让科学实验教学插上信息技术的翅膀

浙江省余姚市子陵中学教育集团世南校区 朱姚芳

初中科学实验教学不仅能够培养学生的科学精神和学习品质，还能够丰富学生的知识储存，扩宽他们的眼界，提高他们的知识水平素养。近年来，随着教育改革的不断深入，信息化技术不断发展，学校对初中生的要求越来越高，初中生所接触的知识范围也越来越广，传统的教学模式已经无法满足初中生的思维成长，不能够有效的帮助初中生在学习中取得良好的学习效果。基于此，教师需要根据科学学科的特点来构建创新课堂。因此在信息技术的环境下，教师要根据学生的学习需求和成长特点创新实验教学，让学生在实践操作和合作探索的过程中提升创新意识，通过与信息技术的整合构建创新教学模式，引导学生实现自主学习，培养学生的综合能力。

一、信息技术能弥补科学实验教学之短板

初中科学教学本身就是一门具有创新性的学科，所以需要通过创新实验教学的方式来帮助学生更加深入地了解科学知识，掌握科学学科学习的特点，让其可以通过日常生活的观察和实践发现更多的未知知识，促进其深入探索和研究，让其意识到科学这一门学科的魅力，从而提起他们对科学的兴趣和求知欲，进而提升初中生的综合能力。而信息技术的利用可以丰富学生学习的方式，拓宽学生的知识视野，在利用信息技术资源的过程中能够优化教学模式以及实验设计，提高学生的积极性和主动性，促使学生能够全心全意的将注意力投入到课堂学习中。从而促进学生自主发现问题并探讨问题，形成科学的思维模式和知识系统，提高学生的思维能力和主动学习能力，以激发学生的思维，提升学习的能力。

信息技术可以构建针对性的教学课堂，在创建实验的过程中提高实验真实性，通过引入仿真软件、数据处理系统等信息技术，不断完善实验设计和数据反馈，从而优化实验教学方案，加强重难点知识的教学，进而为学生构建一个有效果的教学课堂。在初中科学教学中，有许多物理以及化学类的实验无法用现实环境和工具来实施，导致学生所学的理论知识不能有效地运用到生活实践中，而信息技术软件可以解决这些问题，信息技术软件可以提供更加充足的实验器材，让学生能够在课堂中亲自去利用实验器材将理论知识运用到实践中，而且可以利用计算机系统和仿真软件对实验的参数进行设置，按照实验的需求构建符合条件的实验环境，提高实验情境的真实性和准确性，使学生所学的理论知识与生活实践紧密的联合到一起，充分的发挥信息技术的应用价值，真正提高实验教学的价值。

在科学实验过程中，教师要为学生详细的介绍实验器材，了解实验器材、观察实验现象是帮助学生明白实验原理的重要过程，在实际实验的过程中，可能有的实验器材无法满足实验条件，或者在实验过程中，难以准确地记录到实验现象和变化，导致学习实验的效果并不好。而利用信息技术时可以通过计算机系统来完成实验设计和过程，学生可以对实验过程中的任何环节进行放大、暂停等操作，学生可以更加细致的对实验现象进行观察，可以拥有充足的观察和思考空间，所以能够帮助学生更好地了解实验的原理，保障了实验的可视性，有利于提高学生的理解能力，提升学生的实践能力和自主观察能力。

二、信息技术在科学实验中的应用

1.信息技术在定量实验中的应用。

将信息技术融入到科学实验教学课堂中，可以有效的将教材内容与实践进行结合，使学生获得更加准确的实验教学，教师还可以让学生在课下自行运用先进的计算机软件，让学生将获得的实验数据以表格的形式呈现出来，进而将实验现象更直观地呈现给学生，使学生得出的科学结论更加准确。例如，教师在为学生进行《冷热与温度》这一课教学时，教师首先要让学生课下自主对其进行预习，在上课前给学生提出问题：“这杯热水的温度将会怎样下降？”引发学生的猜想，让学生大胆发表自己的想法，随后可以在课堂中，选一位同学，进一步的对水的温度进行测量并按时记录测量的结果，最后可以让学生说出自己从测量水的温度中有什么新的发现。教师还要为学生留出讨论的空间，让学生利用计算机将数据以表格的形式呈现出来，并进行交流与讨论，进一步的激发学生的学习兴趣和动手的操作能力，使其所学的科学知识能够有效地运用到生活实践中，提高其实践能力。将信息技术应用到科学实验教学中，可以显著的提高实验教学的效果。尤其是在定量实验教学中，信息技术与实验教学的融合，可以帮助学生获得更加准确的实验数据，更能将实验结论直观的呈现给学生，方便学生理解，引导学生理性分析，培养学生的思维能力，提高学生的科学思维。

2.信息技术在科学模拟实验中的应用。

科学是十分神秘的，它能够充分地引起学生对学习的兴趣，在教师教学的过程中，教材中往往会有一些较难理解的科学知识和科学内容，此时，教师就要充分的利用信息技术帮助学生对科学知识进行理解与掌握，为学生丰富科学知识。科学教材中有很多受到时间与地点的限制的内容，在传统的教学课堂中，教师往往只是通过一味的讲解教材内容，让学生对其进行死记硬背，这种教学方法很难让学生真正地掌握教材内容，对科学知识也掌握的并不牢固，将信息技术应用到科学模拟实验中可以有效的帮助学生掌握教材内容，使实验更具有价值，提高学生的实践能力，加强学生对科学的兴趣，进一步培养学生的科学素养，促进学生全面发展。

三、信息技术能助推科学实验教学之创新

1.用信息技术模拟探究环境，提高科学课堂的具体性。

在初中科学课本教材中，有一些学生比较陌生的知识，概念和定理也比较陌生，许多教材内容的基础知识比较复杂、抽象。如果采用死板灌输式的教学模式，初中学生的学习效果降低，甚至会对科学教学课堂产生抵触心理，也不利于学生思维能力的提升。而且科学学科是一门探究性的学科，教学的目的不仅仅是引导学生认识概念性的知识，而是需要从学习知识的过程中促进学生进行探索和思考，促进学生实现主动学习，加强学生的实践操作能力和主动思考能力，拓展学生的思维方式，拓宽他们的视野。所以在教学的过程中，一方面教师要加强知识概念教学的具体性，通过有效的引导方法将抽象的知识变得生动，利于记忆理解，让学生树立信心，为学生未来的科学学习打下坚实的基础。另一方面，教师要促进学生对科学理论知识进行探索，使其通过深入地探究和理解来强化学习效果，巩固基础知识和理论概念，帮助学生在初中科学上建立强大的自信心，从而促使学生热爱科学，真正的领悟到科学的魅力。

在信息技术环境下，教师就可以充分利用信息技术软件去模拟一些抽象的现象和原理，将肉眼和感官无法觉察到的原理和动态用模拟环境展示出来，提高知识的具体性，丰富教学的内容和形式，同时可以促进学生思维不断发展。比如在学习华师大版八年级下册第五章《电与磁》时，学生需要理解电磁感应、电流的磁效应这些原理，由于《电与磁》所涉及的知识是看不见摸不到的，学生在生活中也对电与磁没有一个清晰的认识，因此，如果运用传统的物理教学方法去进行教学，不利于学生进行感性认知，难以理解其中的奥妙，不能够熟悉的掌握相关教学内容基础的知识概念。教师可以用现代信息技术来模拟电流中磁效应的动态变化，通过展示电与磁产生的关系和实验现象，让学生充分理解电流作用下电磁产生的原理，并且可以模拟探究的全过程，让学生可以通过观察探究方式、结果等来提高学生的理解能力，同时也可以进一步培养学生的思维和感知能力。

2.利用多媒体模拟演示情境，激发学生深入思考。

在初中科学教学的创新中，教师需要通过构建有效的问题去激发学生思考，在思考和探索的过程中引导学生用实验去验证，而不是毫无目的地投入实验。在引导学生去进行实验探索时，应该让学生明白其中的原理，让学生可以真正了解实验的本质，理解实验的目的，从而才能保证实验的科学性和严谨性，培养学生的科学态度。因此教师可以利用多媒体来构建演示情境，通过演示实验先加强学生的理解，将无法进行实验操作的内容用多媒体展示出来，再启发学生进行实验创新和改进，为学生构建一个具有科学性、合理性的演示情境，进而去激发学生深入的思考。

比如在学习华师大版八年级下册第二章中《眼的成像原理 视力的矫正》时，教师可以利用多媒体工具展示眼球的具体结构，通过不同颜色的标注和对结构的放大，让学生能够清楚地看到眼球结构中的晶状体、角膜等重要部分，让学生能够充分的了解眼球的内部构造。然后用信息软件模拟完结物体反射来的光线经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体、玻璃体的折射作用，最后汇聚在视网膜上，形成物体的像。在这个过程中，通过信息技术软件的模拟，能够让学生清楚地看到视网膜成像的过程。此时教师要趁热打铁的去向学生进行提问：眼睛中的瞳孔有什么作用？视网膜有什么作用，相当于什么？晶状体和角膜组成了一个什么？接着教师可以给学生准备一些平面镜、凹凸镜等工具，让学生根据多媒体的展示情景来设计和模拟视物原理的实验，帮助学生将所学的理论知识有效地运用在实验操作中，这样不仅可以促进学生探究意识的提升，还可以帮助其形成科学的思维模式，学生的实验操作能力也能得到进一步的提高。为其以后在科学的学习上奠定一定的思维基础。

3.利用网络环境丰富学习内容，促进实践探索。

初中科学课程的教学不仅仅是为了培养学生的科学探索精神和能力，更是为了让学生通过对科学知识的学习去了解我们的生活、社会和自然，从而能够树立积极的生活观念，培养学生的社会责任感，帮助其树立自然保护意识，提升初中生的综合素养。因此在信息技术环境下，教师可以充分利用网络环境丰富学生的学习内容，拓宽他们的眼界，同时利用网络资源和生活素材的整合，为学生提供生活中常见的一些自然环境，引导学生关注我们身边的自然和水，拓宽科学教学的深度和广度，打造具有意义的实践探索活动。比如在学习华师大版七年级下册第一章《水资源的利用和保护》之后，教师可以为学生播放一些有关自然水资源遭到破坏的视频资料，然后组织学生对学校周边的河流、水塘等自然环境资源进行走访，查阅相关的资料了解本地区水资源变化情况，让学生对自己所生活的周边环境有一个详细的了解。在引领学生对生活周边自然进行调查的过程中，教师要鼓励学生利用所学的科学知识去解决相关问题，同时还可以将保护水资源的问题延伸到整个环境问题的探讨中，比如如何缓解水污染的情况，如何消减空气污染，如何对保护水资源进行有效的宣传，如何降低能源的损耗等，潜移默化的为学生灌输保护环境的思想，让其意识到保护环境的重要性。一方面提高学生对自然的保护意识，加强他们的环境意识，从而培养他们的科学品质。另一方面也能够帮助学生认识到科学学习的重要性，帮助其从科学的角度了解自然保护的重要意义，提升学生的责任感，培养社会责任感。

4.信息技术让科学知识动态化。

学生具有较强的好奇心，对许多自然科学都比较感兴趣，因此，教师在教学的过程中要紧抓学生的年龄特点，牢牢地抓住学生的兴趣爱好，尽可能让教材的内容变得更加生动起来，让学生从主动的学习变为被动的学习，信息技术可以有效的使科学知识更加动态化，使学生对其更加的感兴趣。例如，教师在为学生介绍水资源的时候，可以利用多媒体为其寻找一些资料，并根据学生的年龄阶段设计课堂问答，教师在学生观看，随时可以提出问题：“水是怎样变化的？”并让学生自由回答，大胆发表其观点，教师再给出学生正确的答案，一步一步引导学生走入课堂，将注意力集中到课堂的学习中，让学生从以往被动学习变为主动学习，进一步提高学生对科学的兴趣，提高科学课堂教学效率。

综上所述，在信息技术环境下，初中科学教学具有众多优势，要想在初中科学教学中有效地运用信息技术进行教学，教师首先需要树立明确的教学目标，结合教材的内容和学生学习的需求，发挥信息技术软件的各方面优势，创新课堂活动和实验课程，帮助学生深入了解更多的科学知识，提升学生的综合素养。