谈信息技术与小学科学实验的有机融合

王俊卿

（息县第一小学，河南 信阳 464300）

谈信息技术与小学科学实验的有机融合

王俊卿

（息县第一小学，河南 信阳 464300）

本文主要探索利用信息技术辅助小学科学实验，提升实验效率，培养学生动手能力和创新能力的途径。分别从利用相机记录实验，利用动画模拟实验，利用网络拓展实验等方面进行论述。

信息技术；小学科学；实验

信息技术是涉及硬件、软件及网络的实用操作技术。今天，信息技术已经深入到了学科教学当中，在小学科学实验中可以利用相机记录实验，利用动画模拟实验，利用网络拓展实验。信息技术在小学科学实验中的运用，激发了学生的学习兴趣，提升了学生的动手能力、想象力以及网络搜索能力。信息技术的运用不仅节省了实验时间、节约了实验材料、发挥了实验整体效能,而且大大提高了实验课的趣味性、可视性和实效性。[1]

一、利用相机记录实验

小学科学中的一些实验由于受自然条件的影响需要很长的实验时间，无法在课堂中完成。对于这类实验我们可以利用相机，记录实验的过程和实验的现象，然后再回到课堂中研究。因此，我们在科学实验中要用到相机，也可以是手机中的相机功能。这些设备比较普及，如果能在科学实验中运用，可以促进实验的开展，提升学习的效果。小学科学课中的种子发芽实验和植物的种植实验就可以利用相机的功能。

例如，种子发芽实验，在课堂中，通常是进行种子发芽实验是否需要水的对比实验设计。种子发芽大致要经过一周左右的时间，因此在课堂中无法实现，教师只有在课堂中指导学生进行实验设计，各小组学生写出实验的具体步骤，然后课后进行种子发芽实验。这样学生在课后实验的过程中，就可以利用相机把每天种子发芽的情况拍摄下来作为实验记录，然后再到下次上课的时候进行展示与交流。教师把学生拍摄的图片在电子白板上展示，让学生观察，然后说一说绿豆种子发芽的变化情况。图1至图4是某位学生拍摄的绿豆种子发芽的图片。

图1 第二天

图2 第三天

图3 第四天

学生用自己的语言描述了绿豆种子发芽的过程：第二天，种子外皮开始脱落，露出了一点小白芽；第三天，种子变胖，小芽长得更长了；第四天，水干了，有了一点点小黄叶，茎长高了；第五天，小黄叶舒张开，并变绿了，还长出了稀疏的小根须。学生同时也得出了绿豆种子发芽需要水的结论。

植物种植实验也是一样，植物要经历种植种子、开花、结果、死亡的过程，经历一年四季，这就需要学生长期进行观察活动。对于这种实验，我们也可以利用相机拍摄植物各个阶段的形态，进行对比研究，从而明白植物也要经历生老病死的过程这一客观规律。

二、利用动画模拟实验

由于受时空的限制，有些实验在小学科学课中无法进行。如小学科学课中的天体运动以及自然现象的形成，我们无法开展实验进行探究，因此只能进行模拟实验。我们可以利用计算机软件把这些现象做成动画，让学生观察，从而得知其中的原理。模拟实验是科学实验中的重要组成部分，能够培养学生的想象力等。模拟实验是在难以直接拿研究对象做实验时，用模型来做实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验。而动画模拟是利用动画展示抽象的原理和模型，模拟实验的过程，具有直观、形象的效果，便于理解抽象的知识和演示实验现象，可以提升科学教学的实效，培养了学生科学素养。

图4 第五天

首先，教师要有设计动画的能力。教师要具备使用Flash、Photoshop等办公软件的能力，能够根据实验的需要，把实验的内容和原理渗透到动画中，把文字、图片、影音等素材进行处理，以动态的形式进行呈现。例如，天体运动中，各个星球的运动轨迹，可以利用Flash制作太阳系部分天体的关系动画：月球围绕地球转，地球围绕太阳转，月球和地球要颜色自然、大小合适，月球在公转同时，自身要有旋转，地球要有自转，另外动画中也要布置一些其他星球等，这样才形象逼真，符合自然规律和常识。

其次，要合理指导学生观察动画模拟实验。模拟实验不是让学生观察一下就了事了，其关键目的是让学生从实验中了解模拟对象或现象的基本原理，从而加强对原型的认识，揭示事物的本质。在观察的过程中，抓住指导学生学习的机会，那么教学效果就会提升。叶圣陶说过，教学不在于全盘传授，而在于相机诱导。模拟实验也是一样，特别是用动画模拟，学生是观察实验，缺乏动手操作的过程，教师应抓住时机，让学生理解实验的过程，对学生进行教育，这样就能够让学生有效地获取知识和技能，从而促进学生发展。

三、利用网络拓展实验

“小学科学教学的实验教学是培养学生动手能力和实践精神,引导学生学会动手,学会探究的重要手段和教学环节。”[2]当做科学实验的时间有限或学生的知识建构无法解决问题时，我们可以把实验放在课外，让学生进行课外实验，拓展教学内容，以此培养学生的探究能力和实践能力。课堂是动态的，当学生在课堂中生成问题，问题与课堂教学有一定的关联性，又受到时间或学生知识能力的限制难以在课内解决，教师要指导学生放在课外研究。在研究的过程中，对相关的问题要查阅资料，现在大部分家庭都能上网，学生可以利用网络收集有关的材料，对材料进行甄别和筛选，从而获取有用的信息，然后解决问题。

例如，在探索“马铃薯在液体中的沉浮”时，让学生调制一杯能使马铃薯浮起来的溶液。老师调制了一杯，学生通过实验也能调制一杯。老师给学生的材料有食盐、白糖、味精、碱等，学生利用不同的材料也都调制出了能使马铃薯浮起来的溶液。有一位同学说：“老师，我认为你那杯溶液是食盐溶液。”这时候老师引导说：“我这杯是食盐溶液吗？糖、味精、碱溶液能不能使马铃薯浮上水面呢？你有没有办法判断这是哪一种溶液呢？”对这样一个问题，老师让学生进行小组讨论。学生选择了两种方法，一种是继续调制其他的溶液以观察不同溶液的差别，另一种是加热出物质的结晶体，进而判断溶液中所溶解的物质。由于时间的限制，课堂上无法完成这些众多的实验。学生只要明白水中融入了一定量的物质，它的浮力就会发生改变，就达到了教学效果，而无须在课堂上研究水中究竟是什么物质。但是学生已经有了兴趣研究这个问题，我们就把这个问题再交给学生，让学生课外实验。学生回家后按照课堂中的解题思路，查阅资料，然后找到实验的方法，进行实验验证，并做好记录，然后在下一节课进行展示交流，从而得出正确的结论。

图5

图7

图8

对于第一种方法，学生在课堂中已经能够调制出其中一种溶液，另外的几种，可以按照同样的方法进行，没有什么困难，但是还是不能判断老师的那杯溶液是什么溶液，因为这四杯溶液都没有颜色，但是又不能去品尝，因而不能解决问题。这种方法让学生做完，其目的是让学生经历探究的过程，探究不一定成功，但是一定要找到问题在哪儿，然后再寻找解决问题的方法，从而培养学生的探究精神。对于第二种方法，学生能够通过加热浓缩得到物质的结晶体，但是我们如何判断这些结晶体是属于哪一种物质呢？学生带着这一问题，开始网上搜索，从而发现在放大镜下观看这些物质的晶体，它们的形状不一样。盐，白色立方晶体或细小的晶体粉末；绵白糖，晶体细小均匀，颜色洁白，质地绵软；味精，白色柱状结晶体或结晶性粉末；碱，白色的花瓣形状。接下来就要查阅这些晶体在放大镜下的形状图片，从而对这些晶体的形状加深认识。图5至图8，是学生在网上收集到的放大镜下的晶体形状图片。有了这些信息和内容，接下来学生就可以进行实验。第一步，调制溶液；第二步，加热浓缩得到晶体；第三步，放在放大镜下观察并做好记录。学生在课外通过网络搜索解决问题的信息与材料，为学生进行科学实验奠定了理论基础，促进了科学实验的开展，提升了学习效果。

总之，“多媒体信息技术在小学科学教学中的应用,有利于激发兴趣,提高教学效率,促进学生的发展和能力的培养”[3]。信息技术在小学科学实验中的运用起到了良好的作用，其关键还是运用的策略到位，其中涉及到了用的时间、用的方法。我们要根据教学内容和学生特点，把信息技术融入我们的教学机制中，让信息技术与小学科学实验深度融合，丰富课堂教学，激发学习兴趣，激活学生潜能，提升学生能力，同时创新教学方法，从而开辟信息化教学的新局面。

[1]顾长明.多媒体技术在小学科学实验中的运用与检视[J].实验教学与仪器,2010，(Z1)：82-83.

[2]薛明星.小学科学教学中实验的作用与操作指导[J].黑龙江教育(理论与实践),2014，(12)：50-51.

[3]徐景荣.多媒体信息技术在小学科学生命科学课中的运用[J].辽宁教育,2013，(01)：51-52.

（责任编辑 孙震华）

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

来稿日期：2015-08-04

本文系2015年河南省教育技术装备和实践教育研究课题“信息技术与小学科学实验教学整合的实践研究”（课题编号：PZS191）研究成果。

王俊卿（1982— ）,男，河南息县人，小学高级教师，主要研究方向为科学教育教学、教师教育研究。