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1、踏上学科创新之路 引航科学与时俱进-现代教育技术与科学实验的整合摘要：现代教育技术是现代教育的重要组成部分，又是教育现代化必不可少的条件。以现代思想观念为基础理解现代教育技术，以现代教育思想为指导，把握现代教育技术是历史的必然。在科学实验教学中，现代教育技术以其丰富多彩，声画并茂，突破时空限制，跨越了宏观、微观之间，直观、形象地反映客观事物，揭示事物的本质，有利于学生观察能力、逻辑思维能力的培养，使实验教学趋向深入性，更具趣味性和实践性。关键词：现代教育技术 实验教学 整合实验是科学的基础，是科学发展的动力源泉，实验教学在现代教学中占有重要的位置。实验教学的基本目的是让学习者学习实验的测量方法
2、、学科基本研究方法和科学思维。目前实验课程中普遍存在的问题是，部分实验现象可见度低、或存在危险性、或反应速度过快不利于观察和分析、或在实验室难于操作等等，这已成为实验教学迫在眉睫需要解决的问题。开展现代教育技术与实验教学整合的实践与研究，就是要解决这些问题，寻求现实的可操作性的途径和方案，促进技术优势转化为教学效益，推进现代教育技术在实验教学过程中的效用，因此现代教育技术与实验教学整合的实践与研究,具有重要的现实意义。现代教育技术与科学实验整合的意义现代教育技术与实验整合，有利于规范实验的操作。实验的基本操作是实验教学的重要内容。学生只有掌握了规范的实验操作，才能保证安全地进行实验和得到准确的
3、结果。利用多媒体可通过视频信息为学生展示规范、严格的操作过程。同时也可以模拟出错误操作后造成的不安全后果。现代教育技术与实验整合，有利于突破性质实验中的疑难点，物质的性质实验在科学实验中占很大的比重，这些实验中有一部分却属于疑难实验，有的因为反应速度过快稍纵即逝，通过现代教育技术与实验的有效整合可以放大实验的过程引导学生从多角度进行观察。这些经过现代教育技术整合后的模拟实验都是物质性质实验的有益补充。现代教育技术与实验整合可以模拟放大微观过程，促进对基本概念和原理的理解。有些实验的概念和原理比较抽象，这类实验在学生已感知实验事实的基础之上，很难形成理性认识。要真正认识实验现象的本质和规律。现代
4、教育技术无疑在对促使学生对概念和原理的理解上有明显的优势。通过计算机的模拟功能，用图像化的形式来显示微观运动的动态过程，为学生提供形象直观的感性材料。现代教育技术与科学实验的整合1、现代教育技术与演示实验教学的整合有些演示实验在实验过程中难以发现的规律，或者危险性的实验可以通过多媒体技术为支撑,如：在稀释浓硫酸的操作中，必须将浓硫酸沿烧杯壁缓缓地倒入水中，而不能将水倒入浓硫酸中。如果实验演示错误操作的后果具有一定的危险性，那么使用计算机课件，用动画的方式模拟出水倒入浓硫酸时的沸腾和四溅现象，会加深学生对这一操作的认识，对学生的实际操作起了良好的指导作用，学生实际动手操作时将有显性认识，不致操作
5、失误。因此多媒体课件可以通过视频信息为学生展示规范、严格的操作过程。同时也可以通过课件模拟出错误操作后造成的不安全后果。再如有的因为反应速度过快稍纵即逝，如钾、钠与水的反应；有的现象模糊不易观察，如胶体的电泳现象；有的实验因条件限制不能完成。这些疑难实验则都可以通过课件模拟演示，放大实验的过程。如利用视频信息演示钠与水反应的过程，定格实验的各个现象，引导学生从多角度进行观察。还可以利用计算机动画模拟出胶体的电泳实验，引导学生观察现象思考电泳的本质。模拟出氟气、氯气、溴分别与氢气的实验，引导学生观察思考它们在反应条件和反应现象上的差别。这些模拟实验是物质性质实验的有益补充。2、现代教育技术与随堂
6、实验的整合随堂实验的目的是为了让学生自己动手，直接观察，收到更好的实验效果。适合于随堂实验的内容：对常用仪器的构造和使用方法的讲解，如天平、电表等；有利于学生动脑动手来掌握概念和规律的教学内容，如研究弹簧的刻度，电磁感应现象等；为了做好随堂实验的教学作为教师要做好充分准备，包括讲解和实验的配合，仪器的准备和检查，实验的操作步骤等。结合多媒体课件进行教学会更到位,同时在教学中，要密切注视学生的动态，适时进行引导、组织，以达到预期的目的。另外,在一些特别的随堂实验教学中，由于课程目标的需要进行随堂实验，却又不能正常实现，这样，现代教育技术的天然优势便得到充分展示。3、现代教育技术与学生对实验现象的
7、思考的整合如物理实验关于浮力现象的教学中，我们设计课件时不仅仅是简单的呈现实验现象，如：当物体浸没在水中，如果F浮G，则物体上浮，若物体开始露出水面，则F浮减小；随着物体露出水面的体积增大，F浮减小，直到F浮G，物体就飘浮在水面上了。这是一个动态的变化过程，十分抽象，对于学生学习来说，既重要，又难于理解。教师通过多媒体画面，就能很好地突破了这一难点，但是我们设计的重点却并不仅仅是现象的呈现，否则直接用现实的实验更能显性说明问题。我们更应该关注教学的系统性问题，不仅是呈现现象，更应该设计学生思考的空间，在课件中加入假如、结论、思考、现象描述等让学生主动参与思考的部分，也可以引入跟课程相关的课外思
8、考，将平时见到的现象引入其中，作为引导学生发散思维的成分。4、现代教育技术与以生活与社会背景为基础的实验教学的整合提供与实验相关的生活与社会背景，以便学生学习时会有更加现行的现实认识。例如，结合浮力的实验，播放氢气球、热气球的充气与上升的视频录像，也可以播放死海中游泳，轮船、潜艇、飞艇、航空母舰的录像。针对温度影响蒸发快慢的实验，播放热风干手机的录像；针对磁极的相互作用实验，播放磁悬浮列车的录像；针对液体能够传播声音的实验，播放水上芭蕾运动员表演的录像；针对回声现象，播放面对大山壁喊叫、天坛公园回音壁、测海底深度的录像；针对惯性现象，播放汽车飞越断桥、汽车相撞的录像；针对增大摩擦力的实验，播放
9、生产中张紧皮轮的操作、汽车刹车片、滚珠轴承构造与运转的录像这些现代教育技术的运用，均能对科学实验起很好的辅助作用，达到传统实验教学所达不到的教学效果。5、现代教育技术与历史性实验的整合如大气压强这一课，要学生认识什么是大气压力。传统的教学受条件、设备、场地的限制，教师只能做较枯燥的讲解，对于这样一个比较抽象的概念，学生是很难准确、深入的掌握理解，虽然加上一两个大气压力实验的演示，但学生的课堂收获还是很少，没能很好地达到实验教学的目的。我在教这节课时，先让学生坐在电化室内观看投影片马德堡半球实验的实验及课文内容，让同学去感受人类古老的有关大气的实验，体会到实验在自然探索中的重要地位，当然也让他们
10、进一层认识到大气压力的存在。接着通过对投影片地球以外的大气层简要的讲述，让学生了解在我们周围四面八方的大气对我们的巨大压力。而通过录像大气压力中针管吸水实验和盛满水的杯子吸纸片，称抽去空气前后两次瓶的重量实验，既对学生的课堂实验起到很好的指导性作用，又使学生对大气压力的认识加深了一层。运用现代教育技术的合理切入点多媒体网络环境本身并不能带来教学质量的提高，引起教学质量变化的是科学的教学设计和科学的软件制作以及适时恰当的媒体使用。既要根据教学内容来合理设计多媒体网络软件，又要根据教学内容科学地决定在什么时候、什么地方使用。只有选准切入口，才能真正发挥多媒体网络技术的作用，提高课堂教学质量。（1）
11、为创设情境，激发兴趣利用多媒体声、形、光、色具备的这种特质，创设模拟各种生活情景，创造与教学内容相关的场景氛围，既能很容易地激发学生大脑神经细胞的兴奋，并维持一段相对较长时间的对学习对象和活动的注意，又能使学生在一种虚拟而又真实的生活空间中得到最深切的情感体验。学生大脑兴奋点能随课堂教学进程的转移而转移，能在轻松愉悦的氛围中主动学习知识，这样，就为提高课堂教学效率提供了前提保障。（2）为强化教学重点，突破教学难点学习内容有的很抽象不易理解，有的过程非常繁杂常规手段很难解释清楚，这时候使用多媒体网络技术就能化复杂为简单，化抽象为具体，真正实现课堂教学质量的提高。在执教原子的构成时，实验教师设计制
12、作了多媒体课件，把近1个世纪以来科学家在原子结构上的种种探索实验都模拟再现出来了，形象逼真，很好地帮助学生掌握了原子结构，突破了难点。 （3）为巩固练习，增加训练密度课堂教学离不开练，熟才能生巧。运用多媒体技术，能在较短的时间内给学生提供更多的习题，增加训练密度，减少无效时间。而且在评改作业时，用多媒体网络就可以把作业或练习中具有代表性的问题，通过课件或实物投影仪展示出来。这种评改方法节省时间，效率高，能将好的解题思路投影出来，启发绝大多数学生的思维，有效地开发学生的智力。现代教育技术与科学实验整合的展望现代教育技术的发展，改变着人们的工作和学习方式、生活方式和思维方式。影响着我们的教育教学观
13、念，课程结构、教学模式、教学评价、考试模式和学校管理模式，也深刻地改变了科学实验的教育方式。推动科学教学现代化，是我们科学教师面临的一项紧迫的任务，谁掌握了以发展现代教育技术为突破口，进行教学改革，谁就占领了科学教学现代化这个制高点。然而，实现科学教学的现代化又是一项系统工程，要加快科学教学现代化这个进程，使之变为现实。一是各级领导高度重视并在人力、物力上给予必要支持；二是加大资金的投入，任何一项事业都离不开资金的支撑；三是更新概念，勇于创新，大胆实践和探索教学现代化的特点规律；四是全校师生的积极参与，充分提高对实现科学实验教学现代化的重要性认识；五是人才的培养，造就一批懂教学、会技术、善管理
14、的现代教育技术人才队伍。有了一个较好的环境，深信科学实验教学现代化的春天将会到来。总之，现代教育技术的迅猛发展对教育提出了新的要求，教育必须主动去顺应时代发展的潮流，大胆进行变革，努力培养适应未来社会的创新型人才。同时，现代教育技术又为教育教学变革、创新和发展创造了前所未有的机遇，注入了强大的动力和活力。作为教育工作者，要以满腔的热情去拥抱信息时代，让现代教育技术为我们的教育教学创新插上奋飞的翅膀。参考文献1、黄荣怀 教育信息化的特征、现状及发展趋势 （北京师范大学(100875)）2、刘儒德,信息技术与教育相整合的进程, 教育技术通讯3、钟启泉主编, 学科教育展望丛书,上海：华东师范大学出版社4、祝智庭，“教育信息化”的概念与特征5、黄荣怀,网络教育应用,北京师范大学出版社, 2002 7
