摘" 要：對(duì)華南師范大學(xué)附屬龍崗大運(yùn)學(xué)校教師開展信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)情況問卷調(diào)查，并以四年級(jí)作為對(duì)象進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，結(jié)果表明，信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)教學(xué)不僅可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)可視化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的創(chuàng)新能力、自主探究和動(dòng)手能力，還有利于增強(qiáng)課堂教學(xué)有效性，構(gòu)建學(xué)生自主探究的創(chuàng)新課堂。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；小學(xué)科學(xué)；創(chuàng)新課堂

文章編號(hào)：1671-489X（2025）07-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.07.

0" 引言

《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出，要加快信息化時(shí)代教育變革，要教育引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)綜合能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維。在《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》發(fā)布后，小學(xué)科學(xué)學(xué)科被賦予了更具基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性的定位[1，3]。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)是順應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，也是落實(shí)新課標(biāo)課程綜合化的要求，有利于學(xué)生形成完整的知識(shí)體系[2]，培養(yǎng)他們的科學(xué)精神，同時(shí)提升其數(shù)字素養(yǎng)與技能。

1" 信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)現(xiàn)狀

筆者對(duì)華南師范大學(xué)附屬龍崗大運(yùn)學(xué)校教師在學(xué)科教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)的情況進(jìn)行問卷調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，100%的學(xué)科教師都會(huì)將信息技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)。將信息技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)有利于豐富教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)形式、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1，3]、提高教學(xué)效率與學(xué)生能力、擴(kuò)大教學(xué)容量和增強(qiáng)課程效果。大部分教師認(rèn)為信息技術(shù)在自己學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用效果明顯，能較好地吸引學(xué)生注意力，且有利于師生互動(dòng)，學(xué)生積極性明顯提高，但同時(shí)有66.7%的教師僅聽說過信息技術(shù)環(huán)境下的智慧課堂，不知道如何實(shí)施智慧課堂，77.8%的教師僅掌握學(xué)校希沃觸控一體機(jī)配套軟硬件操作的少部分功能。這些數(shù)據(jù)說明目前教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力還有待提升。

在多次聆聽相關(guān)教師的科學(xué)課程后，筆者發(fā)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與分析、處理與解釋、反思與交流等環(huán)節(jié)上，教師往往借助個(gè)別優(yōu)等生的發(fā)言一帶而過[4]，忽視對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)的深度分析。由此可見，教師面向全體學(xué)生的科學(xué)教學(xué)觀念還沒有完全建立[4]。科學(xué)探究活動(dòng)存在重假設(shè)、輕設(shè)計(jì)，重實(shí)驗(yàn)觀察與操作、輕數(shù)據(jù)分析與處理，重科學(xué)結(jié)論、輕思維培養(yǎng)等問題。同時(shí)，在集體存在不同層次的情況下，教師很難找到一種合適的現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的因材施教，又能通過培養(yǎng)學(xué)生的思維過程、科學(xué)診斷和幫助學(xué)生排憂解惑，促進(jìn)師生、生生之間的相互交流。

2" 信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)教學(xué)研究

為了促進(jìn)信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的融合，筆者所在學(xué)校引進(jìn)了NB小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真應(yīng)用程序，將信息技術(shù)融入四年級(jí)科學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐，采取多媒體輔助教學(xué)軟件平臺(tái)與平板電腦等終端設(shè)備相結(jié)合的信息化教學(xué)模式，以教科版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“鳳仙花開花了”一課為例開展一節(jié)信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)教學(xué)的研究課，再與傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比。該課在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)采用設(shè)置懸念法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題大膽質(zhì)疑，激發(fā)他們的好奇心和探究欲，學(xué)生自主探究后解開懸念，讓他們體驗(yàn)科學(xué)探究的趣味和成就感。課堂教學(xué)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)和小組合作的方式讓學(xué)生集思廣益、共同探究，增強(qiáng)他們的合作意識(shí)和互助學(xué)習(xí)的精神。在實(shí)驗(yàn)探究中，對(duì)部分基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生，采用組內(nèi)互助或教師指導(dǎo)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)需要用到較多的實(shí)物實(shí)驗(yàn)材料，本節(jié)研究課為了保證教學(xué)效果，將信息技術(shù)制作3D動(dòng)畫的NB軟件引入教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中體會(huì)通過科學(xué)探索驗(yàn)證事實(shí)的喜悅，激發(fā)對(duì)植物的探究欲，培養(yǎng)喜歡科學(xué)、熱愛科學(xué)的情感。在教學(xué)過程中，學(xué)生自主操作平板電腦觀察3D動(dòng)畫獲取系統(tǒng)知識(shí)存在一定困難，但利用信息技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)可視化，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、差異化學(xué)習(xí)，還可以實(shí)現(xiàn)師生、生生、人機(jī)的有效互動(dòng)，構(gòu)建生本課堂、創(chuàng)生課堂[4]。

2.1" 知識(shí)可視化，操作簡(jiǎn)單

知識(shí)可視化可以提升學(xué)生獲取知識(shí)的速度，并有利于他們靈活地遷移、重構(gòu)和鞏固知識(shí)。小學(xué)科學(xué)中存在一些抽象的、微觀的重難點(diǎn)知識(shí)，僅靠教師講解難以突破。在“鳳仙花開花了”一課中，對(duì)照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，本課要求學(xué)生通過觀察研究植物的外部形狀特點(diǎn)掌握植物的多種感覺器官，并利用解剖、觀察、實(shí)驗(yàn)、推理等方法研究植物器官的結(jié)構(gòu)與功能，從而培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)花草樹木的意識(shí)，激發(fā)他們對(duì)生命現(xiàn)象探究的興趣。

這一課的教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生能夠說出花的結(jié)構(gòu)、雄蕊雌蕊的特點(diǎn)和作用。傳統(tǒng)的授課形式雖然可以讓學(xué)生親自觀察實(shí)物，但缺乏對(duì)學(xué)生興趣的激發(fā)和觀察的引導(dǎo)，容易顯得枯燥。通過NB軟件對(duì)花的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，可以讓學(xué)生初步了解花的結(jié)構(gòu)，之后再讓學(xué)生解剖實(shí)物花，這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，還能夠促進(jìn)他們對(duì)知識(shí)的建構(gòu)，體會(huì)通過科學(xué)探索驗(yàn)證事實(shí)的喜悅。在動(dòng)態(tài)演示過程中，學(xué)生可以仔細(xì)觀察并了解花的每一個(gè)結(jié)構(gòu)，也可以利用NB軟件的放大功能觀察一些結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化。這種學(xué)習(xí)方式彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。同時(shí)，本節(jié)課要求學(xué)生通過對(duì)比不同的花了解花的分類，但由于植物的花期不同，難以給學(xué)生提供全部的實(shí)物花進(jìn)行觀察。NB軟件可以讓學(xué)生從不同維度觀察不同花的結(jié)構(gòu)，達(dá)到與觀察實(shí)物花一樣的生動(dòng)效果。在解剖實(shí)物花的時(shí)候，部分學(xué)生在操作中會(huì)不小心將花撕壞，而利用多媒體教學(xué)平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生使用平板電腦上的NB軟件進(jìn)行模擬解剖，可以幫助學(xué)生快速正確掌握解剖步驟，之后再進(jìn)行實(shí)體解剖，這不僅可以縮短學(xué)生解剖鳳仙花的時(shí)間，還有助于提高操作的安全性和成功率。

信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)教學(xué)不僅可以面向全體學(xué)生，而且有效實(shí)現(xiàn)了因材施教，在幫助學(xué)生掌握小學(xué)科學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)的同時(shí)，也讓他們通過NB軟件的虛擬仿真模擬實(shí)驗(yàn)提高了實(shí)操能力、科學(xué)思維能力和探究能力。

2.2" 創(chuàng)新課堂，人人參與

四年級(jí)學(xué)生的思維依舊處于形象思維階段，抽象概括能力還處在發(fā)展階段[5]，觀察事物的深度、準(zhǔn)確度還比較薄弱，對(duì)事物的觀察或描述的方法還不會(huì)靈活運(yùn)用，在觀察、記錄的方法上還需要教師的示范和引導(dǎo)。該階段的學(xué)生已經(jīng)能初步掌握和控制自己的情緒和行為，但還存在不確定因素，自控能力不夠強(qiáng)，甚至有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)存在耗時(shí)低效的問題，不能很好地利用課堂學(xué)習(xí)時(shí)間，因此，在學(xué)習(xí)過程中教師需要不斷巡回指導(dǎo)關(guān)注學(xué)生的活動(dòng)體驗(yàn)過程。在科學(xué)課堂中融入信息技術(shù)是學(xué)生最喜歡的一種形式，用這種方式可以促進(jìn)學(xué)生更好地開展觀察、體驗(yàn)等活動(dòng)。

創(chuàng)新課堂要求以生為本，在課堂上學(xué)生是主角，教師是輔助角色，是借助信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)的一種符合時(shí)代特點(diǎn)且富有啟發(fā)性、創(chuàng)造性的課堂。由于小學(xué)生的知識(shí)和能力有限，一般情況下很難依靠自己來完成抽象、操作難度較大、有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)。相較于傳統(tǒng)教育模式的課堂，創(chuàng)新課堂具有明顯優(yōu)勢(shì)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融入信息技術(shù)，讓每位學(xué)生都能通過平板電腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣，在師生、生生互動(dòng)中獲取知識(shí)與技能，做到人人參與互動(dòng)，發(fā)揮自身的創(chuàng)新能力，激發(fā)自主學(xué)習(xí)和自主鉆研能力，提升小學(xué)科學(xué)課堂的有效性，創(chuàng)建學(xué)生自主探究的創(chuàng)新課堂。

2.3" 信息整合，科學(xué)分析

當(dāng)今是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代，對(duì)數(shù)據(jù)的分析、處理和整合是當(dāng)代人必備的技能之一。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，教師不僅要重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察與操作能力，也要關(guān)注對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)分析與處理能力的培養(yǎng)?？茖W(xué)探究時(shí)會(huì)產(chǎn)生多組數(shù)據(jù)、多種現(xiàn)象，在科學(xué)學(xué)習(xí)中融入信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這一課程目標(biāo)。如表1所示，將實(shí)驗(yàn)表格轉(zhuǎn)化為在線文檔可以有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，直觀地幫助學(xué)生做好數(shù)據(jù)分析，提高泛化能力。在“鳳仙花開花了”一課的研究中，在解剖鳳仙花觀察花的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，教師要求學(xué)生及時(shí)記錄觀察結(jié)果，并將數(shù)據(jù)輸入在線表格，便于分析總結(jié)，激發(fā)他們的深層思考與探究欲望。然后教師利用NB軟件進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生比較事物異同的能力。學(xué)生通過探索植物形態(tài)、研究植物器官結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)觀察推理能力和保護(hù)花草樹木的意識(shí)，激發(fā)對(duì)生命現(xiàn)象的探究興趣，進(jìn)一步推動(dòng)他們繼續(xù)探究花的結(jié)構(gòu)。在信息技術(shù)的輔助下，學(xué)生已經(jīng)在腦海里記憶了相關(guān)知識(shí)，同時(shí)利用在線表格填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的快速呈現(xiàn)與反饋。相較于傳統(tǒng)紙筆記錄，利用信息技術(shù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更快捷、更直觀，教師既可以快速了解學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握情況，還可以直觀呈現(xiàn)學(xué)生的思維過程，有效評(píng)價(jià)和診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.4" 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，小組合作

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)是一種以任務(wù)為中心的教學(xué)方法。在解決任務(wù)的過程中，利用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行小組合作、共同探究學(xué)習(xí)，在合作探究中解決問題，體會(huì)探究、驗(yàn)證的樂趣，培養(yǎng)觀察、口頭描述和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力。在小學(xué)科學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)，教師主要通過設(shè)置問題導(dǎo)入、學(xué)生自主觀察、實(shí)驗(yàn)操作、小組討論、交流匯報(bào)、課堂評(píng)估等環(huán)節(jié)實(shí)施。例如，在“鳳仙花開花了”這一課的教學(xué)過程中，教師通過設(shè)置問題導(dǎo)入新課，以懸念引導(dǎo)學(xué)生思考，告知學(xué)生項(xiàng)目學(xué)習(xí)的要求，之后教師演示操作步驟，指導(dǎo)學(xué)生利用平板電腦上的應(yīng)用程序完成任務(wù)，學(xué)生分小組自主探究，教師巡視指導(dǎo)。

目前，我國(guó)小學(xué)階段大部分學(xué)校都是大班教學(xué)，學(xué)生人數(shù)多，而科學(xué)課堂時(shí)間有限，要實(shí)現(xiàn)教師對(duì)每位學(xué)生的一對(duì)一指導(dǎo)是很困難的。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)通常采用小組合作的方式來開展，教師采用一對(duì)多的指導(dǎo)方式，一組一組地輔導(dǎo)，但每個(gè)小組里有愿意動(dòng)手操作的學(xué)生，也有愿意安靜坐著觀察的學(xué)生，教師很難兼顧每一位學(xué)生，讓他們都動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)課堂可以有效彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。學(xué)生使用NB小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)仿真應(yīng)用程序，課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，課中自己動(dòng)手操作。每位學(xué)生都能按照從外向內(nèi)的順序解剖花等，依次觀察花的不同結(jié)構(gòu)；每位學(xué)生都可以看到自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，能感受真實(shí)實(shí)驗(yàn)的情境。對(duì)部分基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生，主要采用組內(nèi)互助或教師指導(dǎo)的方式展開。

本研究對(duì)兩種教學(xué)模式下的課堂檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如圖1所示。相較于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)效果顯著，這種方式可以有效輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)，每位學(xué)生都能通過平板電腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真獲取知識(shí)并互動(dòng)體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣，一分四率的檢測(cè)情況高于傳統(tǒng)教學(xué)模式。

3" 結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)不僅可以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，還可以提高課堂教學(xué)的有效性，創(chuàng)建學(xué)生自主探究的創(chuàng)新課堂。信息技術(shù)賦能小學(xué)科學(xué)教學(xué)的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣更濃厚了，不僅掌握了教材要求的基本科學(xué)知識(shí)，還在實(shí)踐操作中鍛煉了觀察和操作能力，提升了科學(xué)素養(yǎng)。但同時(shí)也存在一些問題，融入信息技術(shù)的學(xué)科教學(xué)，教師需要花費(fèi)更多時(shí)間備課，目前一線教師的工作量較大，精力有限，難以完成融合信息技術(shù)的高質(zhì)量備課，因此應(yīng)不斷提升教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力，真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)賦能學(xué)科教學(xué)。

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