依托現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

☉王 謙

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(shí)驗(yàn)興趣，提高其對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)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(rèn)識(shí)到現(xiàn)代教育技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，為學(xué)生構(gòu)建生動(dòng)、趣味的實(shí)驗(yàn)課堂，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

一、現(xiàn)代教育技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生探究興趣

小學(xué)科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，需要學(xué)生通過親自操作加深對(duì)理論知識(shí)的理解。有研究表明，人類的思維活動(dòng)是建立在感性材料之上的。小學(xué)生正處于成長(zhǎng)階段，對(duì)事物的認(rèn)知仍處于感性層面。為了實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)知的轉(zhuǎn)變，科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(rèn)知，調(diào)動(dòng)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(dòng)態(tài)模式相結(jié)合，用圖文并茂的形式呈現(xiàn)理論知識(shí)，使學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣。［1］

（二）可增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐操作能力

小學(xué)生在剛開始接觸科學(xué)科目時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出極大的興趣。尤其在實(shí)驗(yàn)課中，很多學(xué)生愿意通過動(dòng)手操作來探索其中的奧秘。現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)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(shí)，使學(xué)生在親自體驗(yàn)的過程中增強(qiáng)實(shí)踐操作能力，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”。因此，教師要摒棄科學(xué)實(shí)驗(yàn)不重要的傳統(tǒng)觀念，要認(rèn)識(shí)到語言再完美、授課的方式再突出，也比不上用事實(shí)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(shí)驗(yàn)、敢實(shí)驗(yàn)、會(huì)實(shí)驗(yàn)。

二、現(xiàn)代教育技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(dòng)探究的意愿

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以實(shí)踐為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作的必要性與重要性。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)時(shí)，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(dòng)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(duì)學(xué)習(xí)有全面的了解，情境的內(nèi)容設(shè)計(jì)并不是毫無依據(jù)的，必須建立在學(xué)生已有認(rèn)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(duì)不是簡(jiǎn)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(shí)，教師在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時(shí)，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(dòng)的開展帶來了諸多便利。對(duì)此，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)對(duì)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(dòng)的教學(xué)情境，始終以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力為主要目標(biāo)，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)情境，感受到科學(xué)知識(shí)的魅力，進(jìn)而產(chǎn)生主動(dòng)探究的意愿。

例如，在《時(shí)間的測(cè)量》一課中，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)感知1分鐘的長(zhǎng)短，進(jìn)而合理估計(jì)10分鐘、30分鐘、45分鐘、1小時(shí)的時(shí)長(zhǎng)。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(shí)間呢？”“在古代可沒有這么先進(jìn)的技術(shù)，那么大家想知道古人是怎么計(jì)算時(shí)間的嗎？”當(dāng)教師拋出問題后，學(xué)生能迅速進(jìn)入思考狀態(tài)，積極回答教師的問題。此時(shí)，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(shí)間的？”“除了這幾種計(jì)時(shí)方法還有其他的方法嗎？”“現(xiàn)代人還有哪些計(jì)時(shí)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(lì)學(xué)生以小組為單位，共同探究和制作古時(shí)的計(jì)時(shí)器。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求各小組成員撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以此深化對(duì)該課內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步掌握并鞏固有關(guān)科學(xué)知識(shí)。

從上述案例中可以看出，利用現(xiàn)代信息技術(shù)可彌補(bǔ)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(yàn)，進(jìn)而有效激發(fā)其好奇心和求知欲，使其產(chǎn)生主動(dòng)探究的意愿，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

（二）利用微課視頻展示實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。其有相對(duì)明顯的特點(diǎn)，以視頻的方式為主，直觀表達(dá)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)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(dòng)，明顯對(duì)理論的學(xué)習(xí)興趣不足。但科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)以圖文并茂的形式進(jìn)行展現(xiàn)，讓學(xué)生以充沛的精力投入科學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論學(xué)習(xí)之中。從目前的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀來看，由于受到課堂時(shí)間的限制，很多實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。

例如，在《觀察礦物的硬度、條痕、顏色》實(shí)驗(yàn)中，很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)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(dá)到什么目的。對(duì)此，教師可在實(shí)驗(yàn)前，制作實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作方向和目標(biāo)，進(jìn)而順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

微課的優(yōu)勢(shì)就在于能清晰直觀地表達(dá)某一堂課的內(nèi)容。雖然每一組實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，能在有限時(shí)間內(nèi)迅速找到實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，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(shí)，應(yīng)把握微課的重點(diǎn)，即短小精美、突出主題、目標(biāo)明確，且有針對(duì)性，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

（三）利用動(dòng)態(tài)演示特點(diǎn)解決教學(xué)難題，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的可靠性

一般情況下，開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)往往會(huì)消耗大量的時(shí)間，為了保證課堂效率，可利用現(xiàn)代信息技術(shù)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的全部過程。學(xué)生在觀看視頻時(shí)也會(huì)反復(fù)思考。在此之前，教師應(yīng)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)操作的基本方法和細(xì)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(dòng)，幫助學(xué)生充分感知實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上提高其綜合應(yīng)用能力。實(shí)踐證明，當(dāng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的感知越深，其學(xué)習(xí)能力也就越強(qiáng)，對(duì)概念的掌握也就越牢固。

例如，在《種子發(fā)芽》實(shí)驗(yàn)課中，由于種子發(fā)芽容易受到外界環(huán)境的影響，實(shí)驗(yàn)具有不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性。而運(yùn)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(xiǎn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的可靠性。首先，教師應(yīng)深入研讀教材，突出實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)，有目的有針對(duì)性地設(shè)計(jì)課件，通過動(dòng)態(tài)演示功能全方面呈現(xiàn)種子的發(fā)芽生長(zhǎng)過程，并邀請(qǐng)學(xué)生近距離觀看。與此同時(shí)，教師根據(jù)多媒體課件展示的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，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(jìn)一步深化對(duì)該課知識(shí)的理解。

由此可見，多媒體技術(shù)不僅能有效解決特殊實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)驗(yàn)教學(xué)、與學(xué)生之間的關(guān)系，以尊重學(xué)生認(rèn)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(shí)驗(yàn)操作，營造安全的探究環(huán)境

科學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及許多實(shí)驗(yàn)器材，因受到空間限制，導(dǎo)致在某些實(shí)驗(yàn)中無法使用特殊器材?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)操作必須按照規(guī)定規(guī)范操作，錯(cuò)誤的操作不僅無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，有時(shí)還會(huì)造成安全事故發(fā)生。一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要用到酒精燈等危險(xiǎn)系數(shù)較高的實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)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(diǎn)，教師可以利用這一點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生在電腦上進(jìn)行操作，讓學(xué)生了解了基本的實(shí)驗(yàn)操作方法和注意事項(xiàng)后，再進(jìn)行實(shí)際操作。這樣既保護(hù)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，又拓寬了現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用范圍，避免實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)動(dòng)畫展現(xiàn)操作過程之后，邀請(qǐng)學(xué)生參加“我會(huì)使用酒精燈”的小游戲，游戲包括以下幾個(gè)內(nèi)容：“用嘴吹滅酒精燈”“用火柴點(diǎn)燃酒精燈”“往酒精燈瓶?jī)?nèi)添加1/2的酒精溶液”“用一盞酒精燈點(diǎn)燃另一盞酒精燈”等。在每個(gè)圖片下方設(shè)置紅綠按鈕，紅色代表錯(cuò)誤，綠色代表正確。如果學(xué)生選擇了“用酒精燈點(diǎn)燃另一盞酒精燈時(shí)”，靜態(tài)畫面變?yōu)閯?dòng)態(tài)畫面，視頻中的酒精燈傾斜到一定角度后，瓶?jī)?nèi)的酒精灑出，落在下方的酒精燈上，點(diǎn)燃了實(shí)驗(yàn)桌面，宣告實(shí)驗(yàn)失??；而當(dāng)學(xué)生選擇正確的操作方法后，電腦會(huì)給予其鼓勵(lì)。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(shí)際操作。

任何科學(xué)實(shí)驗(yàn)都有一定的危險(xiǎn)性。小學(xué)生的安全意識(shí)較弱，做實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義，以此規(guī)范其不合理的操作行為，既提高了實(shí)驗(yàn)效率，又可以幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)

科學(xué)知識(shí)大都有著抽象性的特點(diǎn)，若只是一味講解晦澀難懂的理論知識(shí)，很難確保學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。要知道，科學(xué)知識(shí)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(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)化與進(jìn)步，智能化手機(jī)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(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行拍攝的學(xué)習(xí)方式?？茖W(xué)DV的操作主要分為幾個(gè)步驟，首先，拍攝實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和學(xué)生心得體會(huì)；然后，通過后續(xù)的剪輯將重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)課中，教師為學(xué)生分配好實(shí)驗(yàn)小組，保證每一個(gè)小組分工明確。之后準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材：改正液、透明塑料瓶、蚊蟲等。在其中一個(gè)塑料瓶中裝滿改正液，瓶蓋處鉆出幾個(gè)小孔，再將蚊蟲放入瓶中。另外一個(gè)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(gè)瓶中的蚊蟲有生命跡象。對(duì)此，為了證實(shí)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(shí)驗(yàn)過程，在課后觀看中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的不足，積極進(jìn)行自我整改。通過科學(xué)DV，學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展訓(xùn)練，提高創(chuàng)造能力。

綜上所述，在素質(zhì)教育的大背景下，小學(xué)科學(xué)教師要想改變教學(xué)模式，必須依靠現(xiàn)代教育技術(shù)，將其真正融入日常的教學(xué)中，利用現(xiàn)代教育技術(shù)教會(huì)學(xué)生制定完整的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，最大程度發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。當(dāng)然，現(xiàn)代教育技術(shù)作為教學(xué)資源的一種，其本質(zhì)也是輔助教學(xué)工具。對(duì)此，教師在利用現(xiàn)代教育技術(shù)時(shí)應(yīng)加以思考，正確對(duì)待其與傳統(tǒng)教學(xué)之間的差異與矛盾，將二者較好地融合起來，發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用，進(jìn)一步提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率。