淺談信息技術與科學教學方式的整合初探

一、觀察類型課的整合教學

我對信息技術與科學教學的整合作了如下的探索實踐。即把信息技術作為信息環境和加工工具，通過在線學習使學生獲得真實可信、印象深刻的感性知識，從而正確感知事物的性狀特征，實現前所未有的突破。例如：《昆蟲》一課，是以昆蟲身體的共同特征以及其他相關昆蟲知識為內容的綜合型觀察課。按照以往的自然（科學）課傳統教學方法，只是提供給學生有限的幾盒昆蟲標本或幾張投影片，讓他們跟著老師的教學過程認識幾種昆蟲，然后從頭、胸、腹到觸角、足、翅膀等一一進行歸類概括，從而了解昆蟲的身體特征，形成昆蟲的概念。這樣的學習，學生只能是被動、機械地接受。信息技術與學科整合初始階段的教學方式則是運用多媒體演示型課件。這種整合方式當然可以增加昆蟲畫面的能見度，而且有些課件還能根據教學的重點，在學生認識昆蟲身體特征時把各種昆蟲的頭、胸、腹分解開來，幫助學生觀察、歸類，化解了教學的難點，而且還增強了學生學習昆蟲知識的興趣。但這種教學方式仍然沒有打破傳統自然觀察課的“教師說，學生聽；教師問，學生答；媒體現，學生看”的被動接受程式。而現在采取以資源為中心的學科整合發展階段的教學，則是以現代認知理論—“發現法”為指導，以培養學生整理資料以及探究性學習為重點，引導學生圍繞“ 昆蟲”這一主題從網上收集信息、分析信息和加工信息，這種以資源為中心的在線學習模式，完全可以建構起新的知識框架。教學過程是采用了學生“自己提出問題，自己檢索資料，自己分析比較，自己整理歸類，自己自學拓展，自主探究答案”的教學策略。即在第一課時內學生基本了解動物的兩大分類，什么是脊椎動物，什么是非脊椎動物以及它們的特征基礎上，再提出對非脊椎動物的另類--昆蟲進行探究歸類。首先，學生圍繞“昆蟲”提出了許多自己感興趣的問題。然后，教師在網上推薦部分昆蟲身體構造的畫面資料，供學生自己分析、比較；接著，學生通過教師提供的資料應用Word整理表格，對有關昆蟲體形特點進行逐一整理、歸類、填寫，從而得出昆蟲身體的共同特征是由頭、胸、腹三部分組成。其中頭部有一對觸角，胸部有一到二對翅膀和三對足；最后，學生在對昆蟲身體特征有所了解的基礎上，通過在線網絡自主選擇教師介紹的各種昆蟲網站，以獨立自學或協作探究的方式拓展有關昆蟲的其他知識，突破了以知識為中心的教材束縛，并由課堂虛擬網擴展到課外城域網。在這樣的學習過程中學生既提高了自身信息素養，又豐富了知識、學會了網上選擇、檢索信息的學習能力，從而全面呈現了信息技術與自然學科的有機整合。從而構建起科學知識、探究能力、學習態度“三位一體”有機結合的學科教學新架構，并在在線網絡的資源設計等方面，突破了僅呈現教材內容和情景畫面的單一模式，增加了學生自主選擇內容以及由局域網擴展到與城域網或廣域網之間的超鏈接，從而極大地豐富了學生探索學習的內容，進一步培養了學生自主學習的能力與主動發展精神。

二、實驗類型課的整合教學

小學科學實驗課，是諸多課型中最常見、最基本的課型之一。實驗課的主要任務是指導學生動手操作，以獲得正確的知識并形成技能，培養科學的分析方法和科學態度以及發現問題、提出問題、解決問題的創新精神與實踐能力。因此如何利用信息技術與科學實驗有機整合，特別是指導學生動手實踐是很值得研究的問題。在《電和磁》的單元中，我對其中“暗盒簡單電路的判斷與接線方式”作了信息技術與科學實驗教學整合的探索。

按照傳統的自然實驗教學方法，通常是先讓學生動手用暗盒外接電路做個實驗，以證明暗盒中接頭連接是否良好。然后，教師用演示圖片或投影展示暗盒內接頭的連接狀況，講解暗盒中幾種電路連接形式。這樣的先動手后觀察分析，似乎是符合學生由具體到抽象的認知過程。但實質上學生只作了簡單的操作與判斷，無需多動腦筋思考，更談不上發展學生的分析、推理能力與發散、創新能力。這樣的實驗實際也是一種填灌式的教學，無助于發展學生的探究能力與科學素質。為了從根本上改革這種傳統的實驗教學方式，我在這節課中按照布魯納的“發現”教學理論，將信息技術與實驗過程設計進行了充分的整合。在強調培養學生實驗能力、處理信息能力以及協作能力的同時，還注重培養學生的探究能力，即自己發現問題、解決問題的能力以及創造性思維能力。實驗課的操作程序就是按照布魯納的“發現”教學模式分為：提出問題—推理假設—進行驗證—得出結論四個階段開展。其中信息技術扮演著“研發工具”的角色。本課所設計的工具型教學課件為教和學提供了極好的支持。

由于本課的信息技術是作為一種“研發工具”與實驗教學整合，以能力為核心的教學目標成為本課的主體，由此，使全班學生學習積極性與主動性空前高漲，在整堂課中，不僅大大發揮了學生之間的協作精神，而且使他們做到了人人積極動腦思考，創新思維的靈感火花不斷迸發，從而使全班學生都獲得了一種成就感并大大提高了自信心。

以上是我對信息技術與科學教學整合探索研究中的兩個實例，目前這種整合還是處于探索的過程中，但已經深深地感到這樣的整合對于改革自然教學的模式、策略等方面具有極強的生命力。相信隨著信息技術與課程整合的深入發展，必將使整合進入全方位的改革階段，實現課程改革的更高目標，科學教學也必將與其它學科一樣，會加速實現現代化的跨越式發展，從而更好、更多地為培養21世紀信息化社會高素質、創新型人才服務。

在科學教學之外，我總是先讓學生上網查詢資料、信息，從學生最關注的大連的空氣以及環境現狀入手，了解大連的空氣以及環境現狀，并且注意從學生周圍熟悉的現實生活中尋找科學知識的“原型”和最新的信息，查詢有關圖片以及文字資料。然后馬上讓學生在網上查詢造成環境污染的成因，依靠學生對感性材料的直接興趣，和對新鮮事物及新信息進一步探究的欲望，讓學生研究環境污染的形成過程。