(xiàn)在放大鏡下觀看這些物質(zhì)的晶體，它們的形狀不一樣。鹽，白色立方晶體或細小的晶體粉末；綿白糖，晶體細小均勻，顏色潔白，質(zhì)地綿軟；味精，白色柱狀結(jié)晶體或結(jié)晶性粉末；堿，白色的花瓣形狀。接下來就要查閱這些晶體在放大鏡下的形狀圖片，從而對這些晶體的形狀加深認識。圖5至圖8，是學(xué)生在網(wǎng)上收集到的放大鏡下的晶體形狀圖片。有了這些信息和內(nèi)容，接下來學(xué)生就可以進行實驗。第一步，調(diào)制溶液；第二步，加熱濃縮得到晶體；第三步，放在放大鏡下觀察并做好記錄。學(xué)生在課外通過網(wǎng)絡(luò)搜索解決問題的信息與材料，為學(xué)生進行科學(xué)實驗奠定了理論基礎(chǔ)，促進了科學(xué)實驗的開展，提升了學(xué)習(xí)效果。

總之，“多媒體信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,有利于激發(fā)興趣,提高教學(xué)效率,促進學(xué)生的發(fā)展和能力的培養(yǎng)”[3]。信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗中的運用起到了良好的作用，其關(guān)鍵還是運用的策略到位，其中涉及到了用的時間、用的方法。我們要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點，把信息技術(shù)融入我們的教學(xué)機制中，讓信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實驗深度融合，豐富課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生潛能，提升學(xué)生能力，同時創(chuàng)新教學(xué)方法，從而開辟信息化教學(xué)的新局面。

[1]顧長明.多媒體技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗中的運用與檢視[J].實驗教學(xué)與儀器,2010，(Z1)：82-83.

[2]薛明星.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中實驗的作用與操作指導(dǎo)[J].黑龍江教育(理論與實踐),2014，(12)：50-51.

[3]徐景榮.多媒體信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)課中的運用[J].遼寧教育,2013，(01)：51-52.

（責(zé)任編輯 孫震華）

On the Organic Integration of Information Technology and Primary School Science Experiment

WANG Junqing
(Xixian First Primary School,Xinyang,Henan,China 464300)

This paper mainly explores the use of information technology to assist the elementary school science experiments,enhance the experimental efficiency and cultivate students’ practical ability and innovation ability.This paper mainly expounds from the use of the camera to record the experiment,the use of animation to simulate experiment,and the use of network to expand experiment etc.

information technology;primary school science;experiment

G4

A

2096-0069（2016）02-0081-04

來稿日期：2015-08-04

本文系2015年河南省教育技術(shù)裝備和實踐教育研究課題“信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)整合的實踐研究”（課題編號：PZS191）研究成果。

王俊卿（1982— ）,男，河南息縣人，小學(xué)高級教師，主要研究方向為科學(xué)教育教學(xué)、教師教育研究。