秦文國

【摘要】在當(dāng)前社會背景下，人們的生活和工作與現(xiàn)代化信息技術(shù)的聯(lián)系日益緊密，在教育領(lǐng)域，信息技術(shù)的應(yīng)用也日益頻繁。對于小學(xué)科學(xué)教學(xué)而言，應(yīng)用信息技術(shù)可以有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量，讓課堂變得更加豐富多彩。文章以信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的整合為內(nèi)容，對其具體的整合策略作出一系列探究，以構(gòu)建高效的小學(xué)科學(xué)課堂。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；信息技術(shù)；課堂教學(xué)；整合策略

【中圖分類號】G623【文獻標(biāo)志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）10—0092—04

在信息化時代，社會各個領(lǐng)域都發(fā)生了巨大的改變，教育領(lǐng)域也是如此。在信息技術(shù)的支持下，教育事業(yè)迎來了一次發(fā)展機遇。其中，小學(xué)科學(xué)作為一門探究性課程，應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)手段意義重大，既是這門學(xué)科本身發(fā)展的需要，也是促進學(xué)生全面發(fā)展的重要途徑。在信息技術(shù)支持下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)資源將更加豐富，教學(xué)手段也將更加多元化，這對于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高有著積極作用，同時這也為課堂教學(xué)提供了新的動力源泉，使得課堂教學(xué)變得更加豐富多彩。

一、信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)整合的意義

1.實現(xiàn)有效科學(xué)探究情境的創(chuàng)設(shè)。從某種程度上而言，小學(xué)科學(xué)這門學(xué)科具有較強的抽象性和實踐性，整個教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為主體開展各種探究活動。而在以往的教學(xué)過程中，由于小學(xué)生的年齡層次較低，認(rèn)知水平有限，不能夠很好地展開自主探究，對于抽象的科學(xué)知識難以理解。而在信息技術(shù)的應(yīng)用下，教師可以通過創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的科學(xué)探究情境，讓學(xué)生能夠在有趣、豐富的學(xué)習(xí)情境中增進知識的理解，同時提高個人的學(xué)習(xí)體驗。這種以影像、圖片等為主體形式的科學(xué)情境，能夠進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，更好地進行科學(xué)探究。

2.解決實驗課程教學(xué)重難點問題。實驗作為小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的一個重點內(nèi)容，對于學(xué)生的探究能力、動手操作能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。對于小學(xué)科學(xué)教學(xué)而言，如果沒有了實驗教學(xué)，這門學(xué)科也就失去了實踐性。但是在實際的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，一方面由于小學(xué)生的認(rèn)知水平有限，對于各類科學(xué)實驗會覺得難以理解；另一方面受到條件的限制，小學(xué)科學(xué)教學(xué)中很多實驗難以落實。這兩個問題都導(dǎo)致了當(dāng)前科學(xué)實驗教學(xué)的效果不佳。而在信息技術(shù)的應(yīng)用之下，這些問題得以有效解決。具體而言，信息技術(shù)可以使實驗教學(xué)更加形象化、直觀化，如教師通過制作動畫視頻并用多媒體設(shè)備給學(xué)生播放，讓學(xué)生能夠直觀清晰地了解到實驗的各個步驟，從而自主地完成整個科學(xué)實驗。在此基礎(chǔ)之上，整個科學(xué)實驗難度得以有效降低，同時也能夠最大限度地避免學(xué)生由于不清楚實驗步驟而造成實驗失敗，或是造成更為嚴(yán)重后果的問題。同時，教師還可以利用先進信息技術(shù)設(shè)備，在學(xué)生自主操作科學(xué)實驗的過程中檢查其流程是否規(guī)范等?？梢?，利用信息技術(shù)可以有效地解決當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中存在的重難點問題。

3.提升學(xué)生分析解決問題的能力。處于小學(xué)階段的學(xué)生其邏輯思維很大程度上仍具有具體形象性，對于事物的認(rèn)識具有直觀性。因此，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)在符合小學(xué)生的認(rèn)知能力基礎(chǔ)上，嘗試通過從小學(xué)生的日常生活出發(fā)，以生活化教學(xué)為主，在滿足學(xué)生認(rèn)知需求的基礎(chǔ)上促使學(xué)生積極主動地發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題、解決科學(xué)問題，從而實現(xiàn)學(xué)生分析解決問題能力的提高，而這也正達到了陶行知先生所說的“生活即教育”的目的[1]。對此，信息技術(shù)的應(yīng)用可以很好地實現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)。針對小學(xué)科學(xué)中涉及的一些天文地理、生物學(xué)等學(xué)生較難理解的知識，教師可以通過信息技術(shù)的應(yīng)用，以圖片、視頻、交互式虛擬互動等方式將知識與學(xué)生的生活相結(jié)合，進而使學(xué)生能夠身臨其境，主動探究問題，提升學(xué)生的綜合能力。

二、信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的整合策略

1.創(chuàng)設(shè)信息化情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。對于小學(xué)生而言，興趣是他們展開科學(xué)探究的動力源泉。而創(chuàng)設(shè)有趣豐富的教學(xué)情境可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望、學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生主觀性，從而進行科學(xué)問題探究。對于小學(xué)科學(xué)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)有諸多方式，其中應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境有著更好的效果，基于信息技術(shù)的情境創(chuàng)設(shè)，通過動畫、視頻等形式將學(xué)生帶入相應(yīng)的教學(xué)情境中，達到吸引學(xué)生注意力的效果，使學(xué)生能夠快速地進入科學(xué)知識學(xué)習(xí)的狀態(tài)。同時，通過調(diào)動學(xué)生聽覺、視覺等多感官體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生主動思考問題，提升思維能力。

例如，在教科版“用水測量時間”一課教學(xué)中，教師可通過信息技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)一個有趣的教學(xué)情境，以此將學(xué)生帶入情境學(xué)習(xí)之中，使學(xué)生產(chǎn)生好奇心，主動地展開問題探究。如教師可通過多媒體設(shè)備向?qū)W生播放古人利用流水計時的視頻，學(xué)生通過觀看視頻對用水測量時間有了初步的認(rèn)識后，教師再用多媒體設(shè)備向?qū)W生出示古代水鐘的圖片或是模型。然后，教師可向?qū)W生提問：為什么古人會用流水來計時呢？我們看到的古代水鐘又是怎樣計時的呢？你們會用水來計時嗎？通過創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生能夠?qū)Ρ竟?jié)課內(nèi)容有一初步感知，此時教師再提出問題引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課知識進行學(xué)習(xí)探索，促進學(xué)生主動思考。在此基礎(chǔ)上，教師即可通過實驗教學(xué)來幫助學(xué)生掌握本節(jié)課知識，利用電子表、漏斗等展開實驗，以10ml、50ml、100ml的水為單位，在實驗中記錄不同單位的水流完所需時間，教師再對學(xué)生加以引導(dǎo)：水的流速是否有變化？水能否以固定速度流下來？最終得出答案，水以固定流速流下。在這整個教學(xué)過程中，都是基于信息化情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生能夠產(chǎn)生興趣和探究欲望去學(xué)習(xí)和感知本節(jié)課內(nèi)容，主動分析解決問題。

2.利用虛擬實驗室，促進科學(xué)認(rèn)知。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的主要場所是科學(xué)實驗室，然而，受到各種客觀因素的影響，如器材設(shè)備、實驗難度等，一些科學(xué)實驗在實驗室內(nèi)的實際開展效果并不好[2]。當(dāng)前，虛擬實驗室是一種基于信息技術(shù)手段，對科學(xué)實驗室條件進行模擬形成的一種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。雖然利用虛擬實驗室展開科學(xué)教學(xué)仍處于初步探索階段，但是從相關(guān)的實踐中可以看出，運用虛擬實驗室開展科學(xué)實驗教學(xué)有助于進一步提高學(xué)生的科學(xué)思維、鍛煉學(xué)生解決問題的能力[3]。同時，虛擬實驗室也可以看作是對實驗教學(xué)的一種補充。由于小學(xué)生的年齡層次較低，缺乏一定的安全意識，在具體的實驗中往往不能準(zhǔn)確地識別安全風(fēng)險，這就需要教師在實驗教學(xué)中關(guān)注學(xué)生的安全問題，而虛擬實驗室在一定程度上能夠降低實驗風(fēng)險，通過線上操作等措施解決實驗難題，提升實驗教學(xué)效果。

例如，在教科版“我們關(guān)心天氣”的教學(xué)中，通常情況下教師都是采用替代實驗、模擬實驗等教學(xué)方式，這些在一定程度上無法達到相應(yīng)的效果。此時，教師通過構(gòu)建虛擬實驗室，形成大氣虛擬系統(tǒng)，可以讓學(xué)生在這一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行交互式體驗和互動。即學(xué)生通過這一平臺及時地向老師提問不懂的問題，同時與其他同學(xué)形成探究合作，實現(xiàn)多向互動。其中，教師通過引入衛(wèi)星云圖，讓學(xué)生學(xué)會從云量、氣溫、降水量等天氣現(xiàn)象來準(zhǔn)確描述天氣。與此同時，教師通過在虛擬實驗室內(nèi)搭建循環(huán)天氣系統(tǒng)，向?qū)W生具體地模擬天氣變化。在此基礎(chǔ)之上，教師可組織學(xué)生扮演“小小預(yù)報員”，讓學(xué)生在掌握好日常生活中常見的天氣現(xiàn)象及其符號表示后，科學(xué)地分類不同的天氣現(xiàn)象，能夠?qū)W會利用感官來觀察天氣并記錄。這些對于學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知培養(yǎng)有著積極作用，與此同時，通過虛擬實驗室的搭建，本節(jié)課的實驗教學(xué)難度得以降低，教學(xué)效果有明顯提升。

3.利用信息軟件，實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容包含了多個領(lǐng)域的知識，如地球與宇宙科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、技術(shù)與工程等。這些領(lǐng)域知識涉及了許多復(fù)雜的概念，具有較強的抽象性。對于小學(xué)生而言，他們大多難以把握住這些知識概念的本質(zhì)，而如果學(xué)生不能對其準(zhǔn)確理解，自身科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)也會隨之受到影響[4]。因此，教師在向?qū)W生教學(xué)一些復(fù)雜難懂的科學(xué)概念時，應(yīng)積極利用有關(guān)信息軟件將這些概念直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，以此來實現(xiàn)化繁為簡、化難為易的教學(xué)效果。在這一教學(xué)手段下，整個科學(xué)教學(xué)也會更加精準(zhǔn)，能夠讓學(xué)生準(zhǔn)確地把握科學(xué)本質(zhì)，形成自身的科學(xué)知識體系。

例如，教科版“食物在體內(nèi)的旅行”教學(xué)，本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是要學(xué)生掌握食物消化方面的科學(xué)知識。而在實際的教學(xué)中，可以發(fā)現(xiàn)，雖然學(xué)生每天都在食用不同種類的食物，然而對于自己身體內(nèi)消化器官的構(gòu)造、特征等，大多學(xué)生們不曾了解過，對于“我們吃進去的食物去哪里了”等問題，學(xué)生也無法準(zhǔn)確回答。此時，如果教師采用口頭講述的方式告訴學(xué)生食物在身體內(nèi)的消化過程，整個教學(xué)將會顯得枯燥乏味，學(xué)生也無法提起興趣去學(xué)習(xí)和探究，對于本節(jié)課的知識概念更是模糊不清。因此，為了實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)，教師可采用有關(guān)信息軟件如“3D body”醫(yī)學(xué)軟件輔助教學(xué)，幫助學(xué)生真實地看清食物在人體內(nèi)的消化過程，以及人體內(nèi)消化器官的構(gòu)造和特征等。如在講解到口腔、食道、胃等器官時，教師就可在這一醫(yī)學(xué)軟件中選中要講解的消化器官，選中之后再利用多媒體投屏將畫面投到屏幕上。在此基礎(chǔ)之上，學(xué)生便能夠很好地看清器官特征，在講解食物消化過程時也是如此，通過投屏讓學(xué)生看到食物在口腔、食道等器官的真實狀態(tài)。在這一教學(xué)模式下，學(xué)生能夠精準(zhǔn)認(rèn)識食物在人體中的具體消化步驟，實現(xiàn)有關(guān)科學(xué)知識的精準(zhǔn)把握。

4.利用信息設(shè)備，打破空間局限。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中往往需要向?qū)W生展示各種實驗物品，但是受到空間限制的影響，往往只有前排的同學(xué)才能夠看清楚實驗物品。對此，實物展示臺的應(yīng)用可以有效解決這一問題。實物展示臺是信息技術(shù)發(fā)展下催生的一種信息技術(shù)設(shè)備，其具有實時性、便捷性等特征[5]。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，實物展示臺的應(yīng)用打破了空間限制，當(dāng)在進行現(xiàn)場實驗演示，或是實驗物品展示時，教師可以在實物展示臺上同步展示實驗過程，或是放大實驗物品展示，這樣一來，不僅前排同學(xué)能夠看清實驗內(nèi)容，后排同學(xué)也能看清，有效避免了因看不清實驗內(nèi)容而造成課堂秩序混亂的問題，進一步優(yōu)化了小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)流程，提升了教學(xué)質(zhì)量。

例如，在教科版“米飯、淀粉和碘酒的變化”教學(xué)時，為了讓每一位同學(xué)都能看清實驗步驟，觀察到實驗中出現(xiàn)的變化，教師即可將實驗器材放置在展示臺內(nèi)，確保攝像頭能夠清晰拍攝實驗過程。然后，教師在米飯上滴一滴碘酒，詢問學(xué)生發(fā)生了什么現(xiàn)象？此時，學(xué)生通過設(shè)備都能清晰地看到米飯變成了藍色，后排的同學(xué)也不需要擠上前去觀察，有效地規(guī)范了課堂教學(xué)秩序。此外，利用實物展示臺，學(xué)生能夠更好地看清老師的實驗步驟，從而掌握實驗操作要領(lǐng)，在提升了演示實驗教學(xué)效果的同時，進一步促進了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

5.建立數(shù)據(jù)庫，優(yōu)化教學(xué)評價。有效的教學(xué)評價是促進學(xué)生全面發(fā)展的關(guān)鍵。信息技術(shù)下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)評價，通過建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對學(xué)生多元、多維互動評價，即從學(xué)生的概念掌握、學(xué)習(xí)態(tài)度等多維度地評價學(xué)生，其中既包括了教師評價，也包括了學(xué)生自評以及他評，這一評價方式強調(diào)了每一學(xué)生的個性化差異發(fā)展，關(guān)注評價主體的多元化。在此基礎(chǔ)上，教師能夠結(jié)合對學(xué)生的綜合性評價，有效地進行教學(xué)設(shè)計，促進學(xué)生的發(fā)展；而學(xué)生也能夠更加明確科學(xué)知識學(xué)習(xí)中存在的問題，對未來的努力方向有了明確認(rèn)識，從而提高教學(xué)效率。

例如，在教科版“水的三態(tài)變化”教學(xué)中，針對水存在的狀態(tài)變化，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考探究。在這一過程中，有的同學(xué)認(rèn)為水成冰是一種自然現(xiàn)象，出現(xiàn)在冬季；有的同學(xué)認(rèn)為這種說法不對，夏季冰箱里也存在水成冰的現(xiàn)象。此時，教師先不要急著糾正學(xué)生出現(xiàn)的錯誤，而是要引導(dǎo)學(xué)生自己尋找答案。在學(xué)生探究學(xué)習(xí)的過程中，教師可建立數(shù)據(jù)庫，將學(xué)生在探究活動中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、探究結(jié)果等內(nèi)容匯總?cè)霐?shù)據(jù)庫，并對學(xué)生進行綜合性評價，這一評價方式能夠更好地讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己存在的學(xué)習(xí)問題，做到及時改進。

綜上所述，信息技術(shù)運用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中具有重要的意義。信息技術(shù)下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，教師通過創(chuàng)設(shè)信息化情境、利用虛擬實驗室、利用信息軟件和設(shè)備、建立數(shù)據(jù)庫來進一步優(yōu)化課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探究欲望，促使學(xué)生能夠積極主動地探究問題、解決問題。

參考文獻

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編輯：張昀