教育信息技術在小學科學教學中的實踐與應用研究

陳宙歡

隨著科學技術的飛速發展，信息技術開始隨時隨地、時時刻刻地影響我們的工作、生活以及學習。如何將信息技術與學科教學相結合也逐漸成為越來越多的學者開始研究的話題。“電子教材”“智慧課堂”“資源中o”等各類網絡環境下的教學開始滲透至我們每個人的教育教學工作當中，小學科學課堂也不例外。在這樣的社會發展環境下，如何運用信息技術優化提升小學科學課堂教學的效果也成為了當代小學科學教師十分關o的問題。傳統小學科學課中過于注重學生對知識和概念的學習，學習活動的深度不夠，形式單一，對學生的科學能力和科學素養的培養有所欠缺。本文擬從教育信息技術發展的時代視角出發，立足個人的教育教學實踐經驗，具體論述教育信息技術與幾種小學科學學科教學模式融合的策略和實踐效果。

Part1

教育信息技術助力小學科學PBL教學模式

隨著信息社會的發展和現代技術的不斷成熟，未來學生將面對的生存環境將是更加復雜多變的。因此，我們作為教育者應盡快轉變思想，不僅要幫助學生“掌握知識”，更要引導學生“創造知識”。已有研究多次指出，探究式學習將學生作為教學的主體，可以很好地促進學生創新思維的發展、促進學生有效學習的發生，最終實現有效教學。目前已經有不少一線教育工作者將項目式學習（Project Based Learning，簡稱PBL）引入自己的課堂之中，實踐發現，通過參與探究式學習，學生能夠更加愉快和自然地收獲知識與技能，并獲得問題解決的能力。

對于小學科學教師甚至是所有學科的教師來說，如何開展基于網絡的PBL更是一個具有極強實際意義的研究課題。信息時代對學生的技能有了新要求，其中信息技術素養是最為矚目的。對于利用教育信息技術更好地將項目學習與小學科學課程相結合，設計出基于小學科學課程標準的PBL課程，筆者有如下思路：首先，設計出以信息技術素養和科學素養融合為主的目標技能，借助微視頻設置導人情境。微視頻作為一種“短、精、快”的多媒體學習資源，有利于調動學生興趣和情緒，支持學生自主練習，促進成功的學習體驗。其次，借助網絡資源，搜尋與小學生生活密切相關的真實開放的驅動問題，設計學生更加感興趣的、有挑戰性的科學活動項目。最后，借助智慧課堂中的系列軟件，針對項目作品和目標的實現效果進行多元評價。

Part2

教育信息技術支撐翻轉課堂教學模式

翻轉課堂是在教育信息技術推動下生成的一種新型教學模式，幾年前這種教學模式被引入到美國的課堂教學中，一時間成為了教育界的熱點話題。近幾年，我國也就此模式開展了大量的理論和實踐研究，目前已經形成了一定的研究成果。翻轉課堂教學模式能夠提高學生課前學習的自主性、有效性和課中學習的參與度和實踐力。然而，翻轉課堂教學模式也存在一定的問題，例如學生對科學課程學習的系統性受到影響，學生在準備課程學習材料過程中無從人手，導致翻轉澡堂的效果欠佳等。在這種現狀的觸動下，人們逐漸關注到建立小學科學教育資源中心的重要價值。筆者也曾針對這一問題開展過一定的行動研究，研究的核心問題是如何借助信息技術手段優化翻轉課堂模式在小學科學學科中的應用。通過實踐探索，發現為學生搭建起科學教育資源中心是一條可行之路。科學教育資源可作為學生在準備翻轉課堂過程中的腳手架，使學生的“備課”簡單化和高效化，最終能夠使翻轉課堂的過程更加順利。

許多學校或地方教育行政部門都在嘗試利用當前信息技術發展的優勢，建立各個學科的資源中心，希望可以借此凝聚教師個體中分散的資源，形成合力，提升教師的專業水平，減輕教師的工作壓力，拉高整個區域的辦學水平。在小學科學學科中，資源中心的作用更加突出，小學科學教育資源中心可以使有限的科學教育資源得到整合優化，最大限度地使軟硬件資源得到共享，不僅能夠提高教師的專業水平，還能夠幫助學生簡便、高效地獲取準確的科學知識，全面提高小學生的科學素質，助力翻轉課堂教學模式的實踐。例如，小學階段的許多科學小實驗非常適合做成單獨的操作視頻，學生準備好各類材料跟隨視頻操作是非常容易成功的，而在大班額的課堂教學過程中，教師帶領學生進行現場實驗操作，無法暫停、無法真正做到一對一指導，那么效果可能會稍差一些。在翻轉課堂模式中，需要學生提前預習，并在課上進行展示，最后才是師生共同的討論分析。如果學生可以提前利用這種視頻資源進行預習，那么課上的展示效果將會提升，最終師生的討論分析和科學原理總結過程也會更加高效。

Part3

教育信息技術推動思維導圖走進科學課堂

2017年發布的《義務教育小學科學課程標準》明確提出科學學習要以探究為核心，要求科學課程設計要為學生提供充分的科學探究機會，讓學生在像科學家一樣進行科學探究的過程中體驗科學的樂趣，提高科學探究能力，獲取科學知識，了解科學發展的歷史，形成尊重事實、善于質疑的科學態度。可見，新的課程標準對于小學科學課程的要求是多維的，為了更好地讓學生直觀地感受科學活動的多維性，在科學課堂中引入思維導圖就是一個不錯的選擇。將思維導圖工具應用于小學科學課的探究式教學，能夠引領學生思維的方向，聚焦核心問題，加深學生合作探究的深度，同時有助于學生對知識的主動建構，理清知識網絡，進行有意義學習。

利用現代信息技術手段讓學生體會思維導圖的重要價值，借助Mindmanger、x-mind等思維導圖軟件在小學科學課上開展教學活動，將看似分散的科學探究活動總結整理成不同的分支，讓學生的學習過程可視化地呈現在他們的面前，能夠幫助他們發現在活動過程中遇到的問題，從人員分工、工具選擇、順序步驟等多方面進行原因分析，嘗試通過多種方法來解決問題，提高小學科學課堂的教學質量。筆者曾采用實驗研究法以某年級兩個班的學生為研究對象，進行了為期一個學期的教學實踐研究，實驗班將思維導圖工具引入小學科學教學，對照班則采用傳統教學方法。研究結果表明，思維導圖與小學科學課的探究式教學有很多契合之處。當我們在信息技術的支持下，將多類思維導圖工具引入小學科學課堂之中時，往往能夠在很大程度上吸引學生的注意力，調動學生的學習熱情，促進學生科學素養的提高，提高學生的發散思維水平。這說明思維導圖工具可以有效支持小學科學學科中的探究式教學活動，與此同時思維導圖引入的做法還幫助學生“學會學習”，有不少學生還會將思維導圖工具應用于除科學以外的其他學科之中，提升各門科目的學習效率。

Part4

結束語

小學科學課是一門以培養學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，承擔著培養小學生科學素養的重要任務。教師如何運用多種教學模式和工具手段，讓學生主動參與到一個個科學問題的解決過程中是非常關鍵的。在信息技術飛速發展的今天，信息技術手段支撐下的小學科學教學為學生在更加真實的情境下完成各種學習任務、解決實際問題、成為學習的主體創造了十分優質的環境。作為小學科學教師，要堅持在科學課程的設計過程中時刻秉持以學生為中心的教育理念，充分發揮學生的創造力，努力使學生在真實的任務中建構知識體系，達成科學知識學習的目標。希望通過各類探索和實踐，不斷優化小學科學教育教學工作，為學生科學素養的形成打下良好堅實的基礎。