浙江省浦江县黄宅镇初级中学
【摘要】随着生活水平的提高，电脑的逐渐普及。人们的生活、工作、学习以及思维方式都
在悄悄地发生改变。在未来的基础教育中信息技术融入学科课程已是大势所驱。如何以信息技术为支撑点高效地开展教学是摆在教育工作者面前的一个热门话题。结合科学学科的特色——“实验教学”，如何在实验中借用信息技术的辅助，本文做了深入的探讨。
【关键词】信息技术 辅助教学 科学教学
科技的进步与生活水平的提高带来了电脑的普及。随之而来的是信息技术在各个领域的渗透。这一切都在悄悄地改变着我们的生活、工作、学习以及思维方式。在教学领域随着信息技术的推广使得教学模式也在发生着变化。尤其是中学的科学学科借助信息技术的辅助后焕发出了更加强大的生命力，极大地提高了教学效率。
科学是以实验为基础的学科，实验是科学的灵魂与支柱。是完善学生科学素质提升创造性思维的重要载体。但是中学实验室的条件限制亦或是某些实验自身的特点，导致实验无法有效的开展。例如：有些实验持续时间太长、观察对象太大或太小、观察对象的区域性限制，无法在课堂上正常地开展实验。而此时信息技术可以的介入与辅助可以很好地地解决这些问题。而且还可以借助信息技术实现实验完成结果的高效评价。从而将信息技术转化为教学效益提高教学效果。
一、借用信息技术辅助教学的几个切入点
由于计算机、互联网、多媒体的功能强大，优秀的计算机办公软件和辅助教学系统参与科学教学的活动越来越受到一线教师的青睐。这种借用信息技术辅助教学的课堂促成了一种新的教学模式的产生。使传统实验课的“教”与“学”的二合一转变为“学习”“交流”“指导”“评价”“总结”多合一。这一模式可以使传统课堂当中以教师为主改变为以学生为主，符合当前课改的要求，而且多媒体还可以使某些教学内容直观高效地展现给学生。从而使得信息技术辅助教学后的科学教学焕发出强大的活力。
（一）采用视频模拟教学实验
虽然用视频模拟实验不能完全取代真实实验，但是视频模拟实验也有真实的实验无法取代的功能。而且效率极高效果极好。
在教材中的有些实验由于涉及的时间太长若用实验来验证在短短的一堂课内无法完成。例如：植物的向光性、种子的萌发、金属的锈蚀以及气候对生物形态的影响。这些实验都无法在一两分中内完成。所在课堂上开展这些实验几乎无法达到教学目的。这通过拍摄的视频可以将长时间的实验结果加以浓缩，然后在课堂上展示出来，教学效率极高。
教材中又有一些科学知识涉及的范围太广，无法实地考察得出结论。例如：地球表面的板块这一节内容，魏格纳在研究大西洋两岸的岩层是否一致时进行了实地考查。但是我们无法带着学生去漂洋过海。这时通过精心制作的视频可以很好的达到教学效果。还有在介绍海底扩张时没有比模拟动画更好的教学工具了。因为海底扩张所涉及的范围广，岩浆的上涌流动以及带动海底洋的扩张都非常复杂，用实验室的任何器材都无法模拟这一变化。只有用计算机模拟动画才能“胜任”。
还有教材中的有些实验由于在中学实验室中没有提供相应的仪器设备，导致实验无法开展。比如：卢瑟福在提出原子的“核式结构学说”前做了一个用α离子轰击金箔的实验。这一实验中所需的器材“α离子放射源”、“金箔”和“荧光显示屏”在一般的中学实验室里根本没有配备。而且α离子放射源的高能辐射极易对人体造成危害。所以这一实验在中学里面根本无法开展，但是就教师口头的讲诉以及黑板上的画图演示又缺乏真实性。这个时候用实验视频来开展教学就能极大的提高教学效果，而且安全。
这种采用视频模拟的教学模式虽然对学生动手操作能力的培养不利。但是教材中的某些知识内容本来就很难借助实验呈现开展（如上述例子中的实验）。对于这些实验用模拟视频来开展教学不失为一个好方法。
（二）利用网络技术开展小组协作
教材中的有些实验，进行时间较长但又不是太长。比如种子的萌发、金属的锈蚀。需要几天的时间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在课堂上实验吧？无法开展。采用拍摄的视频教学吧？效率是挺高，但学生的动手能力又没法兼顾。这个时候利用网络技术开展的小组协作实验模式可以兼顾上述两点问题。
以研究种子的萌发为例：
在上这堂课之前一个星期就给学生布置任务：不住校的学生每人发若干颗黄豆，让学生带回家中，分别放在三个条件不同的花盆中。观察它的萌发情况。让不住校的学生每天用借用父母亲的手机早晚各拍一张照片传到科学老师组建的微信息群中，科学老师也可以把家长发过来的图片。放到校园网班级内的小组中交流并做出评价。待教师要上这堂课的时候再打开网络分析这些照片中的种子萌发情况，以及这些种子所处的条件。这样既有了实验的真实性，有可以使一整节的教学内容在课堂里面能够完成，而且还培养了小组内的成员在网络上交流合作学习的能力。
利用网络技术开展的实验不受区域束缚、不受时间的约束。比较适合开展过程较长的实验。网络还提供了一个同学们之间交流的空间，能体现以学生为主体。可以将学生由传统的被动接受地位变成了实验的设计者、实施者、交流者和评价者。缺点是教师对学生正在进行中的实验监管力度变弱。不太适合有危险性的实验，教师若要通过此种模式开展实验须对实验的题材精心慎重的筛选。
（三）利用信息技术优化学习评价
传统的实验课上完以后对所完成的实验只有成功和失败两种评价。没有对实验结果是否最接近真实值的最优化评价。而采用信息技术后可以使这个最优化评价变得可行而且易行。
比如我们在测一块未知物质的密度时。全班开设20组实验，对同一种物质的密度进行测量，将测得的数据输入计算机。利用自己掌握的计算机技术开发一个软件（用现成的Office软件中的Excel也很容易实现这个功能），这些软件可以将输入的数据自动算出密度值，并能对20组密度值进行测平均值，并且还能将这20组同学测出的结果与平均值的差值大小进行排名。在这里排名的顺序不是重点，重要的是通过排名这一种手段激励学生认真实验。并通过实验来培养学生的动手能力，培养学生思考问题的严谨性。若不借助信息技术手段，要完成此项工作势必会占用课堂上的大量时间。这样一堂课的课堂效率势必受到影响，而且还会使课堂的走向偏离重点。
借助信息技术还可以很容易地将学生每一次所做的实验结果和精确度的排名生成动态变化曲线。这一模式可以对学生可以起到很好的评价与激励。这对学生的学习热情以及学习兴趣都有很好的促进作用。
二、借用信息技术辅助教学时应注意的几个方面
（一）确定合适的教学内容
并非所有的实验内容都适合与信息技术整合。要提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又利于学生的学。首先注意利用信息技术模拟实验开展是否有必要。要根据科学教学的内容及教学目标来做为参考，选取那些用常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的内容。例如：长时间才能完成的实验、微观世界的活动、宏观世界的变化、危险性较大的实验等。
在实验课件的设计制作时，要注意课件的可控性。例如：视频剪辑时的慢动作处理。还有对微观反应过程进行动态地模拟时，要使实验中实验现象明显、易于观察与保留，这样才能以形象、直观、正确、清晰客观事实展示给学生。而且在课件中设置控制按钮, 实现教学中的自主控制。以便学生对关键性的问题和稍纵即逝的问题进行重点分析。
（二）以学生为中心的原则
利用学生的认知规律，根据教学设计，适当运用信息技术，创设情境，使学生通过多个感觉器官来获取相关信息，提高教学信息传播效率，增强教学的积极性、生动性和创造性。把一定的时间和空间留给学生，让他们理解，让他们思考，让他们交流，让他们质疑。即教学课件的设计与制作不应该是在课件上罗列实验结论，而应该给学生展现能够得出这些结论的信息（比如声音、动画、图片等）。例如：铁丝燃烧这个实验，通过视频放慢现象、并定格实验中的各个现象，引导学生从多角度进行观察。这样的信息技术辅助能够让学生获得比真实实验更多的信息内容，从而提高学习效率。而利用计算机动画模拟出该实验的微观原理，引导学生分析化学反映的实质，使学生直观地了解化学反应中分子的拆散与结合情况，进而直观地了解电子的得失情况。这也是无法让学生通过观察常规的实验而能够理解与领会的。也就是说，在制作课件的时候我们要真正发挥信息技术的优点而不要让多媒体只能呈现一块黑板的功能。
（三）遵循科学性原则
设计出来的教育软件必须无科学性错误，这是最起码的要求，必须最大限度地还原实验的真实性。虽然现在的信息技术高度发达，但是再怎么模拟演示都只能无限地接近事实真相却终究不会与事实完全一样。所以能够方便开展的教学实验尽量不用视频播放，能够通过视频处理的尽量不用动画模拟。否则就很难起到真正的教学的作用。
让信息技术更好地辅助科学教学还有很长一段路要走。因为当下虽然电脑已经比较普及，但是相关配套的软件还有待开发。一线教师的信息技术能力还有待提升，而信息技术能力强的技术员却没在一线教学。这些软实力的不协调也制约了信息技术不能很好地为科学教学服务。因此，要让信息技术更好地辅助科学教学还需要全体教育工作者的共同参与以及漫长探索。
参考文献
【1】王少科，合理利用“远教”资源 提高数学课堂教学效率，新课程研究：基础教育（上旬）(J)，2010.
【2】张莹, 信息技术教师生存与发展访谈录, 中小学信息技术教育（J）,2008.
【3】白正通, 对信息技术与学科课程整合的几点看法(J),2011.
论文作者:陈伟杰
论文发表刊物:《成长读本》2017年1月总第13期
论文发表时间:2017/5/2
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