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運用信息技術(shù)提升小學科學實驗教學有效性的路徑探索一、信息技術(shù)在小學科學實驗教學中的價值(一)簡化學習內(nèi)容從小學科學課程進行分析,這門課程強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,在實際教學活動中,教師必須保證學生在學習理論知識的基礎(chǔ)上進行充分的實踐操作,從而深度理解科學知識,利用科學知識解決生活中的實際問題,進而有效提升各方面素養(yǎng)。從小學生身心發(fā)展特點進行分析,小學生各方面能力正在逐漸形成,抽象思維與形象思維兼具,且兩極分化較為明顯。在科學教學活動中,學生可能對教師所講解的知識不理解,對課本上的內(nèi)容也是一知半解,科學教學效果不佳。信息技術(shù)能夠全面優(yōu)化科學實驗流程,突破時空限制,使抽象概念具體化,還可以將實驗細節(jié)等清晰再現(xiàn),從而使科學學習變得比較容易。(二)激發(fā)學習興趣處在小學階段的學生大部分行為都是興趣使然,教師只要提高學生興趣,便能吸引學生主動投入實際學習中。傳統(tǒng)的科學實驗教學通常是教師在課堂上講解或進行演示操作,然后讓學生通過小組實驗了解原理。但有不少實驗不適宜在實驗室里讓學生直接操作,而單純閱讀材料又不能引起學生的學習興趣。信息技術(shù)具有多元功能,如3D建模功能、視頻捕捉功能、影視回放功能等,其圖文并茂、動靜結(jié)合、人機交互的特點可以刺激學生的多種感官,激發(fā)其學習興趣和探究欲望。如四年級上冊《食物在身體里的旅行》一課中食物在身體里的樣子,六年級下冊《古代生物的多樣性》中的古生物,以及日食、月食、地震等自然現(xiàn)象,對于這些沒有條件進行實地觀察研究的事物,教師可以借助信息技術(shù)創(chuàng)新教學方法,激發(fā)學生學習興趣,促進其有效學習。 (三)規(guī)范實驗操作在科學實驗教學中,教師通過實驗的方式引導學生主動了解生活中的各種現(xiàn)象以及自然界的各種事物,在探索中促進學生對科學本質(zhì)的認知。小學科學實驗雖然較為基礎(chǔ),但有部分操作存在一定危險性,且小學生在實驗操作方面還存在操作不規(guī)范、實驗能力不強等問題,需要教師的引導。為解決這方面問題,教師可將信息技術(shù)融入實際教學中。借助信息技術(shù),教師可以運用多種方式為學生講解科學知識并組織實驗操作,剖析操作不當所產(chǎn)生的結(jié)果,有利于使學生形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,讓學生在今后的科學實驗中按照規(guī)范流程操作,確保后期教學活動的順利實施。二、信息技術(shù)融于小學科學實驗教學的要求(一)提升信息素養(yǎng)當今社會科學技術(shù)的飛速發(fā)展要求小學科學教師具備更高的信息技術(shù)素養(yǎng):一方面,要求教師借助信息技術(shù)手段,變革學生的學習方式,創(chuàng)設(shè)能滿足學生自主、合作、探究學習需求的教學環(huán)境;另一方面,強調(diào)教師利用信息技術(shù)手段,主動進行網(wǎng)絡(luò)學習,更新知識和技能,不斷促進自身的專業(yè)發(fā)展。作為小學科學教師,熟練操作各種常用的軟件平臺是基礎(chǔ)能力,只有熟悉信息化教學環(huán)境,才能更大程度發(fā)揮新技術(shù)的效能,變革傳統(tǒng)教學模式,優(yōu)化教學。此外,優(yōu)化還要掌握快速獲取有效可用信息的方法。網(wǎng)絡(luò)時代,信息量呈爆炸式增長,如何從海量的信息中汲取對教學有用的信息,考驗著教師的個人能力。更重要的是,教師要能整合信息技術(shù)與科學教學,在科學課程的探究性學習活動中,合理利用信息技術(shù)及信息資源,創(chuàng)造人機交互的信息化學習環(huán)境,有效推進探究活動,促使學生科學素養(yǎng)的養(yǎng)成。(二)更正教學理念 科學是一門實踐性很強的課程。有些教師認為實驗教學中使用信息技術(shù)會削弱學生的體驗,有些教師則是想用卻不會用。利用信息技術(shù)手段為小學科學教學活動服務(wù),必須遵循科學教學的學科規(guī)律。科學教師要牢記現(xiàn)代信息技術(shù)不能取代學生的動手實驗這一原則。學習科學最重要的是實踐,讓學生親歷探究的過程才有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力和實事求是的科學態(tài)度。教師在科學教學特別是實驗探究活動中不能過分依賴現(xiàn)代信息資源而忽視其他課程資源,要認識到現(xiàn)代信息技術(shù)工具和資源的使用是為了促進科學學習,在教與學的過程中要體現(xiàn)教師的主導作用和學生的主體地位。三、運用信息技術(shù)提升小學科學實驗教學有效性的路徑(一)依托信息技術(shù),創(chuàng)設(shè)科學實驗環(huán)境為進一步提高學生科學實驗興趣,確保實驗教學活動的順利實施,從而保證教學的有效性,在實驗操作之前,教師應用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)科學實驗環(huán)境。學生在信息化、數(shù)字化的科學實驗環(huán)境中開展相關(guān)實驗,感受科學的魅力,進一步了解實驗原理和現(xiàn)象。比如在教科版一年級上冊“觀察一棵植物”,這一章節(jié)主要是讓學生觀察植物,了解植物在生長過程中的變化。由于植物的生長需要較長的時間,因此教師便可借助信息技術(shù)模擬植物的生長。先與學生互動,讓學生選擇自己所喜歡的植物,然后通過3D投影技術(shù)讓學生觀察眼前的植物,營造良好的實驗氛圍,讓學生沉浸其中。在這之后,教師可利用計算機虛擬技術(shù)實現(xiàn)植物的快速生長,然后讓學生進行觀察,了解植物在生長中的變化。這可以降低實驗教學難度,讓學生在虛擬的實驗環(huán)境中加深對這一節(jié)內(nèi)容的理解,激發(fā)了學生的探究興趣。(二)開展微課教學,增強學生學習體驗 微課作為目前備受教師關(guān)注且青睞的教學方式之一,應用到科學實驗教學中能夠引導學生自主實驗,增強學生在實驗過程中的體驗,從而使學生逐步完成對科學知識的全面吸收,拓展自身思維,優(yōu)化學習效果。需要注意的是,在錄制微課視頻時,教師要保證科學實驗的清晰度以及完整性。教師可以整合網(wǎng)絡(luò)上的一些實驗演示視頻,結(jié)合學生的整體情況以及所要學習的重點內(nèi)容進行適當?shù)膬?yōu)化和創(chuàng)新,確保科學實驗適應能力水平。例如,三年級上冊“水沸騰了”這一節(jié)內(nèi)容是在了解“水蒸發(fā)”的基礎(chǔ)上學習的,主要是讓學生觀察并探究“水的沸騰”實驗,了解原理。教師可以提前錄制微課視頻,將實驗原理、實驗步驟、注意事項以視頻的形式展現(xiàn)出來,讓學生直觀地了解在做這一實驗時每一個實驗環(huán)節(jié)所需要注意的地方。然后依據(jù)微課視頻提出問題,引導學生說出做該實驗所需要的儀器以及注意事項,幫助學生進一步鞏固科學實驗的基本操作。在這之后,教師便可以組織學生完成相關(guān)的實驗操作。在實驗過程中要求學生觀察實驗現(xiàn)象,無論正確與否都必須將每一個環(huán)節(jié)的實驗現(xiàn)象全部記錄下來。最后教師再根據(jù)學生所記錄的實驗現(xiàn)象進行提問,讓學生根據(jù)實驗現(xiàn)象找出自己在實驗時所存在的問題,引以為戒。(三)依托手機App,拓寬實驗探究途徑不限次數(shù)的嘗試、高度自由的實驗模擬、突破課堂時空限制等特點,讓基于App的實驗教學擁有獨特的優(yōu)勢。借助電子移動設(shè)備和App,學生可以更加方便地在課堂、實驗室、校園、家庭等不同地點進行觀察,積極主動地展開學習。同時借助App的擬真特性、豐富的學習工具,學生可以輕松突破學習難點。比如,“月相”App可以細致科學地呈現(xiàn)連續(xù)完整的月相變化過程,利用它學生可以觀察動態(tài)的月相變化,自主學習月相變化的相關(guān)知識。另外,該App采用真實月相的照片作為觀察對象,使其模擬的月相更接近真實,更有說服力。不過,使用“月相”App雖然可以提高學習效率,但也在一定程度上削弱了學生的觀察體驗。因此,教師要把App觀月和真實觀月結(jié)合起來,讓學生根據(jù)觀月軟件確定月升時間,觀察并記錄當天月相,并與軟件呈現(xiàn)的月相進行比較,真正發(fā)揮觀月軟件對科學學習的輔助作用。綜上所述,信息技術(shù)的全面發(fā)展,使小學科學實驗教學有了諸多可能。在實驗教學中,教師需與時俱進,了解信息技術(shù)的各項功能,將其融入實驗教學中,確保實驗教學的生動性和有效性,促進學生主動學習,提升學生科學素養(yǎng)。