依托現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)

近年來，隨著素質(zhì)教育的不斷深化，小學(xué)教育的革新步伐不斷加快，教學(xué)模式也從之前的單一化向多元化及制度化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)課堂往往是教師的“一言堂”，久而久之打壓了學(xué)生的積極性，不利于其核心素養(yǎng)的培育?，F(xiàn)代教育技術(shù)的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)狀，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)注入新的活力。所謂現(xiàn)代教育技術(shù)，主要是指依托信息化技術(shù)，使傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔坌驼n堂。借助現(xiàn)代教育技術(shù)能激發(fā)學(xué)生科學(xué)實驗興趣，提高其對科學(xué)實驗的認知與了解。因此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)觀念，認識到現(xiàn)代教育技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢，與時俱進，不斷創(chuàng)新，為學(xué)生構(gòu)建生動、趣味的實驗課堂，提升實驗教學(xué)效率。一、現(xiàn)代教育技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢（一）有助于調(diào)動學(xué)生探究興趣小學(xué)科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，需要學(xué)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(xué)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(xiàn)從感性認識到理性認知的轉(zhuǎn)變，科學(xué)實驗起到了至關(guān)重要的作用。利用現(xiàn)代教育技術(shù)，能夠幫助學(xué)生更好地理解實驗結(jié)果；通過直接接觸、微縮宏觀世界，能夠打破學(xué)生的固有認知，調(diào)動學(xué)生的參與性?？偟膩碚f，現(xiàn)代教育技術(shù)主要以現(xiàn)代信息化技術(shù)為主，將靜態(tài)與動態(tài)模式相結(jié)合，用圖文并茂的形式呈現(xiàn)理論知識，使學(xué)習(xí)變得生動有趣。［1］（二）可增強學(xué)生實踐操作能力小學(xué)生在剛開始接觸科學(xué)科目時，會表現(xiàn)出極大的興趣。尤其在實驗課中，很多學(xué)生愿意通過動手操作來探索其中的奧秘?，F(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用加強了學(xué)生與課堂的聯(lián)系。教師使用多媒體技術(shù)展示更多內(nèi)容，能使學(xué)生鞏固與深化課內(nèi)知識，使學(xué)生在親自體驗的過程中增強實踐操作能力，實現(xiàn)“做中學(xué)”。因此，教師要摒棄科學(xué)實驗不重要的傳統(tǒng)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(xiàn)代教育技術(shù)，豐富教學(xué)資源，讓學(xué)生想實驗、敢實驗、會實驗。二、現(xiàn)代教育技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用路徑探析（一）依托信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生主動探究的意愿小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)以實踐為導(dǎo)向，強調(diào)實踐操作的必要性與重要性。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識時，不能僅局限于教材和課堂。教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)相關(guān)生活情境，營造生動活潑的課堂氛圍。學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)是為了讓學(xué)生對學(xué)習(xí)有全面的了解，情境的內(nèi)容設(shè)計并不是毫無依據(jù)的，必須建立在學(xué)生已有認知和生活基礎(chǔ)上，且與教學(xué)內(nèi)容相契合。教學(xué)情境的核心要始終圍繞教材內(nèi)容，但絕對不是簡單地重復(fù)和生搬硬套，而是要將生活事件與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，取材的生活事件也應(yīng)貼合教學(xué)主題。同時，教師在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，也應(yīng)融入符合當(dāng)下環(huán)境的問題，從而引起學(xué)生的思考。［2］近年來，現(xiàn)代教育技術(shù)為教育教學(xué)活動的開展帶來了諸多便利。對此，在科學(xué)實驗教學(xué)中，教師也應(yīng)與時俱進，加強對現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用，將平面化的文字信息轉(zhuǎn)化為直觀、形象的圖片或視頻，創(chuàng)設(shè)生動的教學(xué)情境，始終以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力為主要目標(biāo)，帶領(lǐng)學(xué)生走進情境，感受到科學(xué)知識的魅力，進而產(chǎn)生主動探究的意愿。例如，在《時間的測量》一課中，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)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(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)中，教師創(chuàng)設(shè)問題吸引學(xué)生注意，例如：“同學(xué)們，你們?nèi)绻豢寸姳砟芊裰罆r間呢？”“在古代可沒有這么先進的技術(shù)，那么大家想知道古人是怎么計算時間的嗎？”當(dāng)教師拋出問題后，學(xué)生能迅速進入思考狀態(tài)，積極回答教師的問題。此時，教師再借助多媒體技術(shù)，為學(xué)生展示沙漏、日晷、水鐘的相關(guān)圖片，并引導(dǎo)學(xué)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(xiàn)代人還有哪些計時途徑呢？”……接著為學(xué)生播放相關(guān)小視頻，為學(xué)生展示日晷的制作流程等。最后，鼓勵學(xué)生以小組為單位，共同探究和制作古時的計時器。在實驗結(jié)束后，要求各小組成員撰寫實驗報告，以此深化對該課內(nèi)容的認識，進一步掌握并鞏固有關(guān)科學(xué)知識。從上述案例中可以看出，利用現(xiàn)代信息技術(shù)可彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，豐富和拓展教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生帶來多樣的感官體驗，進而有效激發(fā)其好奇心和求知欲，使其產(chǎn)生主動探究的意愿，讓實驗教學(xué)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(xué)生明確探究方向微課就是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)教學(xué)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(nèi)容，讓一些復(fù)雜的概念不再難以理解。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的難點就是如何提高學(xué)生注意力。小學(xué)階段的學(xué)生天性活潑好動，明顯對理論的學(xué)習(xí)興趣不足。但科學(xué)實驗必須要圍繞一定的理論基礎(chǔ)展開。利用微課視頻，可將知識以圖文并茂的形式進行展現(xiàn)，讓學(xué)生以充沛的精力投入科學(xué)實驗和理論學(xué)習(xí)之中。從目前的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)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(xué)生舉一反三能力的培養(yǎng)。為此，教師可以將實驗過程制作成微課視頻，讓學(xué)生可以在課后反復(fù)觀看，記錄實驗的重點內(nèi)容。例如，在《觀察礦物的硬度、條痕、顏色》實驗中，很多學(xué)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(nèi)容，通過剪輯壓縮成短小的視頻先發(fā)給學(xué)生，幫助其明確接下來的實驗操作方向和目標(biāo)，進而順利完成實驗任務(wù)。微課的優(yōu)勢就在于能清晰直觀地表達某一堂課的內(nèi)容。雖然每一組實驗主題不同，但微課中的教學(xué)內(nèi)容都緊緊圍繞主題展開，表現(xiàn)形式和內(nèi)容也相當(dāng)豐富?？梢哉f，微課具有“短小精悍”的特點，能在有限時間內(nèi)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(zhì)量的提升。［3］當(dāng)然，教師制作微課視頻時，應(yīng)把握微課的重點，即短小精美、突出主題、目標(biāo)明確，且有針對性，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。（三）利用動態(tài)演示特點解決教學(xué)難題，強化實驗的可靠性一般情況下，開展科學(xué)實驗往往會消耗大量的時間，為了保證課堂效率，可利用現(xiàn)代信息技術(shù)呈現(xiàn)實驗的全部過程。學(xué)生在觀看視頻時也會反復(fù)思考。在此之前，教師應(yīng)設(shè)計問題讓學(xué)生帶著問題觀看視頻，從而更好地幫助學(xué)生掌握實驗操作的基本方法和細節(jié)，用不同方式加深學(xué)生印象。多媒體技術(shù)是連接學(xué)生與課堂之間的橋梁，要根據(jù)學(xué)生的需求化靜為動，幫助學(xué)生充分感知實驗，并在此基礎(chǔ)上提高其綜合應(yīng)用能力。實踐證明，當(dāng)學(xué)生對知識的感知越深，其學(xué)習(xí)能力也就越強，對概念的掌握也就越牢固。例如，在《種子發(fā)芽》實驗課中，由于種子發(fā)芽容易受到外界環(huán)境的影響，實驗具有不確定性和風(fēng)險性。而運用多媒體技術(shù)展示種子發(fā)芽的過程，能避免諸多未知風(fēng)險，強化實驗的可靠性。首先，教師應(yīng)深入研讀教材，突出實驗重點，有目的有針對性地設(shè)計課件，通過動態(tài)演示功能全方面呈現(xiàn)種子的發(fā)芽生長過程，并邀請學(xué)生近距離觀看。與此同時，教師根據(jù)多媒體課件展示的對比實驗，與學(xué)生一同探究種子發(fā)芽的必備條件，并引導(dǎo)學(xué)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(shù)不僅能有效解決特殊實驗的風(fēng)險，也能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。教師應(yīng)正確處理多媒體技術(shù)與實驗教學(xué)、與學(xué)生之間的關(guān)系，以尊重學(xué)生認知規(guī)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(guī)范實驗操作，營造安全的探究環(huán)境科學(xué)實驗中涉及許多實驗器材，因受到空間限制，導(dǎo)致在某些實驗中無法使用特殊器材。科學(xué)實驗操作必須按照規(guī)定規(guī)范操作，錯誤的操作不僅無法達到實驗?zāi)康模袝r還會造成安全事故發(fā)生。一些科學(xué)實驗需要用到酒精燈等危險系數(shù)較高的實驗器材，對學(xué)生的操作能力要求較高。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的深入，因其具有模擬、虛擬特點，教師可以利用這一點引導(dǎo)學(xué)生在電腦上進行操作，讓學(xué)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(xué)生的實驗積極性，又拓寬了現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用范圍，避免實驗安全事故發(fā)生，為學(xué)生營造安全的探究環(huán)境。［4］例如，在《酒精燈的使用》實驗教學(xué)中，教師設(shè)計動畫展現(xiàn)操作過程之后，邀請學(xué)生參加“我會使用酒精燈”的小游戲，游戲包括以下幾個內(nèi)容：“用嘴吹滅酒精燈”“用火柴點燃酒精燈”“往酒精燈瓶內(nèi)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(shè)置紅綠按鈕，紅色代表錯誤，綠色代表正確。如果學(xué)生選擇了“用酒精燈點燃另一盞酒精燈時”，靜態(tài)畫面變?yōu)閯討B(tài)畫面，視頻中的酒精燈傾斜到一定角度后，瓶內(nèi)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(dāng)學(xué)生選擇正確的操作方法后，電腦會給予其鼓勵。當(dāng)學(xué)生熟悉基本操作流程后，教師再帶領(lǐng)其有序展開實際操作。任何科學(xué)實驗都有一定的危險性。小學(xué)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(xué)生的安全，借助信息技術(shù)讓學(xué)生意識到科學(xué)實驗的重要意義，以此規(guī)范其不合理的操作行為，既提高了實驗效率，又可以幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)實驗觀念，一舉兩得。（五）利用科學(xué)DV優(yōu)化展示環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生自主探究意識科學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)效率。要知道，科學(xué)知識來源于生活又被廣泛應(yīng)用于生活中，因此在具體教學(xué)中，教師要將科學(xué)實驗與現(xiàn)實生活相聯(lián)系。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)化與進步，智能化手機作為人們?nèi)粘Ｉ缃还ぞ?，也被利用于科學(xué)教學(xué)中，例如科學(xué)DV便是一種新型的教學(xué)工具，其主要是利用手機對實驗過程進行拍攝的學(xué)習(xí)方式?？茖W(xué)DV的操作主要分為幾個步驟，首先，拍攝實驗設(shè)計、實驗操作、實驗結(jié)論和學(xué)生心得體會；然后，通過后續(xù)的剪輯將重點內(nèi)容串聯(lián)，最終以視頻方式呈現(xiàn)。例如，在《改正液的危害》實驗課中，教師為學(xué)生分配好實驗小組，保證每一個小組分工明確。之后準(zhǔn)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(tài)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)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(xué)生通過查閱資料了解改正液中的化學(xué)成分，證明自己的猜想。教師要求學(xué)生要全程拍攝實驗過程，在課后觀看中發(fā)現(xiàn)實驗中存在的不足，積極進行自我整改。通過科學(xué)DV，學(xué)生能在實驗的基礎(chǔ)上進行拓展訓(xùn)練