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(shí)驗(yàn)的有機(jī)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(shí)驗(yàn)，提升實(shí)驗(yàn)效率，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的途徑。分別從利用相機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)，利用動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)，利用網(wǎng)絡(luò)拓展實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行論述。

信息技術(shù)；小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)

信息技術(shù)是涉及硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)的實(shí)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(shí)驗(yàn)中可以利用相機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)，利用動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)，利用網(wǎng)絡(luò)拓展實(shí)驗(yàn)。信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了學(xué)生的動(dòng)手能力、想象力以及網(wǎng)絡(luò)搜索能力。信息技術(shù)的運(yùn)用不僅節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間、節(jié)約了實(shí)驗(yàn)材料、發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)整體效能,而且大大提高了實(shí)驗(yàn)課的趣味性、可視性和實(shí)效性。[1]

一、利用相機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)

小學(xué)科學(xué)中的一些實(shí)驗(yàn)由于受自然條件的影響需要很長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，無法在課堂中完成。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)我們可以利用相機(jī)，記錄實(shí)驗(yàn)的過程和實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，然后再回到課堂中研究。因此，我們?cè)诳茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中要用到相機(jī)，也可以是手機(jī)中的相機(jī)功能。這些設(shè)備比較普及，如果能在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用，可以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)和植物的種植實(shí)驗(yàn)就可以利用相機(jī)的功能。

例如，種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，在課堂中，通常是進(jìn)行種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)是否需要水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。種子發(fā)芽大致要經(jīng)過一周左右的時(shí)間，因此在課堂中無法實(shí)現(xiàn)，教師只有在課堂中指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，各小組學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)的具體步驟，然后課后進(jìn)行種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生在課后實(shí)驗(yàn)的過程中，就可以利用相機(jī)把每天種子發(fā)芽的情況拍攝下來作為實(shí)驗(yàn)記錄，然后再到下次上課的時(shí)候進(jìn)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(diǎn)小白芽；第三天，種子變胖，小芽長(zhǎng)得更長(zhǎng)了；第四天，水干了，有了一點(diǎn)點(diǎn)小黃葉，莖長(zhǎng)高了；第五天，小黃葉舒張開，并變綠了，還長(zhǎng)出了稀疏的小根須。學(xué)生同時(shí)也得出了綠豆種子發(fā)芽需要水的結(jié)論。

植物種植實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)期進(jìn)行觀察活動(dòng)。對(duì)于這種實(shí)驗(yàn)，我們也可以利用相機(jī)拍攝植物各個(gè)階段的形態(tài)，進(jìn)行對(duì)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(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)

由于受時(shí)空的限制，有些實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)課中無法進(jìn)行。如小學(xué)科學(xué)課中的天體運(yùn)動(dòng)以及自然現(xiàn)象的形成，我們無法開展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，因此只能進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。我們可以利用計(jì)算機(jī)軟件把這些現(xiàn)象做成動(dòng)畫，讓學(xué)生觀察，從而得知其中的原理。模擬實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要組成部分，能夠培養(yǎng)學(xué)生的想象力等。模擬實(shí)驗(yàn)是在難以直接拿研究對(duì)象做實(shí)驗(yàn)時(shí)，用模型來做實(shí)驗(yàn)，即模仿實(shí)驗(yàn)對(duì)象制作模型，或者模仿實(shí)驗(yàn)的某些條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而動(dòng)畫模擬是利用動(dòng)畫展示抽象的原理和模型，模擬實(shí)驗(yàn)的過程，具有直觀、形象的效果，便于理解抽象的知識(shí)和演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以提升科學(xué)教學(xué)的實(shí)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(jì)動(dòng)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(shí)驗(yàn)的需要，把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和原理滲透到動(dòng)畫中，把文字、圖片、影音等素材進(jìn)行處理，以動(dòng)態(tài)的形式進(jìn)行呈現(xiàn)。例如，天體運(yùn)動(dòng)中，各個(gè)星球的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以利用Flash制作太陽系部分天體的關(guān)系動(dòng)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(shí)，自身要有旋轉(zhuǎn)，地球要有自轉(zhuǎn)，另外動(dòng)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(shí)。

其次，要合理指導(dǎo)學(xué)生觀察動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中了解模擬對(duì)象或現(xiàn)象的基本原理，從而加強(qiáng)對(duì)原型的認(rèn)識(shí)，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(jī)會(huì)，那么教學(xué)效果就會(huì)提升。葉圣陶說過，教學(xué)不在于全盤傳授，而在于相機(jī)誘導(dǎo)。模擬實(shí)驗(yàn)也是一樣，特別是用動(dòng)畫模擬，學(xué)生是觀察實(shí)驗(yàn)，缺乏動(dòng)手操作的過程，教師應(yīng)抓住時(shí)機(jī)，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的過程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育，這樣就能夠讓學(xué)生有效地獲取知識(shí)和技能，從而促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

三、利用網(wǎng)絡(luò)拓展實(shí)驗(yàn)

“小學(xué)科學(xué)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐精神,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)手,學(xué)會(huì)探究的重要手段和教學(xué)環(huán)節(jié)。”[2]當(dāng)做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間有限或?qū)W生的知識(shí)建構(gòu)無法解決問題時(shí)，我們可以把實(shí)驗(yàn)放在課外，讓學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)，拓展教學(xué)內(nèi)容，以此培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)踐能力。課堂是動(dòng)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(shí)間或?qū)W生知識(shí)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(duì)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(duì)材料進(jìn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)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(rèn)為你那杯溶液是食鹽溶液?！边@時(shí)候老師引導(dǎo)說：“我這杯是食鹽溶液?jiǎn)?？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(duì)這樣一個(gè)問題，老師讓學(xué)生進(jìn)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(jìn)而判斷溶液中所溶解的物質(zhì)。由于時(shí)間的限制，課堂上無法完成這些眾多的實(shí)驗(yàn)。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(huì)發(fā)生改變，就達(dá)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(gè)問題，我們就把這個(gè)問題再交給學(xué)生，讓學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)的方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并做好記錄，然后在下一節(jié)課進(jìn)行展示交流，從而得出正確的結(jié)論。

圖5

圖7

圖8

對(duì)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(jìn)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?yàn)檫@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(duì)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(xì)小的晶體粉末；綿白糖，晶體細(xì)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(duì)這些晶體的形狀加深認(rèn)識(shí)。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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定了理論基礎(chǔ)，促進(jìn)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用起到了良好的作用，其關(guān)鍵還是運(yùn)用的策略到位，其中涉及到了用的時(shí)間、用的方法。我們要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，把信息技術(shù)融入我們的教學(xué)機(jī)制中，讓信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(zhǎng)明.多媒體技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用與檢視[J].實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的作用與操作指導(dǎo)[J].黑龍江教育(理論與實(shí)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(yùn)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(shí)踐教育研究課題“信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：PZS191）研究成果。

王俊卿（1982— ）,男，河南息縣人，小學(xué)高級(jí)教師，主要研究方向?yàn)榭茖W(xué)教育教學(xué)、教師教育研究。