借信息技术之力 化实验难解之题

居健

小学科学教学的重要目的是培养学生的科学素养，其中培养学生的观察素养是基本形式，掌握科学探究过程是基本技能，实验教学就是一个重要的观察、操作平台。但由于实验时间、空间等条件的限制，许多实验并不能在学生的视野中完全呈现，实验教学达不到既定目的。而借用现代信息技术，可以突破这个瓶颈，解决这些难题，促进实验教学的效果提升。

看不清的突破—将“难观察”的实验细节放大

在探究经典科学活动“两个物体同时从空中落下是否同时落到地面”时，由于实验室不具备真空的状态，学生无法用肉眼看到哪个物体先落下，哪个后落下，甚至认为在自然界中两个大小不同的物体同时下落，就会同时落地。在这样的情况下，可以用数码相机拍摄下两个物体同时下落的画面，然后用视频播放器播放慢镜头，学生会惊讶地发现两个物体有快有慢先后落地的画面，这样，学生会更有热情投入新一轮的探究质疑活动。

观察生活中不常见的或者难以观察的现象可以借用多媒体技术。在学习“生命是怎样产生的”这个知识点时，由于牵涉到胎生与卵生的话题，对小学生来说太遥远，根本无法感受，于是我剪辑了狗妈妈产狗崽时的视频画面，由于学生观看的视频中的内容是自身经验中的空白，容易产生强烈的关注和震撼，能够直观感受到人类与许多动物相似的胎生动物的特点。如果没有这个直观的画面，学生的记忆中虽然可能有从书本或生活中获得的母亲生孩子、动物产子等零散的知识经验，但不能将这些经验贯穿起来得到胎生的概念，这里放大的视频画面就具有强烈的视觉感和新鲜感，学生自然会特别关注。

难计数的突破—将“难计量”的实验精度提高

在小学科学的探究活动中，经常有一些定量的探究活动，这些活动对操作器材的要求都比较高，一旦器材不够精确，整个实验就可能会功亏一篑，甚至给课堂带来新生成的矛盾，影响课堂的教学进度。在提高实验精确度的过程中，信息技术就大有作为的空间。例如，在《心脏和血液循环》的教学中，要测量一分钟内心脏的跳动次数，我寻找了一款测量心跳的软件，这样会有效地避免学生找不到脉搏、找到了也计数不准的问题。特别在计时类的实验教学中，经常有学生因为时间的测量与计数次数的不协调而影响实验的结果，教师可以用多媒体制作一个计时钟展示在大屏幕上，让学生只计数而不要顾忌计时的问题，减轻负担，更可以提高实验的精确度。特别是三四年级学生在实验操作时难以一心二用，即使采用小组合作的方式也难免出现操作失误，所以将难以控制和计量的程序统一用多媒体课件来呈现不失为一种好方法。

看不到的突破——将“难体验”的实验时空拓展

在科学教学中，由于课堂时间有限，许多实验只能展示其中的一个环节，甚至有些周期长的实验在课堂上根本无法发现实验中的任何现象，如种子发芽、面包发霉等实验。这样的实验在部分学生实验汇报的基础上，借用信息技术，就可以解决。例如，在《岩石的变化》这个实验中，我制作了视频，演示了一天、一周、一月、一年、百年、成千上万年岩石热胀冷缩慢慢演变的历程，这样的视频对学生课堂上的模拟实验是若干次的重复和延伸，这样的视频能为“岩石缓慢变化”提供证据和数据，对为什么课堂上我们的实验没有观察到现象作出了合理的解释，极大地拓展了实验教学的时空内涵。又如，在《观察星星》这课教学时，可以采用一款星空软件直接在教室里展示，当地球和宇宙空间呈现在学生面前时，那种视觉感直接撞击人的心灵，也使得学生对同一个星座在不同时间的位置变化一目了然。

远时空的突破——将“难实现”的实验实现

对很多中小学生的调查显示，很多学生认为科学是一门非常严肃的学科，科学家就是白大褂和实验器材的组合形象，科学研究离我们很遥远。于是认为小学科学课就是教师教学生一些简单的科学知识、生活常识，做一些简单的实验操作，培养学生对科学的兴趣。而一些复杂的实验是不可能操作和理解的。但是拥有高速发展的信息技术的今天，一些以往在课堂上难实现的实验已可以在课堂开展，并得到结果。例如，一位教师引导学生探究在光照、温度、水分一定的条件下，如何在三种种子里选择一种最适合的种子。传统课堂完成这个实验根本不可能，但这位教师提供了一款种子发芽筛选虚拟软件，学生在教师的指导下进行简单的计算机操作，亲历虚拟实验过程，使不可能做的实验在虚拟环境中成为可能。由于这个学习软件的设计非常智能化，操作又特别简单，学生一学就会，从而提高了实验的效率，使整个过程既完整又快捷。

现代科学技术的发展，使得学生越来越能像科学家搞探究一样投入学习，我相信，只要运用得当，信息技术一定会为实验教学插上翅膀。同时，我还认为，信息技术在实验教学中的最大意义不在于利用信息技术就可以代替实际操作，而在于开发信息技术的一些有效特质，实现融信息技术于实验教学中，这样的观念转变会避免以单一的信息技术全盘否定操作的倾向。