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、形象生动等特点，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课堂，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。
作者:应从祥
