依托信息技术辅助实验教学

刘娟

〔摘    要〕  在当下互联网迅猛发展的时代，信息技术已经跃升为教学领域中不可或缺的重要助手。它凭借网络化的广泛覆盖和可视化的直观呈现，为小学科学实验教学注入了新的活力。信息技术不仅能有效激发学生的实验兴趣，使他们对科学实验产生探索的好奇心，还能显著缩短实验周期，提高实验效率。同时，它还能够突破地域空间的限制，让学生在教室中也能领略到科学世界的奥秘。更重要的是，信息技术的运用还能有效降低实验风险，保障学生的安全。本文在分析信息技术应用于小学科学实验发挥的作用的基础上，深入讨论了如何借助信息技术辅助小学科学实验教学，以期对教育者有所帮助。

〔关键词〕  小学科学；信息技术；实验教学

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  16    055-057

現代信息技术与学科课程的整合是我国基础教育课程改革与教育信息化的一项重要任务。《基础教育课程改革纲要（试行）》明确要求：大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。信息技术应用于小学科学实验教学的趋势势不可当，教师应积极利用信息技术手段，创新科学实验课堂教学，提高学生的学习兴趣和课堂质量。

一、依托信息技术辅助小学科学实验教学的作用

（一）使小学科学实验教学更加直观化

重点与难点是小学科学实验教学中的核心要素，也是学生学习道路上常常遇到的绊脚石。然而，信息化教学的广泛应用，不仅能够帮助学生顺利地跨越思维上的障碍，还能够在潜移默化中引导他们构建属于自己的知识体系，极大地提升学生的学习热情，使学习过程变得轻松愉快。

小学科学课本中的许多知识，如一些原理、规律等理论知识，并非学生肉眼所能观察到的。例如，在青岛版五四制小学五年级下册第二单元中的《心和脑》这一课中，采用传统的讲授式的教学模式，仅仅靠教师讲解心脏的构成、功能这些重点、难点内容，往往过于枯燥乏味，而且难以表达全面，学生不仅不能理解，还可能会丧失探索小学科学的兴趣。但是，在小学科学实验教学中引入信息技术手段，便可以解决这些障碍，将心脏的结构，如心房、心室等，以及心脏如何与血管系统协同工作，确保血液顺畅循环的原理、规律等理论知识，通过直观的动画呈现给学生。这样，不仅能够有效突破重点、难点内容，还可以引导学生从多角度观察、比较，进一步引导学生对现象进行抽象，形成科学理论知识。

（二）使小学科学实验教学更加趣味化

爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”兴趣在小学科学实验学习中具有关键性的作用。学生对某个领域或主题感兴趣时，会自发地投入时间和精力探索和学习，这种内在的动力远胜于外部的压力或强制。借助信息技术手段，教师可以为学生提供有趣的虚拟实验环境，模拟真实的实验教学过程，让学生亲自操作、观察实验现象，参与到一些有趣的科学实验中。这种身临其境的学习体验，不仅让他们感到新奇有趣，更能帮助他们直观地理解科学原理，提升学习效果，能够极大地激发学生对实验的好奇心。

（三）使小学科学实验教学更加丰富化

在小学科学教学中，教师应时刻保持与时俱进的教学理念，密切关注教学内容的现代性和前沿性。为了拓宽学生的知识视野，教师应积极融入拓展性知识，使学生不仅掌握基础科学知识，更能接触到社会、自然、经济、科技等领域的最新发展动态。

教师应打破传统的课本教学方式的束缚，构建体现现代教学特点的非线性学习方式。这种灵活多样的学习方式，能够让学生根据自己的兴趣和需求进行个性化学习，更加自主地探索科学世界。在信息化时代，各种信息化产品为学生提供了丰富的学习资源，如科学喵、虚拟实验、十分科学等App软件，可以给学生提供在线上体验科学实验的机会。教师应充分利用这些资源，引导学生根据自己的学习需求进行筛选和整合，从而培养他们的自主学习能力和信息素养。通过这样的教学改革和创新，小学科学课程将更贴近现代社会的发展，更符合学生的成长需求，为培养具有创新精神和实践能力的未来人才奠定坚实基础。

由此可见，信息技术在小学科学实验教学中扮演着举足轻重的角色，不仅丰富了教学手段，还极大地提升了学生的学习体验。借助信息技术，可以将抽象的科学原理变得直观生动，将复杂的实验过程变得简单易懂。同时，信息技术还能够为学生提供个性化的学习路径和丰富的学习资源，满足他们多样化的学习需求。接下来，本文将深入探讨如何将信息技术有效地应用于优化小学科学实验教学中。

二、借助信息技术辅助小学科学实验教学的思路

（一）采用信息技术，创新实验教学

在小学科学实验教学和探究中，实验内容的趣味性和直观性是激发学生探索欲望的关键所在。为了提高实验的吸引力，拓宽学生的科学视野，教师可以借助信息技术丰富实验内容，创新教学方式。在课堂教学中，可以利用信息技术将实验过程以图像、声音、动画等多种形式呈现出来，使科学实验教学更加生动有趣，让学生仿佛置身于奇妙的科学世界中。通过这样的展示方式，学生不仅能够直观地理解科学原理，还能在动手操作的过程中体验到科学的乐趣，从而更加热爱科学，愿意深入探索科学的奥秘。

例如，在进行青岛版五四制小学五年级下册第五单元中《自转和公转》这一课的教学时，学生会疑惑：地球是怎样转的啊？为什么我们感受不到地球的自转？为什么地球转动会产生昼夜更替？教师可以通过制作地球自转的动图，直观地向学生展示从北极上空观察呈反时针方向旋转和从南极上空观察则呈顺时针方向旋转的科学现象。在这一过程中，学生可以观察到地球自转的速度、角度以及是如何围绕地轴进行自转的。由此向学生解答：由于地球自转的角速度较小、人类与地球具有相同的自转速度、地球自转对环境和生态系统的影响是间接的以及人类感知能力的限制等原因，所以我们无法感受到地球的自转。同时，也可以向学生提出问题：“为什么我们从北极和南极不同的地方观察，地球的自转方向是相反的呢？”另外，在教学地球的公转是围绕太阳进行一种周期性的椭圆周运动这一课时，需要学生掌握地球公转是如何进行的，并向学生普及离太阳最近的位置称为近日点、最远的位置称为远日点这一知识。然而，光是语言教学无法清楚地描述这一过程和近日点、远日点的位置情况，因此教师可以创新教学方法，将地球公转的过程采用动画的方式呈现在学生面前。采用这种创新的实验教学方式，能够极大地激活学生探索地球的好奇心。

再如，在进行青岛版五四制小学三年级上册第一单元中《植物的身体》这一课的教学时，涉及植物这一实体概念的教学内容，学生往往会感到困惑。他们可能会好奇，这些植物是怎样生长的？植物的根是什么样子的？植物的果实是怎样长出来的？在实物探究过程中，这些问题常常难以得到满意的解答。但是，教师可以借助信息技术手段，巧妙地运用科普动画片段帮助他们理解。在动画中，植物的生长过程被生动地模拟出来，从一个小小的种子到发芽再到长成小树苗，最后结出果实，这种情境生动地展示了植物发芽、生长的动态过程。学生在观看这些动画时，仿佛身临其境，融入了这个充满趣味的情境，并在快乐中理解了植物生长的动态过程。

通过这些活动，教师成功地帮助学生建立了实验、感性认识与抽象认识之间的有机联系，让他们在收集、整理知识的过程中，逐渐形成了一套完整的知识体系，并从中体会到了学习的乐趣。这种寓教于乐的教学方式不仅激发了学生的学习兴趣，还培养了他们的想象力和创造力，让他们在轻松愉快的氛围中掌握了科学知识。

（二）创设虚拟仿真技术实验环境，让学生体验实验乐趣

在小学阶段，一些科学实验涉及电力和明火，这对于好奇心旺盛且注意力易分散的小学生而言，存在一定的安全隐患。此外，在现实中进行实验具有不可逆性，材料一旦被使用了就不能重复使用，这会造成资源浪费。因此，在进行安全隐患较高的实验时，教师可以巧妙运用虚拟仿真技术辅助教学，例如NOBOOK虚拟实验室、科学喵等实验平台，通过模拟真实的实验环境，让学生在线上也能体验到动手实验的乐趣，积累科学实验的经验。

例如，在进行青岛版五四制小学四年级上册第一单元中《灯泡亮了》这一课的教学时，学生对电路会产生很大的好奇心，有些学生想要直接接触电源从而会诱发触电危险，对于这种突发的情况，教师往往猝不及防。因此，教师可以利用虚拟仿真技术模拟实验的线路环境，引导学生按照NOBOOK虚拟实验室的实验规则进行线路的串并联实验。如果学生连接的线路是正确的，小灯泡便会亮，否则，则会发出警告，提示连接错误，请学生重新进行连接。这种虚拟技术的运用，不仅确保了学生在安全的环境中進行学习，还大大提高了实验教学的效率。学生可以在虚拟实验环境中反复练习，直至熟练掌握实验技巧，然后再进行真实的实验，从而避免了因操作不当而导致的资源浪费和时间耗费。

（三）利用各种App软件，提供学生实验的机会

《论语》说：“温故而知新，可以为师矣。”学生仅仅依靠课上的实验练习，往往是不够的，还需在课下进行练习，复习课上所学。但是，父母往往缺乏陪伴他们做实验的时间，因此教师可以利用科学喵、虚拟实验、十分科学等App软件给学生布置课后的练习作业，帮助学生复习巩固所学实验知识。

例如，在经历了青岛版五四制小学五年级下册第四单元中《简单机械》这一课的学习后，学生已经初步掌握了杠杆、轮轴等简单机械的作用原理。教师就可以利用科学喵App布置课后作业，让学生进行实验，探索应该怎样运用杠杆原理使人所施加的力能够将一块大石头抬起来。

三、结语

在信息化时代，信息技术已成为小学科学实验教学中的重要辅助工具。教师必须与时俱进，创新地将信息技术应用于小学科学实验教学中，促进小学科学实验的创新与发展。

参考文献

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