浅谈实验中的多媒体优势

摘要：科学是一门实验科学，实验是进行科学教学的重要手段，也是科学教育功能得以发挥的有效途径。如何更好地发挥实验对学生的教育功能，是我们每位科学和信息技术教师必须深入探索的。特别是在实施素质教育的今天，科学教学中的实验更应与多媒体技术教学手段相结合，把它作为一个新课题来研究和探讨，使其更为优化和多元化。本文拟从这个角度展开一些探索。

关键词：多媒体技术;突破;实验;局限

中图分类号：G633.93 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）09-0233-01

众所周知，科学一般是以观察、实验事实为基础，通过分析、推理和判断，提出假说，再用实验验证、充实或修改假说最终形成理论的。没有实验就难以正常开展科学教学活动，脱离实验，科学课堂教学就失去了坚实的认识基础。同时，在科学教学中，仅仅依靠常规实验这单一教学媒体，存在着不少局限性。要优化科学教学，必须打破传统的教育模式，使科学教学中的实验与现代多媒体技术有机结合起来，充分发挥多媒体组合的综合教育功能。以便将抽象的、难以为学生掌握和理解的知识，形象、直观、简洁地让学生接受，从而有效地突破教学难点，掌握重点，逐渐养成学习科学的浓厚兴趣，培养学生的科学态度以及学习科学思想的方法，更好发挥寓教于乐的学习优势，使学习变得轻松愉快。

1.跨越时空的局限

有些科学现象或科学过程，利用传统的实验是不能或很难实现的。如太阳系的运转、分子的运动、玻尔模型等教学内容，由于受时空的限制，教学中难以用实验进行演示，模型展示又不易让学生对学习对象形成完整的科学形象。如果采用计算机多媒体技术制作成CAI课件模拟演示，就能突破时间、空间、宏观、微观的限制，直观形象地再现客观事物，可以增强学生的感性认识。如在教学"四季的成因"时，首先，利用多媒体课件展示大自然一年四季的美景，然后，再动画演示：由于地球的自转和公转，太阳照射地球角度的变化，从而使地球各地接受太阳热量不同，于是，产生了一年四季，从而使学生生动形象地感知一年四季的形成原因。又如，在"植物的生长过程"教学中，首先通过对植物生长的全过程的录像进行凝缩处理，把植物生长的漫长过程凝缩到几分钟里进行展现，从而突破时间的限制，使实验得以在课堂上进行。

2.突破实验条件不足的局限

有时如果因缺乏实验设备或仪器数量不足，或因为偶然原因导致实验条件不具备，教学便要受到影响。如在进行"光的色散"教学时，为了演示太阳光经过棱镜后在光屏上形成一条彩色光带的实验，有时会碰到没有太阳光，实验便不能进行。我们可以操作多媒体课件，让课件显示色散情况，且可分层次显示：一束单光照射到三棱镜后的色散情况；几束平行光照射到三棱镜后的色散情况；多束平行光的色散情况；红色光、蓝色光、复色光照到三棱镜后的色散情况。在这个教学过程中，教师无须过多地讲解，只需把握时机，用恰当的启发性语言进行适当地引导，而学生在教师的启发诱导下，得到了充分的观察、思考，能够充分发挥自己的主体性，生动活泼地探索真理、掌握知识。

3.突破实验本身难度和可见度的局限

有些实验，仪器装置与实验步骤很多，实验中需几次重复，且人为的各种因素会拖延时间，教学任务较难完成，要达到理想效果很难，且有时现象和过程可见度小，不易被全班学生观察到，有的甚至根本无法观察到实验现象。这些都易让学生对其科学性产生怀疑，从而使概念的形成变得模糊。传统科学实验与现代多媒体技术有机结合，可突破这些教学难点，弥补传统实验可见度差的缺陷，从而提高实验效果，增强教学效率。如植物的光合作用演示实验，教师可根据教学需要制作适合自己的录像带。教师在播放录像时，要注意暂停键等功能键的使用。边放边结合录像讲解，同时可配上声音的效果，让学生从声音、图像全方位的感受，如置身于其中，可有效地突出重点，易化难点，从而提高教学效率。

4.突破从现象到本质的瓶颈

传统科学实验与现代多媒体技术有机结合，符合学生"具体->半具体->抽象"的认识规律。根据戴尔的"经验之塔"理论，现代多媒体的实验大都包含在塔的中间层，传统的实验分布在塔底，而理论则分布在塔尖。这说明，使用现代多媒体技术作为学习经验的手段，它具有介于学生认识从"具体"到"抽象"之间桥梁的作用，能大大弥补传统实验中过于具体之不足。学生从直观实验到图像替代再到利用抽象符号学习，是逐层发展的过程，恰能顺应学生抽象思维正处发展阶段的认识水平。所以，科学教学中，传统的实验与现代多媒体技术有机结合，既顺应了学生认识的规律，又适应了学生学习的需要。

5.变小容量慢速度为大容量快速度

从以上四个方面可以看出，传统的实验常常受制于实验设备条件的优劣和教师水平的高低，在信息传播速度方面显得比较慢，部分实验可见度和可闻性不高，而且传输信息的形式较单一，从而限制了课堂教学中的信息传播容量。要解决这一矛盾，最好的方法是，充分利用先进的现代多媒体技术，使课堂教学向大容量、高密度、快节奏、多媒体的方向发展，使学生在单位时间内获得更多的知识，掌握更多的内容。例如，在教学"植物的光合作用和呼吸作用"时，可通过播放现成的一些科教片断，让学生了解诸如植物的结构，养分的输送，叶绿素合成有机物的原理，水份的蒸腾等内容，有效扩大教学信息容量。克服了传统实验中受实验条件的限制，无法直接观察和整个实验过程缓慢且繁杂的影响，可使整个教学过程紧凑有序，从而提高实验效果，增强教学效率。

6.让多媒体技术为实验的"节能增效"

传统科学实验与现代多媒体技术有机结合，可降低实验耗材，减少某些实验仪器设备的投资。虽然，科学教学中许多实验不能脱离开实物教具或仪器的演示，但有些实验如天体运动（自转、公转）而形成的年月日节气、电流的磁场、植物的生长和呼吸等却可以利用现代多媒体技术来代替，这不仅能减少实物演示所需实验仪器、设备的投资，而且还激活了课堂教学气氛。有时如果班级多，利用现代多媒体技术，有些实验也可事先拍摄下实验的整个过程，或利用计算机制作成课件模拟，课堂教学中利用视频投影台将其展现到大屏幕上，可实现教学资源共享和减轻教师工作量，同时也避免了因实物教具或仪器数量不足的再次投资。

综上所述，科学教学中的实验与多媒体技术相结合，既是科学教学的重要内容，又是科学教学的重要手段。有效地利用这一教学手段，不仅能优化教学，培养学生实事求是，严肃认真的科学态度。同时还可以帮助学生了解现代多媒体技术，拓宽学生分析问题和解决问题的能力。因此，深入探索科学教学中现代多媒体技术在实验中的综合教育功能，是提高科学教学质量的重要途径之一。