浅谈信息技术手段 在小学科学实验观察中的运用

应从祥

摘要：实验教学是小学科学课堂教学的重要内容，也是科学课堂教学中一种常见的组织形式。运用信息技术手段，可以充分激发学生实验观察的兴趣，提高实验观察的效果，形成实验观察的技能。在小学科学实验观察中运用信息技术手段，可从聚焦话题激发观察兴取，提供观察素材丰富观察内容，提供方法指导训练观察技能，化解操作难点强化观察效果，变革教学方式引发观察思考等方面来实践。

关键词：信息技术;小学科学;实验观察

小学科学是一门以实验为基础的学科，观察实验是小学科学课堂教学中最常见的教学形式，也是学生喜爱科学课的重要因素之一。信息技术手段具有具体直观、形象生動等特点，可以化繁为简、化静为动、化小为大。因此，信息技术手段在小学科学实验观察中可以发挥独特的作用。

一、聚焦话题，激发观察兴趣

兴趣是最好的老师，良好的开始就是成功的一半。现实中并不是所有的观察活动都是学生喜闻乐见的，让学生持久深入仔细地观察似乎更不容易。为了激发学生的观察兴趣，聚焦观察的目标和任务显得尤为重要。

一位教师在教学《认识矿物的性质》（苏教版科学五下）一课时，在课始阶段，为了激发学生的观察兴趣，教师通过视频导入的方法成功创设了一个真实的问题情境。视频来源于一则电视新闻报道：河南某地许多村民在野外找“金子”，许多人还在夜里打着电筒找，还有许多是全家出动，坐着小板凳或趴在地上找。所谓的“金子”在村民口中就是金矿石，提炼后可以得到纯度较高的金子。结果记者带着所谓的“金子”到专门的机构检测，发现其实是黄铁矿，根本不是金矿石。学生包括听课教师的注意力一开始就被这则新闻视频所吸引，随着新闻采访的深入，大家都知道了原来村民把黄铁矿误认为是金矿石了。那么金矿石和黄铁矿究竟有什么区别？其他矿石又有什么特点呢？带着这样的问题，师生开始了矿物的观察探究活动。新闻视频紧扣学生心理，激发了学生的好奇心，使后续的观察活动成为学生内在的需求，而不是单纯为了完成教师布置的探究任务。这样的导入聚焦了观察的主题和任务，为下一阶段的主题探究活动营造了积极氛围。

二、提供观察的素材，丰富观察内容

实验观察课对材料的要求很高。材料要具有丰富性，以增强学生的感性认识，方便学生分析、比较。材料还要具有典型性，典型性的材料能突出概念的本质属性，便于学生抽象、概括。传统的观察课，往往通过对素材的直接感知获取对观察对象的认识。比如观察水时，教师让学生通过眼、鼻、舌等器官进行观察，了解水的一般物理性质。观察中往往还借助醋、牛奶、盐水等液体进行对比，以加深对水的物理性质的理解。此外，还有一些非典型的实验观察课，对学生观察的精细度要求不高，但对观察的广泛度、关联度有要求，这样能促进学生对知识的理解，并帮助学生通过切身体验构建情感、态度和价值观。

《生态平衡》（苏教版科学六下）一课内容大致有三大块：一是理解生态平衡的概念，教材一开始就以文字形式呈现出来，并通过做一个生态瓶模拟生态平衡来加以理解;二是认识生态平衡的现状和破坏生态平衡的后果，教材以图片和故事的形式呈现，但一般的城镇区域学生平时都很难见到这些现象;三是探讨如何保护生态平衡，教材先是呈现自然保护区的资料，然后引导学生讨论怎样保护生态平衡。本课的教学内容，比如自然保护区的资料远离学生生活，不易引起共鸣，也就很难激发起学生主动保护生态平衡的意识和积极性。学生缺乏对生活现象的关注，概念教学很容易变成知识的被动接受。在这样一个非典型的实验课中，为了帮助学生真正构建生态平衡的概念，意识到生态失衡的危害，同时能在理解生态平衡的基础上制作生态瓶，我决定在多媒体教室进行教学。我为学生提前制作专题网站，因为课堂上教师仅凭有限的图片和视频资料进行教授是不够的。专题网站上设置“生态系统”“生态破坏”“生态农业”“生态失衡的危害”“生态平衡的保护”“制作生态瓶”等专栏，图文并茂，内容丰富。教学中，教师根据教学进展，让学生在网站上自主搜集并交流资料，在对资料的搜集、整理、分析的过程中逐步深化对生态平衡的理解，从而真正认识到保护生态平衡的重要性，同时了解制作生态瓶的步骤、方法、注意事项等。专题网站拓展了学生学习的资源，使得学生的观察内容更丰富，达到了较好的效果。

三、提供方法指导，训练观察技能

科学课堂中的实验不等同于科学家的实验，课堂实验是科学探究过程的简约再现，是在教师指导下的实践操作。在有限的教学时间内必须考虑教学的效率，因此教师适时、有效的指导是十分必要的。尤其低中年级的学生，他们还没有形成良好的实验操作技能，更需要教师精心设计教学环节，充分考虑学生的学情，在学生可能遇到的困难处给予必要的帮助。

在《这里面有空气吗》（苏教版科学一下）一课中，把物体放入水中观察发生的现象是一个重要的观察实验。我们希望学生通过描述物体在水中有气泡冒出，认识到凡是有缝隙或小孔的物体里都藏有空气。为了让这一观察实验更加有效，一位教师在教学中，提前拍摄了一段观察的视频，通过视频中的实验演示、解说进行观察指导，强调了实验观察的三字要素：放——物体要轻放;看——物体一放入水中就及时观察;画——把看到的现象及时在记录纸上画出来。选择播放视频的方式来进行指导，是因为对一年级学生来说它直观、形象，易于接受。视频介绍完了，再引导学生回顾实验中要注意什么，学生对观察操作的要点就非常清晰了。

四、化解操作难点，强化观察效果

实验教学受教学内容的时空、环境等限制，有些实验很难在实验室现场进行，而信息技术手段便能化解操作难点，突破观察盲区。比如《声音的传播》（苏教版科学四上）一课的重点是让学生理解声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，不同物质传播声音的速度和效果不一样。教学中，声音在固体、液体、气体中的传播都能通过实验设计，让学生在操作过程中观察、体验、感受。但声音在真空中的传播因为技术原因，很难让学生通过分组实验的方式直接感知。许多教师往往采用视频教学的方式，用抽气泵慢慢抽取玻璃罩中的空气，使得玻璃罩逐步达到真空状态，玻璃罩中发声的铃声也随之减弱最后消失了。通过视频再现声音在真空中的传播过程，能帮助学生理解声音的传播需要介质，声音在真空状态不能传播。同样的，借助技术手段，还可以帮助学生丰富感性认识，增强实验的效度与信度。比如教学《热的传递》（苏教版科学四上）一课时，教师为了帮助学生理解热传导，设计了一组实验装置，包括直条形的、曲线形的金属条，平面的金属片，并引导学生用不同形状的金属做热的传递实验。实验用到了温变油墨，随着温度的升高，涂在金属环、金属片上的温变油墨会褪色。这样可以直观呈现“热沿着物体传，从温度高的地方向温度低的地方传”的过程。热传递的过程稍纵即逝，为了让同学不仅看到本组的实验现象，同时看到其他各组的实验情况，增强结论的信度和效度，教师采用了即时拍摄、即时上传到电脑的技术。这样在实验结束后的汇报环节，各组展示实验实拍情况，实验结论的得出自然水到渠成。

五、变革教学方式，引发观察思考

对于高年级学生而言，如果观察仅止于观察现象的细致描述，那是低层次的。高层次的观察活动应该与学生的思维紧密联系，触发学生的深入思考。当今的科学课程更加重视综合性、实践性，与STEAM课程融合度越来越高，要求学生能运用知识解决实际问题，这需要学生思维的深度参与。科学课的综合性、实践性等特点要求学习不能局限于課堂，而是要渗透到课堂内外;不能局限于教室，而是要扩展到学校内外;不能局限于师生互动，而是要扩展到生生互动、家校互动甚至更多。

运用信息技术手段可以变革教学方式，使教和学更加开放、灵活，让学生能有深入自主探究的机会，在观察实践中发展科学思维、认识科学本质、掌握科学方法、提升科学技能，形成科学素养。一位老师在执教《物体的形状改变以后》（苏教版科学四下）时，一改过去通过课堂实验现象的观察来认识、理解弹性和弹力的传统做法，而是在课前录制了微视频，借助视频将学习活动前置。视频主要分为两部分。第一部分是展示搜集了各种能发生形变的物体，比如橡皮筋、弹簧、海绵、直尺等。通过学生演示，让学生观察、讨论，认识到什么是弹性，什么是弹力，弹力的大小可能跟什么因素有关。这一内容对于学生而言难度不大，因为学生有丰富的生活经验做支撑，完全可以通过视频自主学习，在观察、讨论的基础上自我消化。视频的第二部分主要是提出问题并要求讨论解决问题。视频中教师提出一个实际问题：“弓箭作为古代的一种武器，射程越远，刺伤力越大越好，如果在科学课堂上制作一个这样的弓箭，你觉得需要哪些材料？如何制作？”这是一个具体的任务，也是一个开放性的教学任务，学生要在理解弹性、弹力的基础上才能解决问题，这是一个融合科学知识、技术、工程的综合性教学内容。课堂上，教师可以引导学生设计、讨论、制作一个射程最远的弓箭，并实际测试，最后分析总结最佳弓箭的原理。这是一堂非常典型的STEAM课程，这又是一堂有效运用信息技术手段，引导学生深入观察、思考、实践的课例。

Application of Information Technology in Primary School Science Experimental Observation

Ying Congxiang

（Nanjing Jiangning Kexueyuan Primary School， Nanjing 211100， China）

Abstract： Experimental teaching is an important content of primary school science classroom teaching and it is a common style of organization. Application of information technology can fully spark students interest in experimental observation， raise the efficiency and form the related skills. Application of information technology can be achieved by focusing on topics to spark students interest in observation， providing observing materials to enrich their content of observation， offering method guidance to train their skills of observation， solving difficulties in operating to strengthen the efficiency of observation， and changing teaching styles to trigger their observation thinking.

Key words： information technology; primary school science; experimental observation