科学实验教学与现代教育技术整合的实践与思考

王秋萍

实验教学改革是科学课程与教学改革的重要组成部分。随着科技的发展，现代教育技术在科学实验教学领域的应用也日益广泛，现代教育技术与传统实验教学整合是时代发展的必然结果。本文从运用“积件”方式建立实验素材平台、构建模拟实验教学模式、构建探索研究性理论教学模式、充分利用网络资源等方面进行整合实践。同时，通过实践研究发现一些问题，并提出几点思考。

21世纪的科学是一门面向信息社会的课程，必须重视科学课程与现代教育技术的整合。“以实验为基础”进行初中科学教学，有培养学生热爱科学的情感和科学态度的素养等功能，在学习过程中的心理作用是任何其他手段都不能替代的。目前科学教学中普遍存在的问题是，学生学习兴趣低下，知识面窄，发现问题、分析问题与解决问题，以及动手操作的能力下降，这已成为科学教学，尤其是科学实验教学急需解决的问题。科学实验教学与现代教育技术的整合引发实验方法和技术的革新，更引起实验教学理念、方式、方法的变革。加强科学实验教学与现代教育技术的整合，不仅可以将知识化静为动、化虚为实、化抽象为直观，还可以改进传统实验教学中的很多弊病，将现代教育技术融入科学实验教学中，不仅可以提高实验教学的效果，还能增强学生的实验能力。笔者根据多年的教学实践，具体谈谈如何有效地整合科学实验教学与现代教育技术，并在实践后提几点思考。

运用“积件”方式，建立实验素材平台，

寻求整合方法

目前，在计算机辅助课堂教学这个领域，市场上已有一定数量的科学实验教学软件，但真正适合教学的却不多，加上教师自制课件的水平又不是很高，很容易造成低水平重复的现象。因而寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子——“积件思想”应运而生。积件“是由教师和学生根据教学需要，自己组合运用多媒体信息资源的教学软件系统”，是一个完全开放的软件系统，它包括带有学科特色的教学平台和多媒体资料库，师生可以根据教与学的情境和教学平台，选用、增删、修改已有的软件，或方便地制作新软件，为教与学服务。运用积件方式，走素材资源库和教学平台相结合的新思路，是软件开发和应用走出目前困境的有效方法，也是实现现代教育技术与课程高层次整合的有效手段[1]。因此，科学教师应根据教学实际，运用积件方式，充分利用现有条件下的网络、多媒体信息资源库和教学软件，从中选取适合自己教学需要的内容来制作课件、实验，从而适应不同教与学情境的需要，彻底改变传统的实验教学的弊端。

构建模拟实验教学模式，发挥演示实验、

虚拟实验室功能

利用现代教育技术，创设模拟实验，凸显演示实验的亮点初中科学是实验科学，具有很强的实践性，实验教学和演示实验是教学的重要组成部分[2]。但在课堂的学生实验和演示实验中，由于受到常规实验仪器、实验材料、危害程度等条件的限制，实验效果不尽如人意。而采用模拟型实验教学模式，通过多媒体技术模拟实验的辅助，模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验，弥补常规实验的不足，提高实验的演示效果。

运用网络技术支持下的虚拟实验室，激发学生自主探索实验的能动性在传统的理科实验室，由于怕发生意外和造成实验仪器的损失，许多实验中的规章制度对学生进行诸多限制；由于实验条件的限制，实验结果往往和理论不一致，甚至出现相反的数据；有些实验材料的选用和实验产物的排出，有悖现代环保意识，这一切无不暴露出传统实验室的弊端。由于现代教育技术的飞速发展和普及，使得许多以前不可能做的实验今天已经有实施的可能，并且使实验教学的成本大大降低。通过建立计算机里的虚拟世界，诸如危险事故、核爆炸、链式反应、科学进化、环境保护、疾病传播、珍稀动物的解剖等不可能真做的实验能够在实验室反复进行。有些事件的真实进行也许需要成千上万年的时间，也许会造成巨大的损失或付出高昂的代价。然而，通过建立在现代教育技术基础之上、在新型实验室里实现的虚拟世界，这些就成为很多普通学校都可以实施的事情。

网络虚拟实验是在Web中创建出一个可视化的三维物件环境，其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象，学生可通过鼠标的点击及拖动操作，进行虚拟实验。这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性操作环境，使学生在课堂上实现虚拟世界的真实体验。现代教育技术与科学实验教学整合能够培养学生观察实验、自主模拟实验，归纳、总结、抽象成所需知识和技能的能力，并促使学生建立科学的世界观。学生在网络技术环境下进行多媒体虚拟实验操作的同时，还可以通过网上人机对话，一边操作，一边网上畅游，或与同学交流、讨论，获取新知。让学生自主学习、自主观察，进行虚拟实验，从而掌握学习方法。

构建探索研究性理论实验教学模式，

培养学生的创新思维和创造能力

探索研究性理论实验教学模式依托由现代教育技术支持的网络环境，网络为学生提供了丰富的学习资源。在教师的指导下，学生分成若干学习小组，在学习任务的驱动下，小组成员相互协作地收集信息、实验方案、交流讨论、总结归纳、完成学习任务，培养解决实际问题的能力。

利用网络资源，增进课堂教学效果

进入网络时代后，网络环境为师生提供了丰富的资源库，网络资源的开发和利用已成为一个信息工作者必备的信息素养。网上资源具有信息量大、更新速度快的特点，提供了同步教学、优秀课件等多种资源，且处于动态的更新之中。通过这些优秀课件、虚拟实验、音像资料，再作进一步的组织加工，就能设计出适合自己风格的课件、模拟演示实验，为提高课堂教学效果服务。

整合过程中的一些思考

分清主次，要明确现代教育技术在实验教学中的工具作用现代教育技术与科学实验教学的整合并在教学中的应用只能作为科学实验教学的辅助手段，决不能替代实践活动。科学是一门重视实践和创造的学科，科学实验教学更应重视实践[3]。

一切能做的实验绝不能用计算机模拟或仿真来替代，现代教育技术的作用重点放在实验课的选择设计、实验过程的展示分析、实验数据的处理、微观宏观现象的展示方面。通过现代教育技术的辅助作用，使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤、认识常见的错误操作方式，纠正学生实验操作中不规范行为，养成良好的习惯，提高实验技能素养。同时也迫使教师拓展知识面，以更好地选择教学内容，设计教学过程，让学生最大限度地接触现代教育技术，使其成为一种学习工具，帮助学生主动地获取知识。

不能让计算机和网络的信息量大的优点成为“满堂灌”的另一种形式信息量大是多媒体技术的一个特点，如果运用不当，课件或链接内容过于丰满，信息量超出学生在45分钟内的接受能力范围，那么只能使得多媒体成了现代化的“满堂灌”。所以，利用计算机和网络进行课前准备时，一定要遵循“适量”原则，切不可贪多求快。

不能忽视教师在教学中的作用学习者的学习是以教师自始至终的细心设计、组织、指导为前提的。没有教师对实验教学过程与实验教学内容的良好组织和对学习活动的精心指导，学习者的学习只能是盲目的和低效的。

注重学习环境的作用在实验教学设计中，首先应创设有利于学习者建构意义的情境，让教师与学生之间、学生与学生之间的协作与交流贯穿整个学习过程，通过教师指导下的学习小组成员之间、小组成员与教师之间的交流，商讨如何完成规定的学习任务而达到意义建构的最终目标。

总之，现代教育技术应用于初中科学实验教学，对传统教育理念和实验教学模式的冲击是非常大的，但它并不排斥传统的理论、实验教学模式，实际运用中应把它们辩证地统一起来，最终实现现代教育技术与初中科学实验教学的有效整合。通过整合激发学生对科学学科学习的兴趣，课堂内外参与意识会增强，对知识的理解掌握程度会加深，学生的实验理解能力、动手能力、创新能力均会取得长足的进步。同时，现代教育技术与实验教学的有效整合也能鞭策教师进一步构建新的教学模式，完善实验教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在教学上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，使学生在课堂上接受和掌握更多的知识，发展更多的能力。

参考文献

[1]王耀村.初中科学教学案例专题研究[M].杭州:浙江大学出版社,2006

[2]杨青云.初中科学——新课程新实验[M].杭州:浙江科学技术出版社,2004

[3]黄荣怀.信息技术与教育[M].北京:北京师范大学出版社,2008

（作者单位：浙江省温岭市新河镇长屿中学）