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浅谈信息媒体技术在科学“三环”“模拟教学”中的应用

范文

曹岩龙

摘要：科学作为信息媒体技术的应用学科，为了加强信息技术在初中科学教学中的运用，为了让科学课堂发展学生解决问题的能力，提高学生的科学素养，我们对信息媒体技术融合在初中科学三大环节——引入环节、重难点突破环节、小结环节教学中的有效应用开展了实践研究，致力转变学生课堂学习状态，切实提高课堂教学效率。

关键词：科学“三环”教学;信息媒体技术;有效应用中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-05-330

一、前言

《科学课程标准》提倡“充分运用现代教育技术”，进一步激发学生的学习兴趣，针对学生学习能力的差异调整教学进度，提高学习效率;为学生提供更多的高质量科学信息;为教师提供更多样、更先进的教学手段。因此，加强信息技术在初中科学教学中的有效运用就显得十分重要。

国内外诸学者早已致力于探索多媒体在科学中有效运用的策略，于伟的《初中科学教学中有效运用多媒体的策略探索》，郭俊的《浅谈多媒体技术在初中科学教学中的应用》，孙建辉、何美君、王玲玲的《现代信息技术在科学实验教学中的应用实践研究》等对多媒体在科学教学中的应用有了较为深入的分析和研究，但所针对的大多是一些策略探索，在课堂的引入环节、重难点突破环节、小结环节的应用及教师对如何加强学生的的能力培养，特别是如何让所有学生能上台展示方面的研究还少有涉及。为了让科学课堂，发展学生解决问题的能力，提高学生的科学素养的功能，笔者对信息媒体技术融合在初中科学三大环节——引入环节、重难点突破环节、小结环节教学中的有效应用开展了实践研究，致力转变学生课堂学习状态，切实提高课堂教学效率。

二、正文

（一）信息媒体技术融合在引入环节的应用策略研究

俗话说：好的开始是成功的一半。精彩的演讲靠漂亮的开头“先声夺人”。

新课导入得法，可引起学生的有意注意和兴趣，抓住学生的心弦，激发他们的求知欲。对于课堂所起的作用却是事半功倍的。信息媒体技术在课堂引入环节的有效应用有望成为一节高效课堂的必备要素。

1. 信息媒体技术融合在情景导入式引课中有效应用的研究

《新课程标准》要求，“科学教学要紧密联系学生的生活实际，从学生的生活经验和已有的知识出发，引导学生经历科学形成的过程，进而理解科学。”而“信息媒体技术融合”是将实际情景通过媒体技术转入科学知识并深入研究的转换器。使得情景导入不止是一个课堂的必备环节还是学生锻炼能力的有效环节。

【教学片段】如讲“日食和月食”时，用多媒体播放有关日食和月食的情境视频导入，使日食和月食的形成原因生动地呈现在学生眼前，学生感到好奇，学习兴趣速增。为了加深学生对日食和月食的认识，接着运用动画手段生动形象地演示了日食和月食时地球、月球和太阳之间的位置关系（如圖1“日食”和图2“日食的过程”）。这样的教学，克服了枯燥无味的单纯的说教，使学生在轻松愉快的学习气氛中获取了知识。

视频是媒体表现形式中最具有真实性和可靠性的一种，它集声音和动态的图像于一体，能够真实地再现客观事物和现象的结构、过程、变化。视频镜头还可以带领人的视线进入人体，观察人体内部的微观结构。

2. 信息媒体技术融合在活动视频式引课中有效应用的研究

杜威的“做中学”和布鲁纳的“发现学习”理论是活动学习的重要理论基础。选择“具有活动性的科学问题”，让学生获得蕴含在问题中的事物的本质及关于现象间规律性联系的知识，在具体形象思维与抽象逻辑思维之间建立桥梁，培养学生探索问题的精神，发现学生的智力能力，特别是抽象逻辑思维能力。所以笔者认为活动视频导入时的“自主互助”学习模式是必要的。让小组同学共同在“做中学”，这样就保证了全组成员新知习得和能力提高。

【教学片段】比如《常见的植物》这节课的导入，课前我们先将学生的调查活动——“调查校园或者你们家附近环境中的植物”拍摄成视频。学生课堂上观看视频，并将观察结果记录在下表中。

植物调查表特征名称类别思考：调查结果表明，我们校园内有樟树、桂花树、苏铁、杉树、柏树、木棉树、石榴树等植物。其中哪些植物能开花？

学生先独立思考，后小组讨论补充。用2分钟时间小组讨论完成，再选一个代表汇报小组的讨论结果。师生评价各种结果，这样自然地引出学习课题。

这样的引入，一是设置悬念，激起学生的求知欲，创设轻松的氛围，二是让学生从身边的具体事例中感受神奇的现象，对学习新知识有了些许储备。三是小组互助学习模式保证了绝大多数同学参与课堂。

需要指出的是，实验教学的功能是任何手段替代不了的。学生在实验中所经受的思维、操作分析、观察能力的锻炼，实验中的情绪、意志、毅力等品质的形成只能通过实验来实现。因此，不能因为多媒体模拟实验开展而削弱了科学实验的教学。

3. 信息媒体技术融合在复习形引课中有效应用的研究

复习引入的有效应用，可淡化学生对新知识的陌生感，使学生可以根据原有获得知识的途径，方法来轻车熟路的学习新知识。这种引课实施成功，依赖于学生对已学知识的熟悉程度。如若让每个同学自行复习，那么完成的情况完全依赖学生的自觉和自控能力，如此新知识的学习就不能保证全体同学能较好的掌握。甚至只是少数自控能力较好的学生才能有收获。所以笔者觉得在复习导入时融合信息媒体技术是必要的。让小组同学共同复习回忆，这样就保证了全组成员的回顾知新。

【教学片段】比如学习《升华和凝华》这节课。教师讲授：自然界物质有三种存在状态，我们在前两节内容中已经学习了固体与液体、液体与气体之间的物质状态变化。教师同时板书如下图3物态变化图：

追问：有固体直接变成气体，气体直接变成固体的现象吗？

生：疑惑。

教师：演示“碘的升华和凝华”。

评述：本部分由复习引入走向本课的高潮。这样的引入使得接下来的学习内容变得顺理成章，学生迅速的将即将要学的复杂内容归入了已学的知识结构。也使科学思维“分类、比较和归纳”得到有效锻炼和提升。

4. 信息媒体技术融合在“生活式开门见山”形导入课中有效应用的研究

开门见山直接导入课型既能突出中心又可使学生思维迅速进入对中心问题探求。而我们教师现在大多数的做法以一句话“这堂课我们将学习——”引入。由于种种原因学生不能对一些自然景观的观察及科学实验过程的操作“身临其境”，模拟型软件提供了一个很好的替代学习机会。如研究植物的向光性（如图4“向光性实验”），观看所产生的结果，模拟型软件可以将这个过程放慢，使学生能清楚地把握整个实验过程。而且，学生可以可以重复、放慢（加快）某一环节，这种“再现”的功能对学生更加深入理解科学知识的关键和重点是十分有益的。

在初中科学课程中，涉及到许多自然界中的生物与自然现象，若脱离丰富的材料作为支撑，教师很难解释清楚，学生也学得枯燥无味。因此，图形与图片的演示一直是初中科学教学中常用的策略。例如，在学习《生物对环境的适应性》一课时，由于枯叶蝶、竹节虫、变色龙等在日常生活中并不多见，而单纯依靠教师的口头讲解，学生很难想象和理解，此时运用图片（如图5“枯叶蝶”、图6“竹节虫”）来呈现，不仅一目了然，而且形象生动，可以引起学生的注意力。

信息媒体技术融合在“生活式开门见山”形课型中，提倡让学生根据教师的几个问题，先自主独立学习5-10分钟，再小组讨论大家的收获和见解，有道理的想法在讨论过程中的展示使组员都能接受，使得组里成员的知识水平得到提升;有错误的想法，在提出来时，被同组同学能很容易的否定并指出其错误的原因;有争议的题目才是听课的重点，也才是抓住学生求知欲和兴趣的关键点。

（二）信息媒体技术融合在重难点突破环节的有效应用

衡量科学教学是否有效的基本标准之一，就是看教师在教学中能否突破重难点。科学的教学重点和难点与学生的认知结构有关，把新知识纳入原来的科学认知结构，使原来的认知结构范围得以扩大叫同化;当新知识不能同化于原来的认知结构，使新知识能适应我们的认知结构叫顺应，因此“同化”和“顺应”基本就是课堂的重难点。

1. 信息媒体技术融合在突破“同化”类课堂重难点的有效应用

同化类课堂的重难点突破有很多方法。这篇文章漫谈的是如何融合信息媒体技术让学生自己如何有效的突破重难点，学生自己折磨出来的感受，抵过教师一遍一遍的强调。而信息技术具有丰富的表现能力，可以冲破时间和空间的限制，为学生提供丰富的感知对象，再现各种事物的细节和变化，能有效地揭示客观事物的本质和内在联系，提高教学效果。

案例1：远近变化

在教学月相变化时，很难设计一个月相随着时间变化的演示实验，但是，用Flash动画可以很好地演示太阳、地球、月球三者的关系，让学生通过动画了解不同时间从八个方位看到的月相，然后要求学生自己画出给出时间的月相，教学效果良好。

案例2：大小变化

微观世界看不到，摸不着;庞然大物又说不清道不明。过去的教学只能让学生看看挂图或用语言、文字加以描述，学生很难得到正确完整的认识与印象。利用信息技术把微观世界加以放大，把庞然大物加以缩小，展示在学生眼前，如分子、原子、天体等，许多情境不言自明。这样不仅学生印象深刻，也提高了实验效果，达到了预期的目的（如图7“水分子” 图8“ 水的分解”）。

案例3：动静变化

应用多媒体辅助科学教学，能根据教材的内容和教学需要，化静为动，动静结合，使静的知识动态化，能直观生动展示事物的变化。例如，在“火山”一课教学时设问：“火山爆发”是怎样形成的？多媒体展示，岩浆在高溫和高压的作用下缓慢地向上提升，当地表承受不住高温高压时，便会喷薄而出，从而产生了火山爆发。在整个教学中学生清楚地观察到整个火山爆发的形成过程（如图9“火山爆发”），突破了教学难点。

2. 信息媒体技术融合在突破“顺应”类课堂重难点的有效应用

当新知识不能同化于原来的认知结构，使新知识能适应我们的认知结构叫顺应。

【教学示例】绿色开花植物的生殖和发育涉及众多概念与生理过程，教师可以采用列表、概念图、知识网络图的方法，以帮助学生梳理知识，揭示知识之间内在的联系，发现其中蕴含的规律。例如学习“植物生长时期”这块内容，教师可用概念图的方式（图9植物的生长时期），将绿色开花植物的生长周期和有性生殖特点跟人和动物的生长周期相比，从而归纳得出生物生殖方式和生命周期的相似行，理解“有性生殖是自然界中最重要的生殖方式”“生命周期是一切生物生命运动的共同轨迹，是生命延续的基础” 等。

（三）信息媒体技术融合在“小结”环节的有效应用

精心设计课堂小结，主要作用是：（1）归纳提升知识的作用;（2）承上启下的作用;（3）“补救”或“预防”功能。在日常的教学中要重视课堂小结，充分发挥课堂小结应有的功能。若能将无线传屏技术融合在“小结”中，可让我们的课堂教学收到事半功倍的效果。无线传屏是相对于有线传屏来讲的，就是利用WiFi把手机或者电脑的屏幕在投影或者电视上显示出来。有了无线传屏技术以后，教师可以随时利用手机或者Pad在小组实验中照相，把学生的记录和实验收获传送到教室的大屏幕中，减少了学生送汇报单的时间，同时也让学生们很快了解其他组的实验动态和精彩瞬间。这样节省了时间，提高了教学效率，学生学习的兴趣也增强了。

参考文献

[1] 郭俊的《浅谈多媒体技术在初中科学教学中的应用》，现代阅读（教育版）.2012

[2] 于伟的《初中科学教学中有效运用多媒体的策略探索》，现代教育技术，2008，（01）.课题项目：2020年度台州市教研规划课题

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