現代信息技術下小學科學教學的開展策略

江蘇省南京市西街小學 李陳青

進入21 世紀以來，現代信息技術水平日益增長，人們的生活與學習方式也隨之發生了改變，現代信息技術下的教學模式給現階段教育教學帶來了新的發展。《小學科學課程標準》中指出：“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。”現代信息技術應用于小學科學教學中，既是科學學科本身發展的需要，也是促進學生發展的有效手段。信息化學科教學下，教學資源更加豐富，教學形式更加多樣。可加強對學生學情的分析，提升學生的學習興趣，將抽象的知識直觀化形象化，幫助學生科學探究，優化課堂教學評價，實現開放式課堂教學，提升小學科學課程教學的教育高度，為小學科學課程教學的綜合發展注入新的活力。

在教學過程中，我嘗試將現代化信息技術與小學科學教學有機結合，獲得了良好的效果。

一、應用網絡問卷進行前概念調查，把握教學起點

發展心理學家皮亞杰的研究顯示，學生在日常生活中，對客觀世界的各種事物已經形成了自己的看法，潛移默化中養成了各自獨特的思維方式。因此，他們在學習科學課程之前，已經具備一些前概念。教師只有在充分掌握學生前概念的基礎上，才能更有效地指導學生建構科學概念。借助現代信息技術中的數據分析，深入了解學生的前概念，可加強對學生的學情分析，有利于更好地開展課堂教學。

例如：在蘇教版小學科學四年級上冊《食物的消化》一課中，教師在課前通過網絡問卷調查的形式，了解學生關于“食物的消化過程”的前概念，從而開展學情分析，據此進行分層教學設計。在課堂上，對于前概念基礎較強的學生，即已經掌握了食物的消化過程的知識，教師可以直接安排學生探究不同消化器官的功能以及觀察消化道運送食物的運動方式；而對于前概念基礎較薄弱的學生，即對人體消化器官有一定的了解，但是缺乏各個消化器官協同工作的知識體系，教師可以先安排學生查閱資料來認識食物的消化過程。相比于傳統訪問式以及紙質問卷的前概念調查，網絡問卷調查更便于教師能夠在短時間內結合調查反饋結果數據來分析了解各個班級的學情，有助于教師把握教學起點，分層設計課堂教學，有效地促進學生的個性化學習。

二、應用人臉對比技術創設情境，激發學生的學習興趣

興趣是科學探究的動力。好的情境在小學科學課堂中可以激發學生的學習興趣。很多方式可以創設情境，但應用現代信息技術手段更具有比較優勢。教師可結合教學內容，充分利用學生日常熟悉的網絡、人工智能、多媒體等信息技術來創設情境，新穎生動。這有助于渲染良好的課堂氛圍，激發學生的學習興趣與探索欲望，從而促進學生的思維發展，進入良好的學習狀態。

例如：在蘇教版小學科學六年級上冊《生物的遺傳現象》一課中，教師應用人臉比對技術來創設情境。在課堂導入環節中，學生通過人臉比對技術分析父母與孩子相貌的相似度，將親子之間的“像”的程度進行數據化分析，繼而引導學生積極思考人臉比對技術是怎樣分析人物之間相貌的相似度的，為后續的課堂環節展開奠定了良好的基礎。相比于傳統教學中“找孩子父母”活動的情境，應用人臉比對的導入更加調動了學生的探究興趣，課堂的氛圍更活躍，學生的參與度更高，充分發揮了學生的主觀能動性。

三、應用虛擬現實技術將抽象的概念具體形象化，突破教學重難點

小學生的思維發展的基本特征，是以具體形象思維為主向抽象思維過渡。他們的抽象邏輯思維能力薄弱，仍然需要以具體形象為支柱。在小學科學的教學中，有些教學內容無法進行實際觀察與探究，但借助虛擬現實技術可以將其直觀形象地呈現出來。

例如：在蘇教版小學科學四年級上冊《食物的消化》一課中，本課的重難點是食物在人體內的消化過程以及描述消化道食物運動的方式。但是食物在人體內部的消化過程是無法看到的，教師如果只是采用傳統的圖片文字形式來講授，學生不僅會覺得比較枯燥，同時理解上也存在困難。但通過采用虛擬現實技術來呈現人體的消化器官與食物的消化過程，可以極大地刺激學生的視覺感官，學生能夠更加直觀地觀察到人體的消化過程、消化器官、消化道運送食物的方式。應用虛擬現實技術于本課教學中，將抽象的教學內容具體形象化，增強學生立體的感受，促進學生思維的發展，同時也提升了學生的科學探究興趣，突破本課教學的重難點。

四、應用截圖技術幫助學生科學觀察，提高學生的探究能力

目前科學課程項目中的重點項目是讓學生通過科學課的學習，能夠掌握科學觀察的方法，提高觀察的能力。因此，小學科學課堂中，教師培養學生的觀察能力非常重要。但在教學過程中，對于一些需要從多方面進行的觀察活動，學生的觀察往往不能按照正確的實驗步驟。但借助合理的信息技術手段可以有效輔助學生更科學細致地觀察。

例如：在蘇教版小學科學六年級下冊《生物的遺傳現象》一課中，學生往往只會發現父母與子女之間長得像，但對于父母與子女之間相貌特征的觀察不能按照一一對比的方法來進行。因此，針對關于人類遺傳現象的科學概念，學生的分析比較模糊。教師可以指導學生采用平板中的截圖功能，將多組父母與孩子的五官圖像分別截取出來進行一一對比觀察，從而發現子女和父母一般都或多或少地保持著一些相似的特征，認識遺傳現象。在課堂中，應用平板中的截圖功能充分調動了學生的探究興趣，有效幫助學生學會科學觀察，提高探究能力，促進學生對人類的遺傳現象的概念認識，優化了課堂的教學過程。

五、應用繪圖分析與投屏技術促進分享交流，優化課堂效率

分享交流是科學探究過程中的重要組成部分，有效的交流可有效地訓練學生的科學思維，培養學生的合作精神，取長補短，從而提升科學教學的實效作用。但是在實際教學中由于課堂時間有限以及班級人數較多，導致在分享交流這一環節中，學生的參與度不高。教師借助一些教學軟件中的功能如繪圖分析、投屏等，可以提升師生及學生之間的交流質量。

例如：在蘇教版小學科學四年級上冊《吸熱和散熱》一課中，學生先利用水溫傳感器測量熱水溫度變化，之后將水溫的度數導入數據繪圖分析工具，實現實驗結果圖像化，化繁為簡，便于匯報展示。此外，在學生匯報時，教師借助投屏技術將其小組的實驗結果圖投送到屏幕上，其他學生更直觀地了解匯報小組的實驗結果分析，營造了良好的分享交流氛圍。相比于傳統的課堂教學，學生探究后的匯報更加精簡清晰，學生之間的互動性更強，極大地提高了交流質量，優化了課堂教學效率。

六、應用教學評價的數據庫開展學習評價，促進學生全面發展

學習評價是科學教學過程中的重要環節，是促進學生全面發展的有效手段。在信息技術下，借助網絡以及數據庫技術開展多元、多維的有效互動評價，實現自評、他評以及師評的傳達和接受。

例如：在小學科學教學過程中，教師借助教育軟件建立教學評價的數據庫，從概念掌握、探究能力、學習態度等多個維度去評價每一名學生。同時，學生自己和家長也可以在評價體系中進行學習評價反饋。教師綜合學生的階段性評價，分析學生的學習行為及學習能力，基于此進行個性化的教學設計。學生和家長根據階段評價了解學習情況，學生對未來的努力方向有比較明確的認識，養成自主學習的習慣。因此，應用教學評價的數據庫開展科學學習評價，促進學生全面發展。

七、應用網絡資源進行開放式教學，增強學習主動性

現代網絡信息時代背景下的學生，對于手機、平板電腦等都司空見慣。將網絡技術運用到小學科學課堂教學中，可以拓展教學資源，轉變單一的傳統教學模式。學生可以根據想要研究的問題，展開自主學習，這樣的課堂教學是開放式的，是動態的過程，能夠充分發揮學生的主觀能動性。

例如：蘇教版小學科學四年級上冊《我們是怎樣聽到聲音的》這一課，學生先提出自己的問題，“人是怎樣聽到聲音的”“人耳的內部結構是怎樣的” “人耳內不同結構的功能是什么”等，教師指導學生利用平板，通過網絡自主查閱資料來研究問題。在這樣的課堂氛圍里，每一個學生都樂意參與進來，從被動地接受科學知識轉化為主動地探究學習，極大地提高了教學效果。

綜上，現代信息技術是一種教學媒介，作為教與學的中介，對促進教師教與學生學有著重要作用，具有獨特的優勢。在小學科學教學中融合現代信息技術，形成以學生為主體的教學方式，是教育上的一種有效的教學模式。現代信息技術下的小學科學課堂在教學內容上趨于多元化，教學形式上趨于多樣化。同時，信息技術的應用也豐富了學習方法和教學手段。學生可以運用不同的方法來進行科學探究，增強科學概念的理解；教師可以借助技術手段化繁為簡，優化課堂效率。現代信息技術下的小學科學課堂教學模式更關注學生的個體差異性，激發學生的學習興趣，提高學生的探究能力，增強學生學習的主動性。因此，合理應用現代信息技術在小學科學教學中，是科學教學的一大進步，同時也推動了現代教育的發展。