讓教學更加優質高效

劉劍宇

2018年4月，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，提出開展智慧教育探索與實踐，推動教育理念與模式、教學內容與方法的改革創新，提升區域教育水平，形成引領教育改革發展的新途徑、新模式。在科學教學方面，《義務教育小學科學課程標準》指出：“教學媒體多種多樣，有傳統的掛圖、投影片等媒體，也有更先進的媒體、以計算機網絡為基礎的現代教學媒體及技術正成為科學課堂上師生重要的認知工具。”在信息技術推進課堂教學改革的大背景下，作為科學課程該如何在貫徹、落實學科課程理念的基礎上，融入信息技術和數字教育資源，使科學課堂教學更加優質、高效，是我們要共同思考和探索的問題。

在目前的科學教材中，由于教材的內容安排，許多教學內容無法讓學生真正地去親歷探究，而信息技術的應用就能彌補這一缺憾。現代教學媒體及技術具有許多優勢，它能將抽象的科學概念具象化，有助于學生的理解。越來越多的現代信息技術開始與小學科學課的教學相融，現代信息科技正以一種更加直觀、更加高效的方式，改變著傳統課堂的教學模式。為了適應這個發展趨勢，小學教師必須進一步從自己學科的角度來研究如何使用信息技術來幫助自己的教學，把信息技術與課程有機地進行融合。

科學探究的基本流程包括：提出問題—制定計劃—搜集證據—整理信息、得出結論—表達與交流。信息技術與科學探究的融合，就是信息技術與科學探究每一個流程的融合，其實就是研究怎樣巧妙地把信息技術融合到探究的各流程之中，使每個流程在信息技術的支持下，都能促進學生的探究學習，促進教學質量的優化。本文從以下三個方面進行探討。

一、創設情境，激發興趣，提出問題

在科學教學的起始環節，教師多為創設一個問題情境，引導學生借助已有經驗和知識，對情境中的現象進行觀察，從而提出相關問題，再經過學生的研討，最終確定出本課所要研究的問題。問題情境，不單單有引發問題的功效，還有激發興趣、喚醒學生思維、激起學生學習欲望的作用。因此，教師往往會在創設問題情境上花費一些心思，以求達到二者兼顧、合二為一的目的。呈現內容、激發興趣，這是探究的初始，信息技術在科學探究的第一個環節就具有得天獨厚的優勢，將其作為教學手段，可以充分激發學生的學習興趣和強烈的求知欲望。

如教學《空氣占據空間》一課，教師會先展示一段烏鴉喝水的動畫視頻。由于學生對“烏鴉喝水”的故事都非常熟悉，因此會激發學生的欣賞興趣，同時憑借flash來展現烏鴉當時口渴難耐的狀態，這一情境無疑會帶給學生一個思考沖擊，有水烏鴉卻喝不到，這時烏鴉頭頂出現一個大問號？極具智慧的烏鴉就立刻把小石頭放到了杯子中，這時候水面就上升了，自然烏鴉也喝到了水。這樣一個生動情境的鋪墊，學生不經意間就會考慮為什么石頭放進去水面就會上升呢？然后教師讓學生當一次聰明的烏鴉，把石頭放到瓶子里看水面上升，再一次體會水面上升的原因。這樣做，激發了學生的探究興趣，使他們的注意力更加集中，思維也聚焦到石頭占據空間了，為后面空氣占據空間的教學，搭設了一個很好的腳手架。

教師利用smart notebook、希沃白板、AR希課等軟件進行教學，一改傳統的教材內容呈現方式，收到了更好的教學效果，讓每一位學生都能在舒適的學習環境中得到從未有過的學習感悟，互動性更強，進而提高學生學習效果。

二、提高學生思維活躍度，突破教學重難點

為了更好地促進學生的學習，增強學習效果，教師應該在學生無法感知的時候使用信息技術，這時就如同給學生的思維加上了一個階梯。并且，將教學工作與信息技術相結合，會有效促進教師因人制宜地開展教育工作，實現個性化教學，為學生的實踐創新打下基礎。在信息技術的教育大環境下，學生的視、聽、讀方式，有了前所未有的改變，思維活躍度大幅提高，學習效率也明顯提升，對學習過程中的重點難點，學生也有了新的解決方法，求知欲也明顯提升。

例如，《食物在身體內的旅行》這一課，要讓學生通過看到自己身體，知道食物是怎么進行旅行的，是一件非常困難的事情，這一點也正是教學的困難所在。要想充分實現教學目標，單單讓學生看課本圖片來理解是遠遠不夠的，他們的認識永遠只能停留在表面。這時，教師適時采用信息技術（視頻、AR/VR）來進行教學，播放關于食物在身體內旅行的視頻，包括口腔的咀嚼、食管的傳送、胃的蠕動、小腸的消化、大腸的排泄等。

除了利用視頻，這節課我還使用zSpace虛擬現實技術（VR）、增強現實技術（AR），幫助學生更容易、效果更好地學習食物在體內的旅行，也取得了較好的效果。四年級科學人體的相關內容，抽象程度較高，本節課尤為突出，學生無法真實看見人體內部的五大消化器官，僅僅依靠想象和圖片學習，無法清晰地了解，尤其是在人體所處的位置。通過zSpace VR模型，學生可以直觀地看到消化器官的樣子及位置，可以看到胃和小腸里面的樣子。直觀生動的教學效果，與傳統教學相比，不可同日而語。本課的教學難點是各個器官的順序和具體形狀，在3D動態模型的展示下，學生可以360度地看到每一個消化器官運動的過程，這就有效突破了教學難點。最后，我又使用zSpace AR技術，將消化器官模型投影在學生身上進行分享。

科學課是一門實驗的課程，但有些章節的實驗在現有條件下難以實現。zSpace的VR和AR 技術是非常適合科學課的新技術，不論是人體、地球科學，還是在天文學等的教學中，都能達到很好的效果。小學科學中有很多教學內容無法通過實驗進行，學生無法親身體驗，得到一手的學習內容，而有了新技術的幫助，可以讓學生身臨其境地感知自然事物和科學現象，讓科學變得更加生動具體，從而獲得更好的教學效果。

三、豐富信息，補充資源，拓寬視野

我們要盡可能地讓學生通過實際的觀察、實驗來搜集和獲取證據，運用視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等多種感官來認識未知世界和科學奧秘，這樣做符合小學生年齡階段大腦發展的特點。但在實際教學中，有些教學內容，如動植物的生長過程，地球、宇宙的變化等不能在課堂上親自觀察，而采用信息技術與實際觀察、模擬相結合的方式教學，可達到事半功倍的效果。

科學教學過程中，有些動植物需要經過長期的觀察和分析才能得出結論。觀察動植物的生長過程，同樣是一個教學難點，為了讓學生能夠具體細微地觀察到每一項生命活動，對新知識和新理論有一個更深的印象以及更好的認識和掌握，教師可以利用信息技術，對生物生長進行視頻記錄、多媒體模擬，同時準確制作直觀的動畫視頻。比如養蠶和種鳳仙花，它們每一階段發生的變化都是轉瞬即逝的，學生不能24小時一直盯著它們，因此會出現許多學生沒有看到的變化過程，他們也因此會經常惋惜。

如，學生需要通過觀察蠶的一生，來發現動物的發展變化進程，一般情況下學生只能看到蠶的外形特征和進食情況，而對蠶由卵到蟻蠶、蛻皮、眠、吐絲結繭以及變蠶蛾的一系列生理變化都無從獲知。這時，單靠教師的講解是不夠的，教師還要找一些與此相關的視頻，進行加工處理并給學生播放，讓他們很快地了解這些過程的變化，并讓他們形象地進行描述或者做出動作。這樣，學生就能深刻地認識到蠶一生的變化，滿足他們心中積存已久的好奇心和求知欲，就會有更大的興趣去親歷實踐，培養蠶以求長期觀察取得結論，這便較好地解決了教學的難點。

由此可見，在科學教學中，信息技術的使用，不在有多高端，而重在實用。只要教師從學生的需求出發，用心研究信息技術與教學的嵌入點，就會使信息技術有效地為教學服務，為學生的學習提供幫助。

總而言之，在信息技術背景下科學教學方式發生了改變，我們必須把握好科學教學的規律，在教學中要以學生的心理發展為主線，從學生的發展需要出發，不能用信息技術替代科學實踐活動，現代教育技術的運用不是為用而用，而是要利用它為科學教學奠定堅實的技術基礎。因此，我們要以適當的方式合理運用信息技術手段，在教學實踐中有機結合科學學科特點和學生特征，發揮信息技術在學生自主學習、主動探究和合作交流等方面的優勢，培養學生的探究能力、創新精神和科學實踐能力，促進學生的全面發展。只有讓信息技術的應用從學生的發展需求出發，才能真正將信息技術的應用引向深入，全面提高課堂教學的質量與效率。