信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效運(yùn)用探索

山東省臨沂市平邑縣第五實(shí)驗(yàn)小學(xué) 翟勝慧

山東省臨沂市平邑縣保太鎮(zhèn)中心校 耿朋飛

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的前提下，教育教學(xué)創(chuàng)新獲得新的動(dòng)力，信息技術(shù)成為教學(xué)輔助工具，幫助教師創(chuàng)設(shè)出多元情境，并保證學(xué)生在滿是時(shí)代元素的課堂教學(xué)中探索學(xué)科知識(shí)，并懂得如何正確運(yùn)用知識(shí)與技能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的成功培養(yǎng)，充分凸顯信息技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。

一、信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用價(jià)值

（一）激發(fā)探索興趣

興趣的激發(fā)可以確保學(xué)生帶著積極熱情完成不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)，吃透所學(xué)知識(shí)并在實(shí)驗(yàn)中獲得新知識(shí)與技能。只有這樣，學(xué)生才能由原來(lái)的不愿意參與實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新，將實(shí)驗(yàn)視為驗(yàn)證想法與解決問(wèn)題的途徑。為此，教師借助信息技術(shù)幫助學(xué)生營(yíng)造出虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，增強(qiáng)小學(xué)生感性方面的認(rèn)識(shí)。學(xué)生也可以在多媒體信息技術(shù)的幫助下掌握具體操作步驟與流程，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有專(zhuān)業(yè)性、挑戰(zhàn)性與實(shí)踐性。

（二）降低實(shí)驗(yàn)難度

小學(xué)教師會(huì)根據(jù)小學(xué)生年齡特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，結(jié)合小學(xué)生對(duì)大部分事物缺少足夠認(rèn)知的特點(diǎn)，借助信息技術(shù)將枯燥與無(wú)趣的學(xué)科知識(shí)靈活轉(zhuǎn)換，以直觀或者形象的方式重新展示給小學(xué)生。教師會(huì)借助信息技術(shù)讓實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出簡(jiǎn)易化狀態(tài)，保證學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有新的了解，可以積極參與實(shí)驗(yàn)操作。教師依托動(dòng)畫(huà)方式展示實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，讓學(xué)生有足夠心理準(zhǔn)備動(dòng)手進(jìn)行學(xué)科實(shí)驗(yàn)，不會(huì)因毫無(wú)準(zhǔn)備而無(wú)從下手，有利于降低實(shí)驗(yàn)難度。

（三）規(guī)范操作行為

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)具有一定難度，無(wú)法保證小學(xué)生有能力有效完成實(shí)驗(yàn)。部分學(xué)生可能因操作失誤而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)失真或?qū)嶒?yàn)失敗，也有可能出現(xiàn)不可預(yù)見(jiàn)的危險(xiǎn)。因此，小學(xué)教師需要靈活使用信息技術(shù)，依托多媒體等設(shè)備完成實(shí)驗(yàn)操作全過(guò)程的模擬與詳細(xì)示范。學(xué)生可在電腦或者平板前對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟有詳細(xì)了解，也可以明確整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程。教師也能引導(dǎo)學(xué)生在模擬方式中進(jìn)行大膽創(chuàng)新，借助規(guī)范操作去完成實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證自身想法。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中信息技術(shù)有效運(yùn)用策略

（一）借助信息技術(shù)，增強(qiáng)演示效果

在小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師將信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功結(jié)合，讓抽象知識(shí)以動(dòng)態(tài)視頻或者圖文等方式呈現(xiàn)。學(xué)生在觀察中能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)有所掌握，用科學(xué)眼光去看待實(shí)際問(wèn)題，并運(yùn)用知識(shí)去解決這些實(shí)際問(wèn)題，懂得在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證不同想法，證實(shí)自己的猜測(cè)，有利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)水平的進(jìn)一步提升。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，小學(xué)教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全性與有效性的同步提升，考慮實(shí)驗(yàn)時(shí)間、器材與具體條件等情況的直接限制與影響，積極使用信息技術(shù)開(kāi)展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，向?qū)W生介紹具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，也可以讓學(xué)生接觸一些操作難度大和步驟煩瑣的實(shí)驗(yàn)，成功將學(xué)生探索知識(shí)的興趣有效激發(fā)，為后續(xù)深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)夯實(shí)牢固基礎(chǔ)。例如，在“認(rèn)識(shí)常見(jiàn)巖石”一課的學(xué)習(xí)中，教師為確保學(xué)生對(duì)巖石顏色、軟硬等特點(diǎn)有所了解，也能看到巖石在遇酸后的變化時(shí)，借助信息技術(shù)的融入，對(duì)學(xué)生感官進(jìn)行刺激，幫助學(xué)生快速掌握巖石特點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展帶來(lái)幫助。教師再基于學(xué)生對(duì)巖石的了解，提出具有探究意味的問(wèn)題如“巖石會(huì)不會(huì)改變自身的模樣”，成功吸引學(xué)生去探討。此時(shí)，教師利用信息技術(shù)在多媒體等設(shè)備上播放演示實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生可以看到視頻中的巖石在加熱狀態(tài)下的具體變化。教師還可以通過(guò)慢放方式讓學(xué)生能有足夠時(shí)間仔細(xì)觀察。學(xué)生會(huì)看到巖石在不同溫度下發(fā)生的具體變化，了解溫度對(duì)巖石狀態(tài)的影響。

（二）運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)設(shè)多元情境

情境創(chuàng)設(shè)效果直接關(guān)系著小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升，是推動(dòng)教與學(xué)整體效率全面提高的關(guān)鍵所在。學(xué)生在有趣的情境中可以主動(dòng)探索各種知識(shí)，獲得新知識(shí)與能力，同時(shí)產(chǎn)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的欲望，推動(dòng)其思維的全面發(fā)散。例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生嘗試用水測(cè)量時(shí)間時(shí)，運(yùn)用多媒體等設(shè)備播放出古人使用水來(lái)進(jìn)行計(jì)時(shí)的小視頻，同時(shí)提問(wèn)：“古人是用什么原理計(jì)時(shí)？水鐘的設(shè)計(jì)合理嗎？”在多個(gè)問(wèn)題中，學(xué)生開(kāi)始思考并走入相應(yīng)情境，產(chǎn)生新的問(wèn)題并嘗試去驗(yàn)證。此時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生使用電子表、水盆、漏斗等實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)始進(jìn)行水測(cè)量時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，記錄好50mL、100mL和500mL水流完所用時(shí)間。教師還有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生探討水流是否固定，以及是否可以讓它以固定速度流完。學(xué)生需要在多次實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證想法，掌握計(jì)時(shí)工具的規(guī)律運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。教師還考慮到學(xué)生觀察能力不足，有意識(shí)地運(yùn)用信息技術(shù)收集不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生看到水慢慢流完的整個(gè)活動(dòng)過(guò)程。在視頻中，學(xué)生看到在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有注意過(guò)的環(huán)節(jié)，嘗試尋找水流速度與水量之間的關(guān)系，從而重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)用水計(jì)時(shí)有新的認(rèn)識(shí)。教師借助小視頻或者微課方式向?qū)W生傳遞古人智慧，學(xué)生會(huì)融入古代情境，將自身視為古代的學(xué)生，去探索如何在水位不變的前提下，保證水流速度均衡，保證1分鐘內(nèi)滴下60滴水。學(xué)生在情境中帶著發(fā)散思維去創(chuàng)新，借助實(shí)驗(yàn)去讓流水速度保持平衡。

（三）依托信息手段，強(qiáng)化實(shí)踐能力

在新課程改革大力推行的前提下，小學(xué)教師重視學(xué)生學(xué)科綜合素質(zhì)水平的進(jìn)一步提升，借助信息技術(shù)不斷創(chuàng)新教學(xué)手段，確保學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫綐O大程度的強(qiáng)化，推動(dòng)學(xué)生全方位、綜合性的發(fā)展，凸顯出學(xué)科價(jià)值。在具體授課時(shí)，教師將時(shí)代元素融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，給學(xué)生帶來(lái)新穎體驗(yàn)。例如，在“水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師意識(shí)到大部分學(xué)生對(duì)酒精燈的使用方法缺少正確了解。于是教師首先錄制正確使用酒精燈的小視頻。其次，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前教師向?qū)W生展示小視頻中的內(nèi)容，在關(guān)鍵位置暫停視頻并引導(dǎo)學(xué)生觀察關(guān)鍵操作步驟。最后，教師考慮到學(xué)生雖能掌握使用時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)，但在實(shí)際操作時(shí)容易忽略關(guān)鍵要點(diǎn)，從而借助信息技術(shù)，通過(guò)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生如何正確使用實(shí)驗(yàn)器材。學(xué)生可以通過(guò)鼠標(biāo)或者鍵盤(pán)操作完成實(shí)驗(yàn)?zāi)M。如果操作正確，學(xué)生可以進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)；如果操作有誤，學(xué)生需要用鼠標(biāo)與鍵盤(pán)調(diào)整實(shí)驗(yàn)操作步驟或者選擇正確實(shí)驗(yàn)儀器，才能成功進(jìn)入下一步實(shí)驗(yàn)。教師還可以播放一些實(shí)驗(yàn)事故案例視頻，讓學(xué)生看到錯(cuò)誤使用實(shí)驗(yàn)器材的危害。學(xué)生在聽(tīng)視覺(jué)的刺激下能規(guī)范自身實(shí)驗(yàn)行為，確保在課堂實(shí)驗(yàn)、課下實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動(dòng)中可以正確操作實(shí)驗(yàn)器材，有利于其實(shí)踐能力的不斷增強(qiáng)，確保信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的融入價(jià)值得以發(fā)揮。

（四）基于資源結(jié)合，打造高效課堂教學(xué)模式

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)往往會(huì)給學(xué)生帶來(lái)不同程度的枯燥感，學(xué)生無(wú)法帶著探索興趣參與課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，很難深入理解所學(xué)知識(shí)，影響后續(xù)知識(shí)運(yùn)用能力的提升。因此，教師結(jié)合小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)與學(xué)生成長(zhǎng)規(guī)律，運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)教學(xué)資源加以整合，融入多種元素去吸引小學(xué)生，滿足其探索欲望。例如，在“種子發(fā)芽”的實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生長(zhǎng)期觀察種子的發(fā)芽情況，還可能因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致種子無(wú)法成功萌出。教師可以依托信息技術(shù)，憑借多媒體教學(xué)軟件，借助快放方式讓種子的整個(gè)變化過(guò)程直接展現(xiàn)在學(xué)生眼前，講述種子變化中的關(guān)鍵過(guò)程，避免學(xué)生因觀察時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而失去興趣，影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓課堂學(xué)習(xí)具有高效性。在這一省時(shí)省力的方式下，學(xué)生對(duì)植物種子發(fā)芽過(guò)程有一定了解。教師鼓勵(lì)學(xué)生在一個(gè)月的時(shí)間之內(nèi)觀察家中植物種子的萌芽過(guò)程，使得學(xué)生可以結(jié)合之前對(duì)發(fā)芽過(guò)程的了解去預(yù)判種子可能出現(xiàn)的狀態(tài)，讓知識(shí)運(yùn)用呈現(xiàn)出有效性。

三、結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功結(jié)合可以將知識(shí)轉(zhuǎn)換為多種形式，使得枯燥的知識(shí)更加直觀與形象。學(xué)生的潛在學(xué)習(xí)興趣與探索積極性得到進(jìn)一步激發(fā)，從而能夠快速吃透所學(xué)知識(shí)并有效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)水平的持續(xù)提升。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中，教師緊抓時(shí)代特點(diǎn)，積極使用信息技術(shù)不斷豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生夯實(shí)理論知識(shí)，拓展學(xué)生創(chuàng)新思維。學(xué)生在信息技術(shù)融入下的學(xué)科實(shí)驗(yàn)中規(guī)范自身行為，接觸不同難度與不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)，提升探究與實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性，推動(dòng)自身在新時(shí)期的全面與健康發(fā)展。