依托信息技术，优化实验教学

施建平

实验是利用科学仪器和设备，人为地控制或模拟研究对象，以便在最有利的条件下观察研究自然的一种方法。實验是人类认识自然的基本途径，也是科学教学的特点，在科学教学中发挥多种作用。在科学教学中，把实验教学与信息技术有效整合是提高科学教学质量的有效方法，是现代课堂教学的重要特征之一。它可以使实验教学具有“七十二般变化”：化虚为实，化慢为快，化小为大，化静为动……

1.化虚为实

观察是人类认识自然的入门，科学实验教学中指导儿童观察尤显重要。在科学教学中难免存在一些难以接触或者不可能接触的事物和现象，这些事物不易看清，即使用图表、模型等手段亦表现不出其自然现象。对于这种情况，学生学习时比较吃力，教师教学时感到伤脑筋。随着信息技术的应用，这一难题迎刃而解。信息技术使得一些虚无缥缈的东西实实在在地呈现在学生的面前。

如四年级《声音是怎样产生的》一课，学生对声音是熟悉的，但对其产生的原因则是陌生的。先播放录音，发出各种声音让学生欣赏、想象，使其陶醉在美妙的声音中，情趣大增。问：刚才你听到哪些声音？它们有什么不同？从中你想到些什么问题？由此导入新课。在学生通过实验探讨初步认识声音是由于物体振动产生的基础上，进一步运用电教媒体多次刺激，巩固加深：（1）实物投影演示——把正发声的音叉放入水中使水振动，从而认识音叉是由于振动发声的；（2）利用多媒体电脑形象演示——电铃通电后铃槌敲击铃壁振动发声，海涛声是由于海水振动产生的，蟋蟀、蚊子的叫声是由于翅膀的振动产生的……直观形象的画面，高低强弱的声响反复刺激学生的感官，使学生从不同角度深刻认识物体发声的共性——振动。学生通过实验和多媒体的演示得出结论，在愉快的气氛中学到知识，既培养了能力，又提高了质量。

2.化慢为快

在现代教育技术环境中，信息技术使教学突破了地域和时域的限制，使学习者可以自主选择学习内容、学习方法、学习时间、学习地点、学习条件，改变被动的、被支配的、受监控的地位，大大扩展学习者的信息来源。

在教学内容中有很多动植物的生长、发育过程，在课堂上不可能把这些短则数十天，长则数月的过程完整清晰地表述出来。利用多媒体课件就可以轻松地把这个过程连续动态地表现出来，突破时空局限，使学生在有限的课堂里了解大自然中无穷的知识。

如六年级的《卵石的形成》，先利用相关录像导入，使学生身临其境地发现卵石的分布规律和特点，思考卵石的来历，引出岩石的风化。岩石的风化是一个极其漫长的过程，是由多种因素共同作用的结果，学生无法及时观察到，教师很难设计模拟实验进行类比。在这种情况下，教师可以制作“昼夜晴雨变化对岩石的破坏”、“冰劈作用对岩石的破坏”、“植物生长对岩石的破坏”等现象的FLASH动画，借助形象直观的动画引导学生认识温度、水、动植物对岩石的破坏作用。

3.化小为大

提高操作技能是小学科学实验教学的显著特点，教师应力求让学生通过亲自动手操作、自主探究，在实践中领悟科学的真谛。在实验教学中，教师运用演示实验的方式指导学生进行实验操作是很常见的。电教媒体能使事物化小为大，不仅可以为课堂中学生的“所见”、“所听”奠定物质基础，更重要的是，可以协助教师指导学生的动手实践操作，为学生创造动手的机会，激发他们的行为动机，以求在探索中更好地发展思维，提高操作技能。

例如，教学四年级《各种各样的花》一课，老师要指导学生通过解剖植物的花了解花的构造，使学生了解完全花和不完全花的区别，这是本课的重点和难点。由于花很小，雌蕊和雄蕊很纤细、娇弱，解剖时如果方法不对，就极易损坏花蕊，如果用花的实体进行解剖示范，那么学生无论如何也看不清解剖时的每一个细微动作，没办法科学准确地解剖，不了解组成花的各个部分，难以达到教学目的。在这种情况下，教师可采用电教手段，课前把解剖花的步骤和方法录成录像，教学时播放录像，这样，电视屏幕上不仅出现清晰的解剖过程，还有简明扼要的说明和注意事项，对一些细节可以运用特写镜头展示。这样，既扩大观察的范围，又提高教学效率，强化直观效果，为学生提供丰富的感性材料。

4.化静为动

认识自然界客观事物运动的规律，需要进行观察和实验，对于从观察和实验中获得的感性认识，需要经过理性加工，才能把事物的本质揭示出来。教材中往往有某些自然现象，因为时空的限制，学生无法亲身经历其发展变化的过程。教师只能靠课本的少许插图，进行“灌鸭式”教学，学生的思维活动缺乏实在的依托，不可能形成对客观事物的正确认识。一些不易直接观察的自然现象难以用语言表达明白，便可以借助电教手段，拉远为近，化昔为今，使抽象、静止的事物变得形象而生动，展现这些运动及现象，为学生的思维提供足够的事实准备，同时极大地调动学生的学习热情。

如教学六年级《火山》时，由于学生对火山喷发现象缺乏亲身体验，如果按传统的教法——看看挂图，读读课文，那么教学过程将会枯燥无味，学生对火山的成因也不甚了解。要改变这种状况，教学时，首先利用录像放映火山喷发现象发生的全过程，形象直观的画面和生动的解说词使学生仿佛身临其境，一些大大的“？”写在学生脸上，产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望。继而指导学生根据观察记录的事实讨论、分析、推测，认识地球的内部情况和内部构造，为认识火山的成因奠定知识基础。最后利用课件模拟“火山喷发”，学生茅塞顿开，对火山的成因留下深刻的印象。

从以上案例我们不难看出信息技术具有两大基本功能：一是为学习者提供在当时当地无法看见和看清的事物、现象和过程，或者无法听到和听清的各种音响，使教学不受时间、空间、微观、宏观的限制，扩大教学功能。二是提供替代经验。这种经验有具体成分，但不是客观事物的本身，虽有一定的抽象成分，但不是抽象的概念。这样教与学便变得容易。实践证明，信息技术与实验教学有效整合，对优化小学科学实验教学极具优势，符合儿童认识事物的心理特点，能激发其求知欲和认识兴趣，且使之综合利用多种感官学习，缩短教学时间，提高教学效率，使教者轻松，学者愉快，较好地完成教与学的任务。