施建平

實(shí)驗(yàn)是利用科學(xué)儀器和設(shè)備，人為地控制或模擬研究對(duì)象，以便在最有利的條件下觀察研究自然的一種方法。實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)自然的基本途徑，也是科學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)，在科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮多種作用。在科學(xué)教學(xué)中，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)有效整合是提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的有效方法，是現(xiàn)代課堂教學(xué)的重要特征之一。它可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有“七十二般變化”：化虛為實(shí)，化慢為快，化小為大，化靜為動(dòng)……

1.化虛為實(shí)

觀察是人類認(rèn)識(shí)自然的入門(mén)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中指導(dǎo)兒童觀察尤顯重要。在科學(xué)教學(xué)中難免存在一些難以接觸或者不可能接觸的事物和現(xiàn)象，這些事物不易看清，即使用圖表、模型等手段亦表現(xiàn)不出其自然現(xiàn)象。對(duì)于這種情況，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)比較吃力，教師教學(xué)時(shí)感到傷腦筋。隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，這一難題迎刃而解。信息技術(shù)使得一些虛無(wú)縹緲的東西實(shí)實(shí)在在地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前。

如四年級(jí)《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，學(xué)生對(duì)聲音是熟悉的，但對(duì)其產(chǎn)生的原因則是陌生的。先播放錄音，發(fā)出各種聲音讓學(xué)生欣賞、想象，使其陶醉在美妙的聲音中，情趣大增。問(wèn)：剛才你聽(tīng)到哪些聲音？它們有什么不同？從中你想到些什么問(wèn)題？由此導(dǎo)入新課。在學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討初步認(rèn)識(shí)聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步運(yùn)用電教媒體多次刺激，鞏固加深：（1）實(shí)物投影演示——把正發(fā)聲的音叉放入水中使水振動(dòng)，從而認(rèn)識(shí)音叉是由于振動(dòng)發(fā)聲的；（2）利用多媒體電腦形象演示——電鈴?fù)姾筲忛城脫翕彵谡駝?dòng)發(fā)聲，海濤聲是由于海水振動(dòng)產(chǎn)生的，蟋蟀、蚊子的叫聲是由于翅膀的振動(dòng)產(chǎn)生的……直觀形象的畫(huà)面，高低強(qiáng)弱的聲響反復(fù)刺激學(xué)生的感官，使學(xué)生從不同角度深刻認(rèn)識(shí)物體發(fā)聲的共性——振動(dòng)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和多媒體的演示得出結(jié)論，在愉快的氣氛中學(xué)到知識(shí)，既培養(yǎng)了能力，又提高了質(zhì)量。

2.化慢為快

在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境中，信息技術(shù)使教學(xué)突破了地域和時(shí)域的限制，使學(xué)習(xí)者可以自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)地點(diǎn)、學(xué)習(xí)條件，改變被動(dòng)的、被支配的、受監(jiān)控的地位，大大擴(kuò)展學(xué)習(xí)者的信息來(lái)源。

在教學(xué)內(nèi)容中有很多動(dòng)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程，在課堂上不可能把這些短則數(shù)十天，長(zhǎng)則數(shù)月的過(guò)程完整清晰地表述出來(lái)。利用多媒體課件就可以輕松地把這個(gè)過(guò)程連續(xù)動(dòng)態(tài)地表現(xiàn)出來(lái)，突破時(shí)空局限，使學(xué)生在有限的課堂里了解大自然中無(wú)窮的知識(shí)。

如六年級(jí)的《卵石的形成》，先利用相關(guān)錄像導(dǎo)入，使學(xué)生身臨其境地發(fā)現(xiàn)卵石的分布規(guī)律和特點(diǎn)，思考卵石的來(lái)歷，引出巖石的風(fēng)化。巖石的風(fēng)化是一個(gè)極其漫長(zhǎng)的過(guò)程，是由多種因素共同作用的結(jié)果，學(xué)生無(wú)法及時(shí)觀察到，教師很難設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行類比。在這種情況下，教師可以制作“晝夜晴雨變化對(duì)巖石的破壞”、“冰劈作用對(duì)巖石的破壞”、“植物生長(zhǎng)對(duì)巖石的破壞”等現(xiàn)象的FLASH動(dòng)畫(huà)，借助形象直觀的動(dòng)畫(huà)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)溫度、水、動(dòng)植物對(duì)巖石的破壞作用。

3.化小為大

提高操作技能是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的顯著特點(diǎn)，教師應(yīng)力求讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作、自主探究，在實(shí)踐中領(lǐng)悟科學(xué)的真諦。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)的方式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作是很常見(jiàn)的。電教媒體能使事物化小為大，不僅可以為課堂中學(xué)生的“所見(jiàn)”、“所聽(tīng)”奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，更重要的是，可以協(xié)助教師指導(dǎo)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐操作，為學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手的機(jī)會(huì)，激發(fā)他們的行為動(dòng)機(jī)，以求在探索中更好地發(fā)展思維，提高操作技能。

例如，教學(xué)四年級(jí)《各種各樣的花》一課，老師要指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)解剖植物的花了解花的構(gòu)造，使學(xué)生了解完全花和不完全花的區(qū)別，這是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于花很小，雌蕊和雄蕊很纖細(xì)、嬌弱，解剖時(shí)如果方法不對(duì)，就極易損壞花蕊，如果用花的實(shí)體進(jìn)行解剖示范，那么學(xué)生無(wú)論如何也看不清解剖時(shí)的每一個(gè)細(xì)微動(dòng)作，沒(méi)辦法科學(xué)準(zhǔn)確地解剖，不了解組成花的各個(gè)部分，難以達(dá)到教學(xué)目的。在這種情況下，教師可采用電教手段，課前把解剖花的步驟和方法錄成錄像，教學(xué)時(shí)播放錄像，這樣，電視屏幕上不僅出現(xiàn)清晰的解剖過(guò)程，還有簡(jiǎn)明扼要的說(shuō)明和注意事項(xiàng)，對(duì)一些細(xì)節(jié)可以運(yùn)用特寫(xiě)鏡頭展示。這樣，既擴(kuò)大觀察的范圍，又提高教學(xué)效率，強(qiáng)化直觀效果，為學(xué)生提供豐富的感性材料。

4.化靜為動(dòng)

認(rèn)識(shí)自然界客觀事物運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，需要進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，對(duì)于從觀察和實(shí)驗(yàn)中獲得的感性認(rèn)識(shí)，需要經(jīng)過(guò)理性加工，才能把事物的本質(zhì)揭示出來(lái)。教材中往往有某些自然現(xiàn)象，因?yàn)闀r(shí)空的限制，學(xué)生無(wú)法親身經(jīng)歷其發(fā)展變化的過(guò)程。教師只能靠課本的少許插圖，進(jìn)行“灌鴨式”教學(xué)，學(xué)生的思維活動(dòng)缺乏實(shí)在的依托，不可能形成對(duì)客觀事物的正確認(rèn)識(shí)。一些不易直接觀察的自然現(xiàn)象難以用語(yǔ)言表達(dá)明白，便可以借助電教手段，拉遠(yuǎn)為近，化昔為今，使抽象、靜止的事物變得形象而生動(dòng)，展現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)及現(xiàn)象，為學(xué)生的思維提供足夠的事實(shí)準(zhǔn)備，同時(shí)極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

如教學(xué)六年級(jí)《火山》時(shí)，由于學(xué)生對(duì)火山噴發(fā)現(xiàn)象缺乏親身體驗(yàn)，如果按傳統(tǒng)的教法——看看掛圖，讀讀課文，那么教學(xué)過(guò)程將會(huì)枯燥無(wú)味，學(xué)生對(duì)火山的成因也不甚了解。要改變這種狀況，教學(xué)時(shí)，首先利用錄像放映火山噴發(fā)現(xiàn)象發(fā)生的全過(guò)程，形象直觀的畫(huà)面和生動(dòng)的解說(shuō)詞使學(xué)生仿佛身臨其境，一些大大的“？”寫(xiě)在學(xué)生臉上，產(chǎn)生濃厚的興趣和強(qiáng)烈的求知欲望。繼而指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察記錄的事實(shí)討論、分析、推測(cè)，認(rèn)識(shí)地球的內(nèi)部情況和內(nèi)部構(gòu)造，為認(rèn)識(shí)火山的成因奠定知識(shí)基礎(chǔ)。最后利用課件模擬“火山噴發(fā)”，學(xué)生茅塞頓開(kāi)，對(duì)火山的成因留下深刻的印象。

從以上案例我們不難看出信息技術(shù)具有兩大基本功能：一是為學(xué)習(xí)者提供在當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)責(zé)o法看見(jiàn)和看清的事物、現(xiàn)象和過(guò)程，或者無(wú)法聽(tīng)到和聽(tīng)清的各種音響，使教學(xué)不受時(shí)間、空間、微觀、宏觀的限制，擴(kuò)大教學(xué)功能。二是提供替代經(jīng)驗(yàn)。這種經(jīng)驗(yàn)有具體成分，但不是客觀事物的本身，雖有一定的抽象成分，但不是抽象的概念。這樣教與學(xué)便變得容易。實(shí)踐證明，信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效整合，對(duì)優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)極具優(yōu)勢(shì)，符合兒童認(rèn)識(shí)事物的心理特點(diǎn)，能激發(fā)其求知欲和認(rèn)識(shí)興趣，且使之綜合利用多種感官學(xué)習(xí)，縮短教學(xué)時(shí)間，提高教學(xué)效率，使教者輕松，學(xué)者愉快，較好地完成教與學(xué)的任務(wù)。