现代教育技术在小学科学实验教学中运用的研究

现代教育技术在小学科学实验教学中运用的研究课题阶段性研究报告淮安小学课题组我校从2009年9月份起进行了“现代教育技术在小学科学实验教学中运用的研究”，由我校副校长王祥担任课题主持人。“现代教育技术在小学科学实验教学中运用的研究”是江苏省教育装备与勤工俭学管理中心、江苏省中小学教学研究室确定的重点课题，2010年8月30日通过开题论证，2010年9月根据《开题论证意见》完成实验方案的修改。一年来，课题组在市装备中心的指导下，课题组全体人员尽心尽责，按照设计的研究方案，运用教育研究的基本方法，把调查、学习、研究、实践、总结等有机结合，保证了整个研究的计划性、整体性、真实性和有效性，完成了阶段性的研究目标和研究任务。回顾、总结课题研究的整个过程，现将研究工作情况报告如下：一、课题研究的具体做法（一）严格课题管理，规范课题研究1．加强课题研究的组织管理，成立了课题组。学校成立了以王祥副校长为主持人，王红兵老师为组长的科学实验教学研究课题组，所有科学老师、信息技术老师都参与课题组，教务处、信息技术中心相互协作配合，具体负责方案的策划和实施。2．制定严格的课题研究制度。为调动老师参加课题研究的积极性，保证课题研究的顺利进行，学校将课题研究纳入教师的考核中，而且校长还多次召集课题组全体成员开会，要求大家加强理论学习，科学规范地开展课题研究。3．课题组严格执行研究方案，扎实开展课题活动。注意日常研究中的记录、收集和材料整理，撰写论文，课题组成员定期活动，研究、商讨相关工作，同时，走出去请进来，去兄弟学校学习取经。（二）开展校本研训，提高研究水平1．组织全体成员学习教育教学理论，转变老师传统教学观念。为了提高教师的认识，保证课题研究的顺利实施。学校组织对教师进行《信息技术与实验教育》的培训，以提高广大教师在科学实验教学中利用现代教育技术的意识，提高业务素质，使教师先进的教学理念在科学的科研方法的指导下，迅速转化为实用的教学行为，用扎扎实实的课题理论支撑课题研究工作。同时为更好实施还添置相关设施设备，逐步完善教育信息化环境。2．注重校本培训，体现课题研究的整体性。我们强调所有参与者的学习意识，整体意识。我们开展课题组校本培训，以研讨、开课、活动交流等形式展开校本科研。以校本培训为载体，我们及时了解教师的需求和困惑。为调动教师和积极性，除邀请专家来校讲座以外，我组发挥资源的优势，由外出学习做二次培训，或由有电教特长的老师开展讲座。如谷生老师做了一次关于动画制作的讲座，谷老师首先把参加省里活动精神利用课件向全组老师一一做了汇报，让全组老师了解省内外新的教学状况，接着谷老师把学到的课件制作技术做了汇报，让老师们明白了在教学中如何把实验和信息技术的结合，如何制出更加生动、有趣的动画，发挥资源的最佳优势。还有张守志主任精心讲解电子白板技术等等，另外，我们根据研究的需要，多次组织教师观看有关实验教学的教学录像，看完之后进行研讨交流，通过学习、模仿，提高教师的教学水平。我们的培训以参与式为主，这种培训参与面广，教师的主体作用得到体现，解决实际问题的能力得到提高。以备课组为单位来开展各项活动，大家共同学习、共同探讨、共同提高，这不仅能增加了解，还培养了合作意识，充分体现学校科研的整体性，所以我们对课题研究的评价实施捆绑式，不允许有“孤独的老师”，但我们也注重发挥教师的特长，尊重老师的独特的认识和理解。（三）立足实验教学，落实课题研究。1．在常态课教学中磨练。虽然我们开展的是现代教育技术在小学实验教学的开发与利用，但我们始终以课堂为落脚点，体现课题研究的实效性。课题研究不能脱离课堂教学，不能脱离我们的工作实践。因此，我们要求课题研究必须以课堂为落脚点，其研究成效必须在课堂中加以体现，因此我们注意课例研究，注重将理论与实践相结合。努力更新教育理念，探索新的教学方式，注重对学生反馈信息的收集，注意学生兴趣及学习方式的转变，我们要求教师直接面对学生、面向课堂，通过课堂实例来验证实践方案，调整实践方案。2．在研讨课教学中切磋。在研究过程中，我们以课堂教学为切入点，课题研究以“现代教育技术在小学科学实验教学中运用”为主题展开实践研究。把如何引导学生自主探究、合作交流学习作为实验研究的起点，教师对传统的教学行为进行反思，与新课标所倡导的教师教学行为进行对比，从学生的生活经验和已有知识出发，创设生动有趣的实验情境，引导学生通过实践、思考、探索、交流来获得知识，形成技能，发展思维，学会学习。促使学生在教师的指导下生动活泼、主动探究、富有个性地学习。每学期课题组老师要为大家上一节课题研究课，课要体现本课题研究的核心理念，课题研究公开课采用“集体备课、交流研讨、修订方案——观摩研讨”模式展开，以研究课为载体，精心组织，凝聚全组之力，改变学生传统的学习方式，让学生亲身经历科学知识的形成过程。从课题开展以来，由王红兵老师执教《运动与摩擦力》，浦小晨老师执教《声音的产生》和《抵抗弯曲》张晓红老师的《斜面的作用》、周小航老师的《昼夜交替》、王玉飞老师的《食品包装上的信息》等等，每节课都能根据研究专题，教师首先进行备课，再由课题组对教学设计进行交流研讨，提出具体的修改意见，尤其是运用现代教学手段方面进行反复的研究，选取最佳方案，以求取得最好的教学效果。随后，任课教师根据大家提出的意见修改方案，通过对教学细节的分析，深入理解先进的教育理念，深入研究教学策略的改进，都上出了质量较高的优质课，体现了“不求完美，但求突破”，“重结果，更重过程”，“步步是研究，段段有成果”的特点，取得了突出的科研成绩。二、课题研究的阶段成果（一）学生的变化1.学生的学习科学的热情和信心明显增强。俗话说，“兴趣是最好的老师”，学生感兴趣的实验，他们会全身心地投入，做起来效率也比较高。但科学教学中有一些探究方面实验由于受地理环境和条件的限制，在小学科学实验室完成的效果不显著或根本无法完成实验；有一些宏观或微观的知识无法通过实验完成；还有一些实验的时间很漫长，无法开展……为了让学生对这部分的知识也能够实现很好的学习效果，我们一方面提前让孩子上网查找资料，把课堂提前到课前，让孩子初步了解，形成感知；另一方面，我们老师在利用这些视屏资料的基础上，尝试通过图片、动画，让学生有更直观的认识，同时也激发了学生的学习兴趣。如：昼夜交替、绿豆的发芽试验、温度对岩石的破坏的作用……，在课堂内我们无法让学生观察到昼夜交替的实际形成原因，也不可能在短时间内让孩子看到种子的发芽过程。我们就在以前教学经验的基础上，制作一个Flash动画等现代化手段来表现它们变化的整个过程，并根据教学中出现的问题及时的调整、修改，最终起到很好的效果。如：小学五年级科学上学期《绿豆发芽的影响因素》、《绿豆的生长的影响因素》的课例。刚开始，我们只是从网上收集了一些种子发芽和生长不同阶段的图片，让孩子观察，希望学生通过图片，感知种子的发芽的过程以及需要的条件。但事实上，孩子对于这样观察再加工的过程，感觉不真实，没有真正的从根本上激发学生积极的情感体验，学生的学习兴趣不高，而使用视屏，让学生在互动的学习过程中，通过自己点击不同条件出现的效果（不同的条件链结不同的绿豆发芽、生长状态的视频），更容易形成表象，效果更好。由于信息技术的合理使用，使学生更多地接触、了解大自然，获取更丰富的自然科学知识，培养和激发学生对科学课的浓厚兴趣。2.学生的实验操作具有规范性，保证学生安全地进行实验和得到准确的结果。做实验每个学生都喜欢，但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动，做了这一步不知下一步该做什么，颠倒操作过程，少做或漏做，导致实验失败，所以在实验前就要明确操作过程。每个学生实验的成功与否，主要取决于学生对实验中的重点、难点、操作的把握程度。将实验指导、规范的操作方法制作成多媒体教学课件，这样就把实验过程清晰地显示出来，优化了实验操作步骤的讲解，使学生对操作步骤和方法及操作要领获得深刻印象；在操作时，可对照投影内容及时调查，较好地解决了用大量时间去讲解实验步骤的问题，使学生有充足的时间去动手操作，同时教师也有时间去指导学生实验。为了不遏制学生的创造性思维，提高学生实验能力，我们可以用多种方法明确操作过程。如让学生分组讨论自主设计研究方案。然后通过多媒体把实验的步骤和方法展示出来，这样才能更好指导学生顺利完成实验。例如：《它们吸水吗》一课中“我们来造一张纸”的教学片断：师：我们已经知道了古代蔡伦发明的造纸过程，大家现在想不想也来造一张纸？生：想！师：那在课堂上我们该怎样来造一张纸呢？（课件出示实验步骤）1、把一小块餐巾纸撕碎，放在杯里，用水浸泡直到能够捣碎。（配图）2、搅拌纸屑和水，调成稀浆状。（配图）3、将纸浆倒在平铺的棉布上，再用毛巾挤压吸水。（配图）4、观察我们造的一张纸，它和我们所用的纸相同吗？可能原因是什么？（配图）（教师在用课件出示实验步骤时，逐条出示，教师出示一步，讲解一步，学生操作一步。）在上面的教学片断中，教师出示的实验步骤既有文字又有配图，而且还教师出示一步，学生操作一步。这样的实验指导，能使学生更好地掌握实验步骤，理清实验思路，提高实验的有效性，而学生的实验操作具有规范性，保证了学生安全的进行实验和得到准确的结果。3.教学过程中，学生的实验探究意识逐渐形成，学生对实验现象的本质和规律的认识得到加强。随着多媒体技术的不断发展和成熟，计算机已作为中学教学过程中一种理想的认知工具，在教育领域中被广泛应用。能很好地将相对抽象、比较综合的教学内容用形象直观、丰富多彩的多媒体教学课件来呈现给学生，教学效果必将进入一个全新的境界。例如：《食物在体内的旅行》教学片断师：（给每位学生一个小馒头，让学生吃）现在你吃下去的小馒头到哪里去了？生：到肚子里去了。生：到胃里去了。……师：（课件再现小馒头在体内的旅行轨迹）……在《食物在体内的旅行》这一教学片断中，教师利用了课件的优势，让学生看到了原本看不到的现象——小馒头在体内的旅行轨迹，使原本抽象的内容变得形象直观，这种效果是课本插图或教学挂图望尘莫及的。课件化静为动，弥补了学生感性认识的不足，从而达到突出重点的效果。我们加强实验教学,力求通能过实验教学提高学生科学探究的意识。培养学生进行“科学探究”，而科学探究是使学生积极主动地获取知识，认识实验现象的本质和规律。科学探究的过程最主要是通过实验来进行实施，所以加强实验教学中多媒体技术的灵活运用显得非常重要。（二）教师的变化1.课题理论学习和教学实践探索不断深入，教师的科研意识、教改意识增强。教师能主动阅读教学杂志，主动学习现代教育技术的相关理论和使用技巧，教师之间平时研讨氛围浓厚，教学中主动运用信息技术意识显著提高。2.教师的课堂教学开放而注重实效，合理利用教学媒体，优化教学结构，并对教学结果进行反馈、调整，以实现最优的教学方案，促进了实验教学的有效提高。教师能够在科学教学中合理、科学地选择各种媒体辅助教学，提高实验的有效性。例如有些课堂演示，受条件限制，总有一些学生较难看到所有的实验现象。而投影仪能把一些现象放大，帮助学生观察。如“溶解现象”教学时，在盛水的烧杯中放入一些高锰酸钾颗粒，利用投影观察，可清晰地观察到高锰酸钾慢慢扩散，使整杯水变紫色。再如科学教材中有一些较复杂、有危险、要求高、时间长的实验或无法在课堂演示，学生因受知识水平，生活环境及认识上的不足，很难想象出科学过程。如天体运动等由于受时空限制不可能演示；电源短路、触电、噪声污染等由于有极大危害性也不宜在课堂直接实验。老师借助多媒体，通过模拟演示，让学生感知，激发学生大胆想象，将这些复杂不易弄清的内容，跨越时空的事物，通过多媒体将之动静结合，图文并茂地在屏幕上展示其科学过程，变抽象为具体，深入浅出让学生超越时空限制，突破思维障碍，培养学生的想象力和创新精神。再如老师经常利用科教片和录像片让学生了解生产、生活和科技，提高课堂教学信息量新课程注重学生的综合能力和科学素养的培养。因此课堂教学必须注重教学内容的教育性和时代性。科教片和录像片能让学生在课堂上及时了解当前科技新成果，新发展，社会的热点和对策等，提高课堂教学信