運用信息技術(shù)提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的路徑探索

一、信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的價值(一)簡化學(xué)習(xí)內(nèi)容從小學(xué)科學(xué)課程進行分析,這門課程強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,在實際教學(xué)活動中,教師必須保證學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上進行充分的實踐操作,從而深度理解科學(xué)知識,利用科學(xué)知識解決生活中的實際問題,進而有效提升各方面素養(yǎng)。從小學(xué)生身心發(fā)展特點進行分析,小學(xué)生各方面能力正在逐漸形成,抽象思維與形象思維兼具,且兩極分化較為明顯。在科學(xué)教學(xué)活動中,學(xué)生可能對教師所講解的知識不理解,對課本上的內(nèi)容也是一知半解,科學(xué)教學(xué)效果不佳。信息技術(shù)能夠全面優(yōu)化科學(xué)實驗流程,突破時空限制,使抽象概念具體化,還可以將實驗細(xì)節(jié)等清晰再現(xiàn),從而使科學(xué)學(xué)習(xí)變得比較容易。(二)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣處在小學(xué)階段的學(xué)生大部分行為都是興趣使然,教師只要提高學(xué)生興趣,便能吸引學(xué)生主動投入實際學(xué)習(xí)中。傳統(tǒng)的科學(xué)實驗教學(xué)通常是教師在課堂上講解或進行演示操作,然后讓學(xué)生通過小組實驗了解原理。但有不少實驗不適宜在實驗室里讓學(xué)生直接操作,而單純閱讀材料又不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息技術(shù)具有多元功能,如3D建模功能、視頻捕捉功能、影視回放功能等,其圖文并茂、動靜結(jié)合、人機交互的特點可以刺激學(xué)生的多種感官,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。如四年級上冊《食物在身體里的旅行》一課中食物在身體里的樣子,六年級下冊《古代生物的多樣性》中的古生物,以及日食、月食、地震等自然現(xiàn)象,對于這些沒有條件進行實地觀察研究的事物,教師可以借助信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進其有效學(xué)習(xí)。(三)規(guī)范實驗操作在科學(xué)實驗教學(xué)中,教師通過實驗的方式引導(dǎo)學(xué)生主動了解生活中的各種現(xiàn)象以及自然界的各種事物,在探索中促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知。小學(xué)科學(xué)實驗雖然較為基礎(chǔ),但有部分操作存在一定危險性,且小學(xué)生在實驗操作方面還存在操作不規(guī)范、實驗?zāi)芰Σ粡姷葐栴},需要教師的引導(dǎo)。為解決這方面問題,教師可將信息技術(shù)融入實際教學(xué)中。借助信息技術(shù),教師可以運用多種方式為學(xué)生講解科學(xué)知識并組織實驗操作,剖析操作不當(dāng)所產(chǎn)生的結(jié)果,有利于使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生在今后的科學(xué)實驗中按照規(guī)范流程操作,確保后期教學(xué)活動的順利實施。二、信息技術(shù)融于小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的要求(一)提升信息素養(yǎng)當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展要求小學(xué)科學(xué)教師具備更高的信息技術(shù)素養(yǎng):一方面,要求教師借助信息技術(shù)手段,變革學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,創(chuàng)設(shè)能滿足學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)需求的教學(xué)環(huán)境;另一方面,強調(diào)教師利用信息技術(shù)手段,主動進行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),更新知識和技能,不斷促進自身的專業(yè)發(fā)展。作為小學(xué)科學(xué)教師,熟練操作各種常用的軟件平臺是基礎(chǔ)能力,只有熟悉信息化教學(xué)環(huán)境,才能更大程度發(fā)揮新技術(shù)的效能,變革傳統(tǒng)教學(xué)模式,優(yōu)化教學(xué)。此外,優(yōu)化還要掌握快速獲取有效可用信息的方法。網(wǎng)絡(luò)時代,信息量呈爆炸式增長,如何從海量的信息中汲取對教學(xué)有用的信息,考驗著教師的個人能力。更重要的是,教師要能整合信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué),在科學(xué)課程的探究性學(xué)習(xí)活動中,合理利用信息技術(shù)及信息資源,創(chuàng)造人機交互的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境,有效推進探究活動,促使學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。(二)更正教學(xué)理念科學(xué)是一門實踐性很強的課程。有些教師認(rèn)為實驗教學(xué)中使用信息技術(shù)會削弱學(xué)生的體驗,有些教師則是想用卻不會用。利用信息技術(shù)手段為小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動服務(wù),必須遵循科學(xué)教學(xué)的學(xué)科規(guī)律?？茖W(xué)教師要牢記現(xiàn)代信息技術(shù)不能取代學(xué)生的動手實驗這一原則。學(xué)習(xí)科學(xué)最重要的是實踐,讓學(xué)生親歷探究的過程才有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和實事求是的科學(xué)態(tài)度。教師在科學(xué)教學(xué)特別是實驗探究活動中不能過分依賴現(xiàn)代信息資源而忽視其他課程資源,要認(rèn)識到現(xiàn)代信息技術(shù)工具和資源的使用是為了促進科學(xué)學(xué)習(xí),在教與學(xué)的過程中要體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。三、運用信息技術(shù)提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的路徑(一)依托信息技術(shù),創(chuàng)設(shè)科學(xué)實驗環(huán)境為進一步提高學(xué)生科學(xué)實驗興趣,確保實驗教學(xué)活動的順利實施,從而保證教學(xué)的有效性,在實驗操作之前,教師應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)科學(xué)實驗環(huán)境。學(xué)生在信息化、數(shù)字化的科學(xué)實驗環(huán)境中開展相關(guān)實驗,感受科學(xué)的魅力,進一步了解實驗原理和現(xiàn)象。比如在教科版一年級上冊“觀察一棵植物”,這一章節(jié)主要是讓學(xué)生觀察植物,了解植物在生長過程中的變化。由于植物的生長需要較長的時間,因此教師便可借助信息技術(shù)模擬植物的生長。先與學(xué)生互動,讓學(xué)生選擇自己所喜歡的植物,然后通過3D投影技術(shù)讓學(xué)生觀察眼前的植物,營造良好的實驗氛圍,讓學(xué)生沉浸其中。在這之后,教師可利用計算機虛擬技術(shù)實現(xiàn)植物的快速生長,然后讓學(xué)生進行觀察,了解植物在生長中的變化。這可以降低實驗教學(xué)難度,讓學(xué)生在虛擬的實驗環(huán)境中加深對這一節(jié)內(nèi)容的理解,激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。(二)開展微課教學(xué),增強學(xué)生學(xué)習(xí)體驗微課作為目前備受教師關(guān)注且青睞的教學(xué)方式之一,應(yīng)用到科學(xué)實驗教學(xué)中能夠引導(dǎo)學(xué)生自主實驗,增強學(xué)生在實驗過程中的體驗,從而使學(xué)生逐步完成對科學(xué)知識的全面吸收,拓展自身思維,優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。需要注意的是,在錄制微課視頻時,教師要保證科學(xué)實驗的清晰度以及完整性。教師可以整合網(wǎng)絡(luò)上的一些實驗演示視頻,結(jié)合學(xué)生的整體情況以及所要學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和創(chuàng)新,確?？茖W(xué)實驗適應(yīng)能力水平。例如,三年級上冊“水沸騰了”這一節(jié)內(nèi)容是在了解“水蒸發(fā)”的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的,主要是讓學(xué)生觀察并探究“水的沸騰”實驗,了解原理。教師可以提前錄制微課視頻,將實驗原理、實驗步驟、注意事項以視頻的形式展現(xiàn)出來,讓學(xué)生直觀地了解在做這一實驗時每一個實驗環(huán)節(jié)所需要注意的地方。然后依據(jù)微課視頻提出問題,引導(dǎo)學(xué)生說出做該實驗所需要的儀器以及注意事項,幫助學(xué)生進一步鞏固科學(xué)實驗的基本操作。在這之后,教師便可以組織學(xué)生完成相關(guān)的實驗操作。在實驗過程中要求學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,無論正確與否都必須將每一個環(huán)節(jié)的實驗現(xiàn)象全部記錄下來。最后教師再根據(jù)學(xué)生所記錄的實驗現(xiàn)象進行提問,讓學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象找出自己在實驗時所存在的問題,引以為戒。(三)依托手機App,拓寬實驗探究途徑不限次數(shù)的嘗試、高度自由的實驗?zāi)M、突破課堂時空限制等特點,讓基于App的實驗教學(xué)擁有獨特的優(yōu)勢。借助電子移動設(shè)備和App,學(xué)生可以更加方便地在課堂、實驗室、校園、家庭等不同地點進行觀察,積極主動地展開學(xué)習(xí)。同時借助App的擬真特性、豐富的學(xué)習(xí)工具,學(xué)生可以輕松突破學(xué)習(xí)難點。比如,“月相”App可以細(xì)致科學(xué)地呈現(xiàn)連續(xù)完整的月相變化過程,利用它學(xué)生可以觀察動態(tài)的月相變化,自主學(xué)習(xí)月相變化的相關(guān)知識。另外,該App采用真實月相的照片作為觀察對象,使其模擬的月相更接近真實,更有說服力。不過,使用“月相”App雖然可以提高學(xué)習(xí)效率,但也在一定程度上削弱了學(xué)生的觀察體驗。因此,教師要把App觀月和真實觀月結(jié)合起來,讓學(xué)生根據(jù)觀月軟件確定月升時