羅睿

【摘要】本文闡述在小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中，如何運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)提高課堂教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的有效性，介紹了信息技術(shù)提升問題聚焦效度、提升證據(jù)收集效度、提升信息分析效度與提升實(shí)驗(yàn)技能效度的教學(xué)方法，以期優(yōu)化小學(xué)課堂教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 科學(xué)探究 效度

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2018）07A-0153-02

如今的課堂，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)來輔助教學(xué)已經(jīng)很普遍，特別是電子白板等多媒體設(shè)備的配備，使現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)得到很好的表現(xiàn)?，F(xiàn)代信息技術(shù)融合教學(xué)，呈現(xiàn)出直觀、高效的特點(diǎn)?，F(xiàn)代信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的廣泛運(yùn)用，對(duì)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式，提高教與學(xué)的效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以及優(yōu)化課堂教學(xué)均有較大的作用。

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，探究式學(xué)習(xí)是小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的主要方式，教師要通過科學(xué)課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力?？茖W(xué)探究是一個(gè)系列化活動(dòng)，一般包含八個(gè)部分：提出問題、制訂計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)探究、收集證據(jù)、分析數(shù)據(jù)、表達(dá)交流。

一、信息技術(shù)提升問題聚焦效度

在各學(xué)科教學(xué)過程中，學(xué)生的情感和非智力因素在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中起著重要的作用。在小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)中，教師要解決的一個(gè)重要問題是：如何創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的情感動(dòng)能，使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到科學(xué)探究中。通過信息技術(shù)與課堂教學(xué)融合，教師可以借助語言、文字、聲音、圖形、動(dòng)畫和視頻等多種呈現(xiàn)方式，創(chuàng)設(shè)圖文并茂、有聲有色的數(shù)字化情境，有效地提升學(xué)生的注意力、觀察力、意志力、記憶力。

例如教科版五年級(jí)上冊(cè)《地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)引起的地形變化》一課，教師在課前利用Camtasia Studio錄課軟件剪輯制作時(shí)長(zhǎng)約一分鐘的有關(guān)地震、火山場(chǎng)景的視頻。視頻中顯示，地震導(dǎo)致建筑物搖擺、道路扭曲變形以及火山爆發(fā)，巖漿噴發(fā)和淹沒物體及房屋等沖擊力極強(qiáng)的場(chǎng)面，迅速吸引學(xué)生的注意，使學(xué)生迅速聚焦問題“地震、火山對(duì)地形有什么影響？”并展開對(duì)地形變化原因的科學(xué)探究活動(dòng)。

例如教科版五年級(jí)下冊(cè)《時(shí)間在流逝》一課，教師剪輯了綜藝節(jié)目《挑戰(zhàn)不可能》中一個(gè)小女孩的比賽片段。在節(jié)目中，現(xiàn)場(chǎng)嘉賓隨機(jī)選取五分鐘內(nèi)的任意一個(gè)時(shí)間，小女孩不依靠任何設(shè)備的前提下，運(yùn)用輕擊食指記數(shù)的方式挑戰(zhàn)精準(zhǔn)記時(shí)。小女孩最終成功挑戰(zhàn)3分12秒的記時(shí)，誤差不超過0.5秒。生動(dòng)、富有挑戰(zhàn)性的視頻成功地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、信息技術(shù)提升證據(jù)收集效度

提出問題是科學(xué)探究的開始，面對(duì)問題做出科學(xué)、客觀地解釋，學(xué)生必須在科學(xué)探究的過程中，收集證據(jù)。收集證據(jù)是科學(xué)探究過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，借助計(jì)算機(jī)、智能終端等現(xiàn)代信息技術(shù)采集、存儲(chǔ)、加工、利用信息的優(yōu)勢(shì)，將信息技術(shù)與證據(jù)收集環(huán)節(jié)相融合，有效提升證據(jù)收集、處理、加工的效度，使科學(xué)探究中得到的證據(jù)更嚴(yán)謹(jǐn)、更科學(xué)。

例如教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《我們的小纜車》一課教學(xué)中，設(shè)計(jì)了電子記錄表單的界面簡(jiǎn)潔，易于學(xué)生操作，學(xué)生直接在電子記錄表單中輸入收集到的墊圈數(shù)和小車完成運(yùn)動(dòng)的用時(shí)，即可形成折線圖，直觀而快捷；運(yùn)用Powerpoint軟件設(shè)計(jì)的電子表格，學(xué)生完成記錄后馬上上傳到教師終端，增強(qiáng)了課堂師生的互動(dòng)。同時(shí)，電子表格也具備數(shù)據(jù)處理的功能，數(shù)據(jù)處理更方便、快捷：例如教師在設(shè)計(jì)電子表單時(shí)，已經(jīng)在“平均值”一列設(shè)置了求平均值的參數(shù)，當(dāng)學(xué)生記錄每組三次實(shí)驗(yàn)用時(shí)的同時(shí)，電腦就會(huì)根據(jù)參數(shù)公式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并準(zhǔn)確無誤地呈現(xiàn)結(jié)果。

例如教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《聲音的傳播》一課，教材要求學(xué)生采用耳朵聽辨的方法，區(qū)分棉線、木尺、尼龍繩、鋁箔紙傳播聲音的異同。教師借助手機(jī)，利用分貝測(cè)量?jī)x軟件和錄音軟件，改進(jìn)了這一實(shí)驗(yàn)。用錄音軟件錄下音叉發(fā)出的聲音，用分貝測(cè)量?jī)x軟件分別測(cè)量通過同等長(zhǎng)度的棉線、尼龍線、鐵絲傳播的聲音所用的分貝數(shù)值，使得實(shí)驗(yàn)更有科學(xué)性，獲得的數(shù)據(jù)更真實(shí)有效，更利于學(xué)生用證據(jù)說話，建立概念。

三、信息技術(shù)提升信息分析效度

分析數(shù)據(jù)能力是進(jìn)行科學(xué)探究必要的能力之一。學(xué)生需要將在探究過程中收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、整理和分析，使其轉(zhuǎn)化為信息，用表格、線形圖、柱狀圖等形式呈現(xiàn)幫助分析，使數(shù)據(jù)能“說話”，并從中尋找一定的規(guī)律或作為解釋現(xiàn)象的依據(jù)。

圖表最能直觀反映數(shù)據(jù)的變化是否呈現(xiàn)規(guī)律性。如果應(yīng)用紙質(zhì)表單，學(xué)生需要花一定的時(shí)間去繪制圖表，但是運(yùn)用Excel、Powerpoint等軟件，甚至例如希沃備課系統(tǒng)中的繪制圖表功能，繪制和使用電子表單可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)立刻轉(zhuǎn)化為圖表的目的，而且操作十分簡(jiǎn)便易行；教師可以利用Powerpoint軟件中的復(fù)制、粘貼的基本功能，將實(shí)驗(yàn)小組上傳的電子表單匯總到同一界面下，整合成“大數(shù)據(jù)”，將學(xué)生將視野從小組單體的范疇擴(kuò)大到全班，并進(jìn)行基于全班“大數(shù)據(jù)”環(huán)境下的數(shù)據(jù)分析與對(duì)比，獲得更宏觀而堅(jiān)定的認(rèn)識(shí)。

四、信息技術(shù)提升實(shí)驗(yàn)技能效度

科學(xué)學(xué)科是一門以科學(xué)探究為主要學(xué)習(xí)方式的學(xué)科。大多數(shù)的科學(xué)探究，包括概念、定律和對(duì)現(xiàn)象的解釋都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。但是在實(shí)際教學(xué)中由于課堂時(shí)間有限，教師在課堂上的實(shí)時(shí)演示存在不能重復(fù)演示、不能突出細(xì)節(jié)或重點(diǎn)、不能滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求等問題。利用信息技術(shù)，在課前制作實(shí)驗(yàn)操作演示視頻，通過學(xué)生在課余或家中可以提前學(xué)習(xí)以及操作，在課堂上把原來用于演示的時(shí)間留給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，通過終端反復(fù)播放或重點(diǎn)播放學(xué)生認(rèn)為沒有掌握的步驟，不僅給足了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)間，還能有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

例如教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《油菜花開了》一課，“解剖”實(shí)驗(yàn)是這節(jié)課一項(xiàng)重要的探究技能，對(duì)油菜花結(jié)構(gòu)的了解基于成功和科學(xué)地解剖一朵油菜花，教師在課前制作了“解剖一朵油菜花”的實(shí)驗(yàn)視頻，以學(xué)習(xí)者的視角呈現(xiàn)解剖全程，在課前通過家長(zhǎng)群發(fā)給學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí)和課堂中使用終端自主學(xué)習(xí)，視頻將解剖的細(xì)節(jié)擴(kuò)大化，縮短了觀察距離，提升了指導(dǎo)效度，而彈性的學(xué)習(xí)時(shí)間與空間，既保證了學(xué)生有效掌握解剖技能，又保證課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間。

五、信息技術(shù)提升課堂交互效度

以生為本的課堂是生成的、交互的。在教與學(xué)的過程中，教師是科學(xué)探究活動(dòng)的組織者和參與者，學(xué)生是活動(dòng)與發(fā)展的主體。電子交互白板技術(shù)為課堂互動(dòng)、師生互動(dòng)、生生互動(dòng)提供了技術(shù)可能和方便，為建立以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的課堂教學(xué)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。由于交互白板技術(shù)整合了黑板、多媒體等多種信息技術(shù)手段，因此，在科學(xué)課程中使用交互白板技術(shù)，使科學(xué)教學(xué)更加人性化，更加便捷。

例如教科版小學(xué)科學(xué)一年級(jí)上冊(cè)《觀察葉》一課，教師用希沃備課軟件的“課堂活動(dòng)”功能設(shè)計(jì)了一個(gè)互動(dòng)活動(dòng)：讓學(xué)生猜測(cè)教師提供的五片葉子中，哪一張是榕樹葉。當(dāng)學(xué)生說出自己的猜測(cè)時(shí)，教師則拖動(dòng)相應(yīng)的葉子圖片到“榕樹媽媽”圖標(biāo)上。如果猜錯(cuò)了，葉子圖片無法放入圖標(biāo)，放開鼠標(biāo)（或觸屏）后，葉子圖片仍然回到原來位置。當(dāng)所有的圖片都無法放入“榕樹媽媽”圖標(biāo)，學(xué)生們意識(shí)到五片葉子都不是榕樹葉，它們是哪棵植物的葉子呢？榕樹葉又是什么樣子呢？互動(dòng)活動(dòng)引燃了學(xué)生們進(jìn)一步探究的興趣。

在小學(xué)科學(xué)課中融合現(xiàn)代信息技術(shù)，既是新時(shí)代教育現(xiàn)代化的要求，更是要求教師從生本出發(fā)，為學(xué)生學(xué)習(xí)小學(xué)科學(xué)課提供更好的學(xué)習(xí)環(huán)境和便捷有效的途徑，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，引導(dǎo)和幫助學(xué)生提高科學(xué)探究技能。

（責(zé)編 周偉琳）