教育信息化背景下有效開展小學科學教育的策略研究

楊兆輝

摘要：教育信息化的時代背景，帶來了教育形式和學習方式的重大變革，對傳統的教育思想、觀念、模式、內容和方法產生了巨大沖擊，同時也對教師發展帶來了機遇和挑戰。在科學教育過程中開展信息技術與學科有效整合的教學，是當前教育領域倡導的培養創新型人才的一種有效的方式。本文針對信息技術與小學科學課程整合的研究及實踐，對利用信息技術有效開展小學科學教育的相關策略進行了初步探討。

關鍵詞：教育信息化 小學科學 學科整合 工具功能

信息化技術的飛速發展正在引起社會的深刻變革，信息時代的到來迫切要求我們的教育進行改革。教育信息化建設的總體目標，即寬帶網絡校校通，優質資源班班通，網絡學習空間人人通，建設教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺（三通兩平臺），為信息技術、網絡技術等高新技術在教育領域的應用和滲透帶來了機遇和挑戰。

《國家基礎教育課程改革綱要》中指出：教學過程中要大力推進信息技術在教學中的普遍應用，促進信息技術與學科課程整合，逐步實現教學內容呈現形式、學生學習方式、教師教學方式和師生互動方式的改革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。《小學科學課程標準》中也指出：“在一切有條件的地方，科學課程的教學應盡可能地運用現代教育技術”。可見，信息技術與小學科學教學整合已經是時代發展的必然趨勢要求。

實現信息技術與學科教育教學的深度融合要充分發揮信息技術的優勢，根據學科實際教學需要，充分發掘信息技術的工具性功能，開辟信息技術與學科整合的有效途徑。本文嘗試從信息技術作為教與學的工具功能方面闡述信息技術與學科整合的具體方式，探討利用信息技術有效開展小學科學教育教學工作的策略途徑。

一、信息技術作為媒體演示的工具

小學階段是兒童心理發展的一個重大轉折時期，思維逐步由形象思維向抽象邏輯思維過渡，仍然具有很大成分的具體形象性，有效的學習必須考慮到兒童的身心發展特點，在教學方法上就應該以直觀、形象的教學方法為主，視覺心理對學生認知發展十分重要。多媒體技術將文字、圖畫、聲音、動畫、視頻等不同表現形式的信息有機地結合在一起，對所表現的信息產生極佳的逼真效果，可以生動靈活地利用豐富的與教學內容有關的信息資源組織教學內容，并以多種方式呈現出來，提高學生的學習興趣和主動性。

個人認為，將多媒體技術應用于小學科學教學之中，目的就是為了更好地提升小學生對科學知識的理解力，使抽象的教學內容形象化，表現手法多樣化，為學生創建一種愉快、和諧的學習氛圍，引發、引導學生在現有科學知識的基礎上運用信息技術進行探究，形成鮮明豐富的感性認識，能夠達到教學效果的最優化。

例如，在教學“植物的生長變化”、“動物的生命周期”等時間跨度相對較長的科學內容時，為研究鳳仙花和蠶的生長變化過程，除了學生每天觀察記錄外，教師若能將鳳仙花或蠶的一生各階段用數碼相機拍下來，然后制成PPT或電子相冊，讓學生了解植物和動物的完整生命周期和生長變化規律，有助于學生形成鮮明豐富的感性認識。在學習動植物知識時，很多動植物學生平時根本沒見過，教師可以利用掛圖、標本、圖片等資料，也可以使用視頻、錄像等多媒體資源向學生生動、逼真地展現自然界中的各類動植物，這樣既擴大了學生的視野，豐富了學生的知識，又增加了課堂教學的密度，能有效提高科學教學的有效性。

二、信息技術作為互動生成的工具

作為當前課堂教學中信息技術的最佳集成者，電子白板能夠充分調動學生的多種感官參與到學習活動中來。小學科學課堂教學中電子白板的普及應用，不但豐富了課堂教學內容，提高了課堂教學效率，也為小學科學教學提供了一種啟發與評價的互動式教與學的解決方案。

首先，電子白板技術的交互性架設了教與學雙邊活動的橋梁，它提供了教師與學生、學生與學生、師生與資源的互動平臺，這是電子白板在得以實現的對于課堂教與學最有價值的特征。例如，在教學“蝸牛”這課時，教師可以先將學生前概念中的蝸牛身體結構利用電子白板的圖形和平移功能畫出來。然后組織學生進行實際觀察后再用電子白板畫蝸牛的身體結構。最后將2張圖進行對比，這樣學生能夠強化正確認識，修正錯誤看法。展示蝸牛身體結構的圖片時，為了分清身體各部位的名稱，可以使用電子白板的魔術筆功能。

其次，電子白板技術使教學互動不再是根據教師的設計而程序化地進行，課堂教學更加注重學生思維的呈現和新資源的生成。電子白板資源庫的可生成性使得課堂教學更加開放，教師在授課過程中，只需“點擊”或“拖動”，就可以非常方便地幫助學生進入探究情景，使得科學探究更有實效。例如，在“磁鐵的兩極”的教學中，為探究磁鐵各部分磁力的大小，教師可以讓學生自己思考實驗所需要的材料，然后根據學生的選擇從電子白板的資源庫中拖出相應的材料或替代品，學生可以拖動這些材料介紹并模擬演示自己的實驗方案，讓學生聽得更透徹、更明白。教師在給予他們最大自由度的思維空間的同時，也為學生探究實驗奠定了具體形象的認知基礎。

交互式電子白板的應用一方面讓學生學習過程更符合自己的愿望，思維不再阻滯干教師的設計之中，拓展了學生思維的深度與廣度，更有利于思維的發散與創新意識的形成；另一方面在互動交流過程中，教師能夠針對學生個體對其行為作出多樣、靈活的及時評價，給學生創設一個平等和諧的學習平臺，啟發和激勵孩子們的求知欲，讓每一個孩子在每一節科學課或活動課上都能有所進步和發展，對自身能力都能有一個全新的認識。

三、信息技術作為信息獲取的工具

第一，基于網絡技術的網絡教學或網絡學習。一方面，利用互聯網的功能特性和資源建立有意義的學習環境，促進和支持學生的學習活動。科學知識內容多、涉及領域廣，學生年齡小，對信息沒有識別能力，教師可以通過個人博客傳輸有意義的教學內容或添加輔助教學的相關網頁，幫助學生拓寬視野，更新信息。另一方面，在網絡環境下，大家明確分工，承擔相應任務，以網絡為平臺，進行協作探究學習。互聯網強大的搜索功能，能夠更快捷、更準確、更全面地幫助我們找到想要的信息，當然，如果進行比較專業的研究或實驗，還需要在教師的指導下用專業數據庫查閱相關資料。由于網絡學習環境的特點，使得網絡在協作探究學習上具備了許多潛在優勢，確實可以為這種學習活動提供更有力的支持。這里需要強調的是，這種學習方式要根據學情適當使用并根據學習情況作出調整。

第二，信息化課程的開發為傳統課堂學習提供重要補充資源。一些科學知識要么受材料和時空條件的限制，是學生短時間內無法親身考察或經歷的；要么是學生學習過程中很難理解的重點難點疑點，對學生思維發展的挑戰性很大，處理不好極易對學生的學習興趣產生消極影響。但是信息化課程的開發，能夠彌補這方面的不足。以微課為例，一段圍繞某個重點難點疑點或教學環節而開發的內容精致短小的精彩視頻能更好地滿足學生對知識點的個性化學習、按需選擇學習，讓學生的思維順利地走出困惑與不解，使學生的學習過程變成輕松與愉快，是傳統課堂學習的一種重要補充和資源拓展。特別是隨著手持移動數碼產品和無線網絡的普及，基于微課的移動學習、在線學習將會越來越普及，微課必將成為一種新型的教學模式和學習方式，更是一種可以讓學生自主學習，進行探究性學習的平臺。同時，微課改變了傳統的教學與教研方式，有助于傳播和分享優秀的教學方法和教學經驗，將逐步成為教師專業成長的重要途徑之一。

四、信息技術作為交流討論的工具

首先，科學教育中強調小學生應該像科學家一樣進行科學研究，在共同探究、交流討論后形成統一認識，從而建立科學概念，發現科學規律。科學探究活動本身具有集體性、合作性和交流性，信息技術的發展使得學生的交流討論活動變得更高效、更快捷。例如，匯總全班實驗數據進行交流討論階段，傳統做法是在投影下展示學生的實驗數據進行匯報，而電子白板的出現使得交流討論更方便，教師可以事先做好表格，將學生的數據按組羅列在表格中，簡單的操作卻能幫助學生更加容易地觀察每組數據，找到共同點。這里還可以使用電子白板的遮罩功能，先觀察一部分數據得到初步結論再觀察其他數據是否也具有同樣的特點，學生從而形成統一的認識。這種方法的優點是能很快找到出現異常結論的原因，通過學生問的討論交流，幫助出現異常數據的學生找到原因。再比如，可以將學生實驗數據拍照后利用無線傳屏軟件將電腦的屏幕跟手機同步，通過局域網把手機屏幕上顯示的內容傳到電腦屏幕上，這種方法的優點是幫助教師擺脫空間限制，可以走下講臺走到學生中間，通過對電腦進行遙控播放，擺脫機器的束縛，可以一邊授課，一邊與學生進行互動，從而達到全面提高教學效果的目的，大大提高多媒體課堂教學效率。通過組際交流、討論，學生可以強化和交流對所學內容的理解，在此過程中，他們可以逐步舍棄不切實際的、錯誤的觀念，得到完整的、較理想的結論，形成對事物的整體認識。

另外，教師的發展離不開專家的引領、骨干的示范。因此，要有意識地利用信息化的優勢，拓寬溝通范圍，加強交流深度，打造出融洽高效的交流合作平臺，提升合作水平，用交流合作增強教師的教育教學能力。目前天津市及各區縣都建立了各類名師工作室，組成了基礎教育網絡教研平臺。名師工作室的建設，能夠充分發揮名師示范帶動作用，特別是對青年教師的教學水平有極大的促進作用。教師可以在網絡平臺上交流自己的教學心得，共享自己的教學資源，還可以在網絡上組織各類教育主題論壇，進行互動交流，從而形成一個專業性強、引領效果好的網絡教研平臺。青年教師下載和應用這些優質網絡資源，無疑會對其業務水平提升帶來積極影響。

信息技術與小學科學課程整合后，信息技術就不再只是課堂輔助教學的工具，而是要從根本上改變傳統的教學觀念與教育方式。教育信息化使教師的教學方式更多樣化，教師不再只是完成知識傳遞的教書匠，而是教學的設計師和組織者。教師應根據教學目標，選擇合適的教學工具，設計科學有效的教學活動，開發符合學生認知特點的教學內容，營造有利于學習的教學情境，融入教學藝術和教育智慧。課堂教學更加注重學生思維的呈現和新資源的生成，啟迪學生創造性思考，引導學生主動學習。當然，信息技術手段輔助教學不可能完全替代傳統的教學方法和教學手段，使用需適時、適度。

點評

對廣大科學教師和科技輔導員而言，應用信息技術促進科學教育創新并不困難，重要的是要更新觀念，從點滴做起。本文作者正是抓住了上述機遇和挑戰，在小學科學教育過程中開展信息技術與學科有效整合的教學實踐，從信息技術作為教與學的工具功能方面闡述信息技術與科學學科整合的具體方式，詳細介紹了諸如信息技術作為媒體演示的工具、信息技術作為互動生成的工具、信息技術作為信息獲取的工具、信息技術作為交流討論的工具等，并列舉了相關小學科學教學中的應用案例作為佐證，對推動信息技術在中小學科學教育中的應用，具有一定的導向和示范作用。

如果作者能夠進一步把握信息技術促進科學教育創新這一主題，規范相關概念的界定和文章整體的邏輯關系，并在論述中增添更多科學教育信息化的鮮活案例，則可使本文的科學性和學術性更為突出。

——翟立原（中國青少年科技輔導員協會理論工作委員會副主任委員，第23屆全國青少年科技輔導員論文征集活動評審委員會主任委員）