信息技术视域下小学科学实验教学有效性探究

王俊卿 贾云

摘要：小学科学课是以科学实验为基础开展教学的课程，有些实验受到器材和时空条件的限制无法满足学生的需求，需要利用信息技术辅助教学。在实践中，信息技术辅助小学科学教学主要表现在利用展台、使用特效、电脑模拟、运用课件、实验微课、科学DV等方面。信息技术与科学实验教学的融合能够丰富实验教学内容，提升学生实验能力，促进学生全面发展。

关键词：信息技术;科学实验;课堂教学;有效性

信息技术的功能之一是用计算机处理各种信息资源，如把文字、图像、声音和视频进行编辑和整理，这些信息资源可以形成一个系统，同时还可以实现交互。小学科学课是以科学实验为基础开展教学的课程，在科学实验中融入信息技术，符合科学探究的要求。

由于受到实验器材和时空条件的限制，有些实验无法满足学生的需求，而利用信息技术辅助小学科学探究实验教学，在一定程度上提高了课堂的實效性。信息技术应用于小学科学探究实验教学，可以克服实验条件的限制，提升实验演示的效果，规范学生的实验操作，从而丰富学生的科学知识，提升学生的实验技能。

一、利用展台，凸显实验现象

利用信息技术可以把实验仪器、学具、标本、甚至是实验现象进行放大，这样有利于学生的观察和分析，让学生了解实验仪器的构造、操作方法以及特点等，使实验更高效。特别是教师的演示实验，可以充分利用多媒体的展示平台把实验器材、实验方法展示给学生，让学生观察这些器材特点和使用方法。同时，还可以把实验现象放大，让学生更加清楚地进行观察，从现象中分析问题，揭示事物的规律和本质，从而提升科学实验的效果。

在教学“溶解”一课时，教师进行高锰酸钾的溶解实验，学生观察实验现象，然后教师引导学生分别从高锰酸钾刚进入水中的状态、搅拌后的状态以及溶液的状态说一说高锰酸钾在水中是如何变化的。学生准确地说出高锰酸钾在水中各个时期的状态的前提是能够清晰地观察到实验过程以及发生的现象;但是教师的演示实验，只有前面的学生能清楚地看到，这时教师就可以把实验放在多媒体的展示平台上完成。

利用展示平台，学生可以看清高锰酸钾的溶解过程。刚放入水中的高锰酸钾呈颗粒状，经过搅拌，一部分溶解在水中，一部分沉入水底，再经过充分搅拌，高锰酸钾全部溶解在水中，从而学生能够得出高锰酸钾溶于水的结论。通过展示平台，学生清楚地了解物质在水中的溶解过程，加强了对溶解这一概念的理解。信息技术与科学实验的融合，提升实验教学的效率，让学生的学习更加高效。

二、使用特效，吸引学生注意

观察活动是小学科学实验教学的重要环节，通过观察实验现象，可以揭示事物的规律，完成实验的任务。信息技术能把各种事物以不同的形式展示给些学生，这样就增强了学生的观察效果，让观察活动更高效，科学实验教学更生动。办公软件中的艺术字、闪速、字体颜色，电子白板中的做标记、改变图形的大小、角度以及图片放大、缩小、照亮等特效，都可以增强观察效果。

例如观察蚯蚓结构的实验活动，为了能更清楚地观察蚯蚓的结构，教师可以把蚯蚓的结构图进行特效编辑。当教学“环带”部分时，教师只要把鼠标移动到这个部位，屏幕上就会出现闪烁的“环带”字样，并且还会出现该部位的放大图，这样学生就能清楚记住这个部位。学生在学习蚯蚓的“口”和“肛门”时会出现混淆，学生进行观察时我引导学生：要对蚯蚓的“口”“环带”“肛门”三个部位进行比较，说说它们有什么不同？学生进行认真比较和讨论后，发现“环带”离“口”比较近。通过对图片的特殊编辑，能够让学生清晰地观察蚯蚓的各个部分并对比每个部分的不同，从而让学生掌握蚯蚓的结构。

三、电脑模拟，规范实验操作

做事要先有计划，才能有序进行，小学科学实验也是一样。在进行科学实验时，有些实验操作具有一定危险性，需要学生掌握操作规则和方法，安全、有效地进行科学实验。随着信息技术的引入，科学教师可以利用信息技术模拟、虚拟的特点，引导学生在电脑中进行操作，使其初步感知学习内容，然后再指导学生进行实际操作。这样既能预防安全事故的发生，又能让学生规范操作，大胆实验，从而提升科学实验教学的实效。

在教学“酒精灯的使用”时，教师可以利用动画为学生设计相关操作内容，让学生在电脑上进行操作，如“酒精灯操作我能行”小游戏。游戏分为“用燃着的酒精灯点火”“用燃着的火柴点酒精灯”“用嘴吹火”“用灯帽盖火”等部分，每部分设有相应的按钮，学生从中选择正确的操作方法。如果学生选择了错误的操作方法，则会出现相应的后果，如学生选择了“用燃着的酒精灯点火”，那么电脑屏幕上会出现点燃的酒精灯倾斜到一定程度后，酒精就会从燃烧的瓶口流出且被点燃的现象。当学生选择正确的操作方法时，电脑就会给予学生鼓励。有了在电脑上操作的经验之后，就可以让学生在现实中使用酒精灯，学生的操作也会更加规范。

很多科学实验有一定的安全隐患，科学教师要让学生先知后行，然后引导学生加强训练，做到安全、规范操作。在教师引导和信息技术辅助条件下，学生不仅能轻松掌握仪器的使用方法、对实验操作产生兴趣，而且还会在实验中体验成功的喜悦。

四、运用课件，辅助实验观察

利用信息技术，科学教师可以制作多媒体课件。高质量的课件可以辅助学生的学习，从而提升科学实验教学的实效。多媒体课件应用于课堂教学，能够调动学生的各种感官，从而促进学生理解和掌握学习内容。教师在制作多媒体课件时，可以把文字、图片、声音、视频等融合为一体制成动态课件。对于科学实验教学，课件可以辅助学生观察实验过程，掌握实验步骤。

在教学“测量水温”实验时，教师需要进行演示实验，但由于温度计较小，学生不能清晰地看到温度计的刻度，演示实验效果不好。为了让学生清晰地看到温度计变化的度数，教师可以把演示实验制作成动态的课件，用于课堂教学。教师在课前把演示实验过程拍摄下来，配合相应文字介绍插入到多媒体课件中，并在实验演示过程中讲解温度计的正确使用方法。学生通过观看课件会发现，当把温度计放入热水中，温度计的刻度会升高，当把温度计放入冷水中，温度计的刻度会降低。通过课件，学生能够直接观察实验过程中温度计的变化情况，学会温度计的使用方法。

多媒体课件丰富课堂教学形式，辅助学生进行实验观察，也为学生进行实验操作积累了经验，使科学实验教学更高效。另外，在课件制作过程中，教师还可以设计游戏活动和练习题等辅助科学实验，让学生的课堂学习更丰富、更高效。

五、实验微课，跨越时空限制

小学科学实验教学中有很多的观察实验和操作实验，需要学生对实验现象进行分析和讨论，掌握事物发展的规律。有些实验受现有条件的限制，课堂中无法正常开展，单凭教师的语言表述学生很难理解，科學实验教学实效不高。随着信息技术的发展，实验微课可以超越时空和各种实验条件限制，对实验现象进行再现或缩短实验时间、大小、远近等，生动地为学生展示事物发展的过程，把抽象的实验具体化，形象化。实验微课，就是把部分实验过程拍摄下来，让学生进行观察与分析。

在讲解“蚕的生命周期”一课时，教师可以通过录制完整的蚕从卵到成虫的演变过程，将蚕的生长变化过程记录下来，展示给学生。蚕的生命周期为“蚕卵—蚁蚕—熟蚕—蚕茧—蚕蛾”，共四十多天的时间。学生经历这样一个过程，需要很长时间，因此教师可以利用实验微课进行教学。同时，教师还可以引导学生通过调查、查阅资料等方式，收集有关蚕的资料，为课堂学习奠定基础。

“蚕的生命周期”属于科学养殖实验，为了让学生进行相关的养殖活动，又能让学生在课堂中及时对实验现象进行观察和了解，教师可以引导学生把日常的观察活动拍摄下来，在课堂中与同学一起分享。实验微课能够对部分实验现象进行展示，也可以把实验现象连在一起，这样就突破了时空的限制，让学生在课堂中就能了解时间过长的实验，从而提升了实验的效果。

六、科学DV，助力自主探究

科学DV是利用摄影机或手机进行科学实验或现象等视频拍摄与制作的一种学习方式，包括探究活动设计、拍摄与后期制作等环节。智能手机的普及，为课外科学实验的开展奠定了基础，同时也促进了学生的自主学习。科学DV的具体操作分为科学实验设计、拍摄、后期制作和展示活动，这使学生经历了科学探究的整个过程，并把探究结果通过DV的形式进行展示。

学生在进行“改正液危害的研究”实验时，准备了两个塑料瓶、改正液、蚊虫等物品，在其中一个塑料瓶里面涂满改正液后放入蚊虫并在瓶盖处钻几个小孔，另外一个塑料瓶不涂改正液，按照同样的方法放入蚊虫。经过一段时间后，学生观察两个瓶中蚊虫的变化，结果发现涂有改正液塑料瓶中的蚊虫先死掉，初步猜想改正液是有害的，然后通过多种途径查找改正液的成分，最终证明自己的猜想。学生把这一研究过程通过DV拍摄下来，然后在家长和老师的帮助下进行后期的剪辑和制作。通过科学DV制作，学生完成了对改正液危害的探究，利用实验发现了问题，通过DV进行了展示，学生的自主学习能力得到了培养。

总之，科学课程需要各种各样的资源，这也是进行科学探究的基础。将信息技术融入小学科学实验教学中，有利于提高科学实验教学的效果。信息技术在科学实验教学中的运用，使教学过程生动、形象、简洁，调动了学生学习的积极性，提升了科学实验的效果。在科学实验教学中运用信息技术，弥补了科学实验器材的不足，让学生的科学学习更加丰富多彩，从而提升学生的科学素养。

参考文献：

[1]周玉芝.美国新版K-12科学教育框架对我国基础教育阶段科学教育的启示[J].课程·教材·教法，2012（6）.

[2]王云丽，程辉.基于信息技术的小学科学实验教学的探究[J].教育信息技术，2014（Z1）.

（责任编辑：赵静）