王秋玲

摘 要：信息技術(shù)的迅速發(fā)展為科學(xué)教育帶來了新的沖擊與思考，科學(xué)教育應(yīng)用信息技術(shù)的成功案例也越來越多，特別是虛擬智能實驗室的興起，更是將信息技術(shù)與科學(xué)教育整合推到風口浪尖?？茖W(xué)教育是一門探究性很強的實驗課程，能促進學(xué)生探索未知世界。信息技術(shù)作為新興的教學(xué)手段，正隨著技術(shù)的發(fā)展不斷朝智能化方向發(fā)展。

關(guān)鍵字：信息技術(shù) 科學(xué)教育 實驗探究

信息技術(shù)的快速發(fā)展，特別是數(shù)碼相機、智能手機、家庭計算機的全面普及，能讓學(xué)生在課余時間極方便地記錄生活的點滴。在科學(xué)課堂的教學(xué)中，教師如何引導(dǎo)學(xué)生合理利用信息技術(shù)資源，通過資源整合，真正為科學(xué)教育服務(wù)。在信息技術(shù)背景下，科學(xué)實驗?zāi)Ｊ皆撊绾螌崿F(xiàn)創(chuàng)新變革？

一、無痕鏈接信息技術(shù)，詳細記錄實驗過程

現(xiàn)在，不少發(fā)達國家的科學(xué)教師都將課堂探究延伸到課外，讓學(xué)生利用信息技術(shù)進行探究實驗。雖然不少家庭擁有數(shù)碼相機、智能手機、家庭計算機等，但必須有效結(jié)合科學(xué)探究過程進行引導(dǎo)，學(xué)生才會利用信息技術(shù)輔助科學(xué)探究。

如蘇教版三年級下冊第二單元有關(guān)植物的探究，其中有個課題要求學(xué)生親自種油菜?？茖W(xué)教師進行教學(xué)時，除了在學(xué)校實驗基地引導(dǎo)學(xué)生種油菜外，還要讓學(xué)生回家后與家人一起種。然后，利用信息技術(shù)記錄實驗過程，從以下幾方面進行思考：第一，學(xué)生可以從觀察一粒種子開始，用數(shù)碼相機詳細記錄解析種子、觀察種子的過程。接著，當學(xué)生將種子種下之后，可以利用數(shù)碼相機記錄油菜生長變化及參與種植的過程，特別是像誰給花傳播花粉，可以利用數(shù)碼相機在遠處進行錄像，通過錄像收集第一手資料。油菜在每個階段都不一樣，學(xué)生可以利用數(shù)碼手機將不同階段的油菜拍照下來，并利用家庭計算機設(shè)計探究過程，從而提高信息技術(shù)的應(yīng)用能力。第二，學(xué)校實驗基地作為師生科學(xué)探究的重要渠道，可以購買高清攝影機，安裝在實驗基地的某個角落，記錄植物生長變化的每個瞬間。教師根據(jù)植物生長的不同階段，將攝影機的內(nèi)容進行處理，并在實驗課上與學(xué)生一起研究。由于種植涉及的研究內(nèi)容比較多，教師可以將攝影的內(nèi)容上傳到計算機，利用圖像控制程序，根據(jù)實驗需要截取圖像，并讓學(xué)生將圖像打印出來，整合到實驗報告中，從而生成第一手實驗素材。小學(xué)科學(xué)注重學(xué)生探究性能力的培養(yǎng)，而探究的實效性在于能否從實驗中發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識。

信息技術(shù)為科學(xué)探究提供了更多的輔助手段，教師要學(xué)會創(chuàng)新利用它，才能提高探究的有效性。

二、無痕鏈接信息技術(shù)，拓展實驗學(xué)習渠道

小學(xué)科學(xué)實驗所需的儀器設(shè)備比較多，而不少學(xué)校的實驗設(shè)施還比較薄弱。因此，在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，教學(xué)局限性還比較大。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了“微課”和“慕課”等網(wǎng)絡(luò)資源，它既翻轉(zhuǎn)了課堂學(xué)習模式，也翻轉(zhuǎn)了人們獲取知識的觀念。

如蘇教版六年級下冊“水滴里的生物”，是讓學(xué)生了解顯微鏡的構(gòu)造，并掌握顯微鏡的使用方法。同時，能認真細致觀察并描述水滴里的微生物。顯微鏡的使用對小學(xué)生來說難度比較大。在本課實驗中，教師雖然親自示范，但還是有不少學(xué)生無法正確掌握方法。因此，教師可以借助信息技術(shù)制作示范課件，通過課件動態(tài)的演示讓學(xué)生掌握顯微鏡的使用方法。接下來，讓學(xué)生觀察水滴里到底有什么？不少學(xué)生在觀察時沒有發(fā)現(xiàn)，這和學(xué)生使用顯微鏡的方法有關(guān)，有些學(xué)生方法對了，但觀察有局限性，導(dǎo)致無法實現(xiàn)本課目標。像顯微鏡的使用方法，初中生物就有不少關(guān)于這方面的“微課”視頻，可以讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)去自主學(xué)習。而水中有什么的主題，互聯(lián)網(wǎng)上也是有不少這方面的資源，既有圖片、文字資料，也有影像資料，同樣可以利用互聯(lián)網(wǎng)展開自主學(xué)習。

三、無痕鏈接信息技術(shù)，改變實驗操作模式

縱觀蘇教版小學(xué)科學(xué)教材，實驗的內(nèi)容比較多，有些實驗比較簡單，而有些實驗操作起來難度比較大。但如果沒有深入實驗，實驗數(shù)據(jù)就難以呈現(xiàn)。面對科學(xué)教育中的實驗困難，信息技術(shù)能提供更多的思維模式，借助強大的虛擬功能再現(xiàn)實驗場景，通過場景體驗創(chuàng)新實驗教學(xué)。目前，“虛擬場景體驗?zāi)Ｊ健痹诒容^發(fā)達的省份已被全面推廣，不少科學(xué)教師已學(xué)會利用這一模式，將實驗活動帶入一個全新的領(lǐng)域，從而讓學(xué)生更好地參與實驗探究，并在探究中獲得科學(xué)知識。

如蘇教版六年級上冊“鐵釘生銹了”一文，影響鐵釘生銹的條件比較多，雖然生活中的一些現(xiàn)象容易引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生思考和找到解決的答案，但要讓學(xué)生真正通過參與實驗，感受鐵釘生銹還有一定難度，特別是某些腐蝕性的液體對鐵釘生銹的影響是可怕的。然而，蘇教版教材并沒有涉及這方面的實驗，應(yīng)該是考慮到實驗安全對學(xué)生的影響。但在教科版教材有一個關(guān)于硫酸銅與鐵釘發(fā)生反應(yīng)的實驗，因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究時，可以引入“虛擬場景體驗?zāi)Ｊ健?。并不是所有的實驗都是虛擬的，而是實與虛相互結(jié)合的模式。在這個實驗?zāi)Ｊ嚼?，計算機技術(shù)是核心，真實場景與模擬場景是計算機技術(shù)運轉(zhuǎn)的兩個重要因素。一些基本的實驗過程由學(xué)生動手操作完成，計算機根據(jù)實驗的過程進行記錄和分析，并借助系統(tǒng)平臺對實驗結(jié)果進行分析，從而讓學(xué)生知道鐵釘生銹的一些條件。在虛擬場景里，將課堂上無法實現(xiàn)的實驗以虛擬的實驗為操作平臺，學(xué)生通過屏幕點擊實驗所需要的儀器和材料，然后設(shè)計實驗步驟，并根據(jù)步驟進行實驗。由于計算機技術(shù)的高速發(fā)展，虛擬實驗非常逼真，如果學(xué)生輸入的數(shù)據(jù)錯誤，實驗結(jié)果就不明顯，因此，學(xué)生在虛擬的場景里，要以真實的實驗操作為基礎(chǔ)，通過操作，一步一步發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果。逼真的環(huán)境，讓學(xué)生體驗了實驗操作的嚴謹性。在虛擬的操作系統(tǒng)里，還鏈接了數(shù)字科技館，真實的實驗過程和虛擬的實驗過程，加上數(shù)字科技館的資源，在逼真的環(huán)境中讓學(xué)生親歷了實驗探究的樂趣，也對鐵釘生銹的原因及如何預(yù)防生銹有全面的了解?！疤摂M場景體驗?zāi)Ｊ健睂τ嬎銠C系統(tǒng)的要求比較高，必須和實驗操作臺連接起來，而不少小學(xué)的科學(xué)實驗室無法達到這一要求。但將實驗操作臺與計算機系統(tǒng)無痕連接起來，就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)引用、實驗?zāi)M等多種實驗過程的無痕連接，從而實現(xiàn)科學(xué)實驗?zāi)Ｊ降淖兏铩?/p>

總之，信息技術(shù)的發(fā)展，為科學(xué)教育帶來了新的技術(shù)和手段。必須站在信息技術(shù)發(fā)展的前沿，整合發(fā)展趨勢，用智能化的眼光應(yīng)用信息技術(shù)?？茖W(xué)是一門以探究實驗為主的課程，將信息技術(shù)應(yīng)用于科學(xué)教育，必須大膽突破應(yīng)用理念，把尖端技術(shù)與實驗探究相結(jié)合，借助信息技術(shù)為科學(xué)教育帶來的思考模式、應(yīng)用模式、創(chuàng)新模式，從而實現(xiàn)信息技術(shù)智能化與科學(xué)探究化的雙向發(fā)展。

參考文獻：

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