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摘要:小學科學能夠幫助學生認識生活、了解世界,對學生完善認知、提升實踐能力具有重要作用。實驗是小學科學的重要內容,其教學既能向學生傳授理論知識,也能培養學生的動手能力。信息技術在實驗教學中的應用,能夠提升教學的效率。因此,筆者結合教學經驗,對信息技術在小學科學實驗教學中的應用進行研究,希望能夠提升科學教學效率。
關鍵詞:小學科學;科學實驗;信息技術
隨著教育資源的豐富與完善,計算機等信息化教學設備進入了課堂,為教師利用信息技術開展教學活動創造了條件。在此情況下,教師有利于更新教學手段,創新教學方法。但是,在小學科學實驗教學中,一些教師忽略了信息技術的作用,習慣采用口述、演示的傳統教學方法,導致教學不夠生動。針對這樣的教學現狀,教師結合教學實踐,對信息環境下的小學科學實驗教學進行研究就具有一定的現實價值,有利于提升課堂教學的質量。
一、信息技術在小學科學實驗教學中的應用價值
在小學科學實驗教學中,信息技術的應用具有多個方面的作用。首先,信息技術的應用有利于降低學生對科學實驗的理解難度。在學生正式操作實驗之前,教師需要向學生講述實驗原理、科學規律等理論知識,以幫助學生奠定實驗操作的基礎。通過信息技術,教師可以創設與理論知識相關的圖像情境,使理論知識更加生動、直觀。借助圖像情境,學生能夠輕松地理解知識內容。其次,信息技術的應用有利于激發學生開展實驗的興趣。通過信息技術,教師可以演示神奇的現象,展現小學科學的魅力。在觀察的過程中,學生會產生親自操作的學習意識,表現出強烈的實踐熱情。最后,信息技術的應用有利于規范學生實驗的過程。通過信息技術,教師能夠演示錯誤實驗的結果,展現不規范實驗的危害性,講述規范實驗的要求,這有利于學生記住實驗操作的注意事項。
二、當前小學科學實驗教學中存在的問題
(一)學生對實驗原理的認識不清晰
在小學科學教學中,學生往往對實驗現象感興趣,而對實驗原理等理論知識不感興趣,這就導致學生不重視理論學習。另外,在實驗教學中,很多教師將教學精力投入到實驗操作上,缺乏“引導學生透過現象探究本質”的意識。在此情況下,一些學生只會模仿教師,習慣于按照教師的操作方法或者指令來完成實驗,沒有融入自身的認識。教學現狀表明,很多學生在完成實踐學習之后,仍然不清楚實驗原理,難以回答“實驗的本質是什么”的問題。
(二)實驗項目的選擇拘泥于教材
當前,小學科學教師在選擇實驗項目時,將選擇范圍固定在教材上,完全從教材中選擇實驗項目。由此一來,學生只能接觸到教材上的內容,難以了解教材以外的內容。實驗教學出現這一問題,是因為教師缺乏綜合教學意識,沒有深入體會新課改的精神。在教學中,教師將教材內容看作教學任務,認為只要在規定時間內講完教材上的內容即可,從而忽視了學科核心素養的內容。正因如此,教師沒有發現現實生活、網絡資源中的教學資源。
(三)實驗教學的整體效率較低
當前,小學科學實驗教學的效率較低。一方面,教師與學生未能實現有效的配合、互動,導致教學過程浪費了大量的時間。另一方面,一些小學科學實驗項目的開展周期較長。教師和學生在完成好各項實驗步驟后,需要花費大量的時間來等待實驗結果,這就導致教師難以有序地開展其他教學活動。這一問題對學生汲取知識、發展能力帶來了不利影響,應當引起教師的重視。(四)學生自主操作實驗的能力不足在講解實驗、演示實驗的基礎上,小學科學教師一般都會組織學生進行分組實驗,使學生通過自主實驗鍛煉實踐能力。但是,許多學生在該環節常常難以完成實踐任務。在操作實驗時,一些學生會受困于某一個步驟,還有一些學生會因為操作失誤而得到錯誤的結論。這一問題的形成,是因為教師沒有在學生自主實驗的過程中進行適當指導,未能及時解答學生的問題。
三、應用信息技術優化小學科學實驗教學的策略
(一)創設圖像情境,奠定實驗基礎
小學科學不同于其他基礎性的學科,其教學以培養學生的生活能力、強化學生的探索意識為主要目的。在進行實驗教學之前,教師首先需要帶領學生學習與實驗相關的理論知識,幫助學生解答“為什么要開展實驗”“依靠什么開展實驗”“實驗應當遵循哪些規律”等問題。為了啟發學生,教師可以運用信息技術創設圖像情境,將某些文字內容以圖像形式展現出來,使學生在一定的情境下學習理論知識。比如,在教學《水里的沙》一課時,教師在引導學生開展實驗之前,需要讓學生認識“沙子的原貌”,引導學生思考“沒放入水里的沙子是什么樣子的”等問題,以奠定實驗教學的基礎。通過多媒體設備,教師可以展示“沙灘”“由沙子堆成的城堡”等圖片,使學生通過圖片觀察沙子,同時激發學生的探究熱情。在此基礎上,教師就可以開展實驗教學,引導學生解決“沙能溶解在水里嗎”的問題。
(二)拓展教學資源,積累實驗素材
在講解教材內容的基礎上,小學科學教師還需要引入生活案例等課外內容,以開拓學生眼界、發散學生思維。因此,在教學時,教師應當借助信息技術,通過網頁搜索等方式發掘互聯網、現實生活中的教學資源。結合課外資源,教師可以創編生活實驗,設計與生活物品、生活現象相關的科學實驗,以此來創新教學內容。另外,教師還可以將與科學實驗相關的故事、案例等引入課堂,幫助學生積累實驗素材。比如,在教學《太陽與生活》一課時,教師可以結合“太陽對人們的衣、食、住、行有什么影響”的問題,使用信息設備搜集“人們在陽光下晾曬衣裳”“人們借助太陽光的照射,制作果干等食物”的課外案例,豐富學生對現實生活的認識。在此基礎上,教師可以設計“探究太陽光加速水蒸發現象”的科學實驗,引導學生探究生活現象。在開展實驗時,教師可以設置對照實驗,分別將光照環境和陰涼環境作為實驗場地,使學生通過對比分析得出實驗結論。
(三)設計模擬實驗,縮短實驗周期
一些小學科學實驗的整個周期比較長,教師要想完整地完成實驗,需要花費大量的教學時間。在實際教學中,當面對此類實驗時,教師應當適當地調整教學策略,將重點放在實驗步驟上。借助信息技術,教師可以制作動畫,設計演示實驗,模擬實驗現象。另外,教師也可以提前開展實驗,運用信息設備記錄實驗過程,然后通過剪輯提取出精華,帶領學生觀看學習。這樣,教師就能縮短實驗教學的周期,提升實驗教學的效率。比如,在教學《生物與非生物》一課時,教師可以設計實驗,引導學生探究“大豆與石頭的區別”。在開展實驗時,教師先組織學生操作“將大豆和石頭分別放入兩個紙杯”“往兩個杯子中加入同量的水”等實驗步驟,然后通過信息設備展示“幾天后,大豆萌發而石頭未萌發”的實驗現象,得出“大豆在一定條件下可以萌發,石頭不能萌發”的結論。在之后的幾天內,教師可以讓學生觀察和記錄“紙杯中大豆的變化情況”,以此來保證學生自主實驗的完整性,鍛煉學生的觀察能力與分析能力。
(四)制作微課視頻,引導自主實驗
當學生自主操作實驗時,教師既要給予學生自由發揮的空間,也要及時進行指導,幫助學生突破實驗瓶頸。由于學生眾多,所以教師難以照顧到每一個學生。借助信息技術,教師可以制作微課視頻,使學生在操作實驗的過程中自主解決難題。通過微課,教師可以重點體現實驗步驟、注意事項、實驗器材的安裝等內容。這樣,學生在遇到困難時,就可以在微課中尋找解決方法。比如,在教學《喜鵲筑巢》一課時,教師可以結合“喜鵲筑巢的過程”等知識,設計“制作小鳥巢穴模型”的科學實驗,培養學生的動手能力。運用信息技術,教師可以錄制自己制作“小鳥巢穴模型”的過程,將其作為視頻素材,加到微課中。同時,教師可以運用文字進行說明,將“實驗器材:薄木板、切割工具、棉絮、繩子;注意事項:切割木板時要嚴格按照設好的圖紙”等內容加入微課。在學生自主操作實驗時,教師就可以運用微課資源,對學生進行指導。
(五)通過實時投屏,進行匯報評價
實驗匯報與評價是小學科學實驗教學的重要環節,能夠使學生獲得成就感,積累學習經驗。借助信息技術,教師可以將實時投屏的方式應用到匯報評價環節。在學生進行匯報實驗時,教師可以通過手機拍攝學生操作的過程,并將手機拍攝的畫面同步到大屏幕上,供其他學生觀看和評價,讓其他學生講述其中的優點與不足。這樣,教師能夠拓寬學生交流的渠道,幫助學生分享實驗成果。比如,在教學《小小氣象站》一課時,教師可以開展“制作風向儀”的實驗教學活動,讓學生分組實驗。在學生分組實驗的過程中,教師就可以使用手機拍攝各小組操作實驗的過程,將“學生裁剪‘三角形’紙片,插入吸管,放置竹簽”等過程以及學生制作好的“風向儀”投放到大屏幕上,推動學生互相學習。在評價環節,教師可以再次投放通過手機錄制的視頻,組織學生觀看、評價自主實驗的過程。綜上所述,小學科學實驗教學對學生綜合素養的發展具有推動作用。通過應用信息技術,教師有利于提升實驗教學質量,優化實驗教學效果。今后,教師應當立足于新課改背景,結合信息環境,用好信息化教學設備,將生活案例、網絡資源和教材內容融合起來,設計生活實驗,提升實驗教學的綜合性,全面培養學生的科學探究能力。
作者:李甜甜 單位:河北省滄州渤海新區中捷產業園區朱胡莊小學