运用信息技术提升小学科学实验教学有效性的路径探索*

孙 浩

(邳州市燕子埠镇中心小学 江苏徐州 221300)

一、信息技术在小学科学实验教学中的价值

(一)简化学习内容

从小学科学课程进行分析,这门课程强调理论与实践相结合,在实际教学活动中,教师必须保证学生在学习理论知识的基础上进行充分的实践操作,从而深度理解科学知识,利用科学知识解决生活中的实际问题,进而有效提升各方面素养。从小学生身心发展特点进行分析,小学生各方面能力正在逐渐形成,抽象思维与形象思维兼具,且两极分化较为明显。在科学教学活动中,学生可能对教师所讲解的知识不理解,对课本上的内容也是一知半解,科学教学效果不佳。信息技术能够全面优化科学实验流程,突破时空限制,使抽象概念具体化,还可以将实验细节等清晰再现,从而使科学学习变得比较容易。

(二)激发学习兴趣

处在小学阶段的学生大部分行为都是兴趣使然,教师只要提高学生兴趣,便能吸引学生主动投入实际学习中。传统的科学实验教学通常是教师在课堂上讲解或进行演示操作,然后让学生通过小组实验了解原理。但有不少实验不适宜在实验室里让学生直接操作,而单纯阅读材料又不能引起学生的学习兴趣。信息技术具有多元功能,如3D建模功能、视频捕捉功能、影视回放功能等,其图文并茂、动静结合、人机交互的特点可以刺激学生的多种感官,激发其学习兴趣和探究欲望。如四年级上册《食物在身体里的旅行》一课中食物在身体里的样子,六年级下册《古代生物的多样性》中的古生物,以及日食、月食、地震等自然现象,对于这些没有条件进行实地观察研究的事物,教师可以借助信息技术创新教学方法,激发学生学习兴趣,促进其有效学习。

(三)规范实验操作

在科学实验教学中,教师通过实验的方式引导学生主动了解生活中的各种现象以及自然界的各种事物,在探索中促进学生对科学本质的认知。小学科学实验虽然较为基础,但有部分操作存在一定危险性,且小学生在实验操作方面还存在操作不规范、实验能力不强等问题,需要教师的引导。为解决这方面问题,教师可将信息技术融入实际教学中。借助信息技术,教师可以运用多种方式为学生讲解科学知识并组织实验操作,剖析操作不当所产生的结果,有利于使学生形成严谨的科学态度,让学生在今后的科学实验中按照规范流程操作,确保后期教学活动的顺利实施。

二、信息技术融于小学科学实验教学的要求

(一)提升信息素养

当今社会科学技术的飞速发展要求小学科学教师具备更高的信息技术素养:一方面,要求教师借助信息技术手段,变革学生的学习方式,创设能满足学生自主、合作、探究学习需求的教学环境;另一方面,强调教师利用信息技术手段,主动进行网络学习,更新知识和技能,不断促进自身的专业发展。作为小学科学教师,熟练操作各种常用的软件平台是基础能力,只有熟悉信息化教学环境,才能更大程度发挥新技术的效能,变革传统教学模式,优化教学。此外,优化还要掌握快速获取有效可用信息的方法。网络时代,信息量呈爆炸式增长,如何从海量的信息中汲取对教学有用的信息,考验着教师的个人能力。更重要的是,教师要能整合信息技术与科学教学,在科学课程的探究性学习活动中,合理利用信息技术及信息资源,创造人机交互的信息化学习环境,有效推进探究活动,促使学生科学素养的养成。

(二)更正教学理念

科学是一门实践性很强的课程。有些教师认为实验教学中使用信息技术会削弱学生的体验,有些教师则是想用却不会用。利用信息技术手段为小学科学教学活动服务,必须遵循科学教学的学科规律。科学教师要牢记现代信息技术不能取代学生的动手实验这一原则。学习科学最重要的是实践,让学生亲历探究的过程才有利于培养学生的创造性思维能力和实事求是的科学态度。教师在科学教学特别是实验探究活动中不能过分依赖现代信息资源而忽视其他课程资源,要认识到现代信息技术工具和资源的使用是为了促进科学学习,在教与学的过程中要体现教师的主导作用和学生的主体地位。

三、运用信息技术提升小学科学实验教学有效性的路径

(一)依托信息技术,创设科学实验环境

为进一步提高学生科学实验兴趣,确保实验教学活动的顺利实施,从而保证教学的有效性,在实验操作之前,教师应用信息技术创设科学实验环境。学生在信息化、数字化的科学实验环境中开展相关实验,感受科学的魅力,进一步了解实验原理和现象。

比如在教科版一年级上册“观察一棵植物”,这一章节主要是让学生观察植物,了解植物在生长过程中的变化。由于植物的生长需要较长的时间,因此教师便可借助信息技术模拟植物的生长。先与学生互动,让学生选择自己所喜欢的植物,然后通过3D投影技术让学生观察眼前的植物,营造良好的实验氛围,让学生沉浸其中。在这之后,教师可利用计算机虚拟技术实现植物的快速生长,然后让学生进行观察,了解植物在生长中的变化。这可以降低实验教学难度,让学生在虚拟的实验环境中加深对这一节内容的理解,激发了学生的探究兴趣。

(二)开展微课教学,增强学生学习体验

微课作为目前备受教师关注且青睐的教学方式之一,应用到科学实验教学中能够引导学生自主实验,增强学生在实验过程中的体验,从而使学生逐步完成对科学知识的全面吸收,拓展自身思维,优化学习效果。需要注意的是,在录制微课视频时,教师要保证科学实验的清晰度以及完整性。教师可以整合网络上的一些实验演示视频,结合学生的整体情况以及所要学习的重点内容进行适当的优化和创新,确保科学实验适应能力水平。

例如,三年级上册“水沸腾了”这一节内容是在了解“水蒸发”的基础上学习的,主要是让学生观察并探究“水的沸腾”实验,了解原理。教师可以提前录制微课视频,将实验原理、实验步骤、注意事项以视频的形式展现出来,让学生直观地了解在做这一实验时每一个实验环节所需要注意的地方。然后依据微课视频提出问题,引导学生说出做该实验所需要的仪器以及注意事项,帮助学生进一步巩固科学实验的基本操作。在这之后,教师便可以组织学生完成相关的实验操作。在实验过程中要求学生观察实验现象,无论正确与否都必须将每一个环节的实验现象全部记录下来。最后教师再根据学生所记录的实验现象进行提问,让学生根据实验现象找出自己在实验时所存在的问题,引以为戒。

(三)依托手机App,拓宽实验探究途径

不限次数的尝试、高度自由的实验模拟、突破课堂时空限制等特点,让基于App的实验教学拥有独特的优势。借助电子移动设备和App,学生可以更加方便地在课堂、实验室、校园、家庭等不同地点进行观察,积极主动地展开学习。同时借助App的拟真特性、丰富的学习工具,学生可以轻松突破学习难点。

比如,“月相”App可以细致科学地呈现连续完整的月相变化过程,利用它学生可以观察动态的月相变化,自主学习月相变化的相关知识。另外,该App采用真实月相的照片作为观察对象,使其模拟的月相更接近真实,更有说服力。不过,使用“月相”App虽然可以提高学习效率,但也在一定程度上削弱了学生的观察体验。因此,教师要把App观月和真实观月结合起来,让学生根据观月软件确定月升时间,观察并记录当天月相,并与软件呈现的月相进行比较,真正发挥观月软件对科学学习的辅助作用。

综上所述,信息技术的全面发展,使小学科学实验教学有了诸多可能。在实验教学中,教师需与时俱进,了解信息技术的各项功能,将其融入实验教学中,确保实验教学的生动性和有效性,促进学生主动学习,提升学生科学素养。