探究有效整合信息技術與小學科學的教學研究

郜象山

摘要：信息技術的發展為教育產業提供了更為有效、便捷的工具，具有通用性廣、滲透性強的特點。對于小學科學教學而言，融入信息技術，不僅可以通過虛擬互動，提高學生的邏輯能力、溝通能力以及探索能力，還可以通過視聽結合，將更多與社會和生活息息相關的知識納入到教學體系當中，增強學生對知識的感知和對世界的認識。本文以信息技術在小學科學教學中的應用作為內容，結合教育科學出版社教材，探究其主要的課堂模式，以期能夠為小學科學教學的發展和學生核心素養的提升提供借鑒。

關鍵詞：信息技術;小學科學;教學模式

信息技術的發展使得社會各行各業面臨深刻的變革，同時，也實現了教學模式和教育手段的轉移。《國務院關于基礎教育改革和發展的決定》中明確指出，要大力惠及信息技術教育，以信息技術帶動全學科教育。《國家基礎教育課程改革綱要（試行）》當中也指出，教學過程要大力推進信息技術的應用，發揮出信息技術的優勢，為學生提供更加豐富多彩的教學環境和學習工具。系列政策的推進，為信息技術與小學科學教學的融合指明了方向，成為未來科學課程教學的發展趨勢。

一、信息技術在小學科學當中應用的必要性

（一）有利于創立有效的科學探究情境

小學科學課程的內容，具有較強的抽象性，如果單純的依賴于講解，學生很難理解。而信息技術的應用，可以為學生創立有效的科學探究情境，讓學生能夠體驗到身臨其境的感覺。通過文字、圖片、聲音、影像、交互式虛擬互動等，增強學生的興趣，吸引學生參與其中。

（二）有利于解決實驗課程無法操作的難題

在小學科學學習過程中，實驗是一個十分重要的環節，其對于培養學生的學習興趣至關重要。如果沒有實驗，科學課程就失去了實踐性和嚴謹性，影響學生的認知。但是在小學科學的教學中，由于很多實驗并不具備相應的條件，所以很難進行。而借助于信息技術，則可以有效地解決這一難題，讓學生可以在互動當中，提升對實驗的認知。比如，在學習《聲音的傳播》相關內容的時候，學生對于“聲音傳向四面八方”這一論斷的理解較為抽象，對此，可以借助于信息技術，結合“水槽投水”的實驗，進行模擬論證和分析，讓學生理解聲波和水波一樣，可以向四面八方傳播，增強學生的理解力。

（三）有利于提高學生分析和解決問題的能力

小學科學教學，應當建立在學生認知能力的基礎上，以生活化的內容為原點，積極指導學生能夠自主的發現問題、解決問題，達到陶行知先生知所說的“教育即生活，生活即教育”的目的。而信息技術的應用，可以更好地實現這一目的，在教學中涉及到的一些天文地理、生物學知識，都可以通過信息技術進行場景還原，讓學生身臨其境，加強印象。比如，在關于保護環境的教學中，教師可以播放一些污染處理的視頻，重點突出污染物的來源以及處理方式，增強學生的環保意識，讓學生學會如何更好地處理污染物。

二、信息技術在小學科學當中應用策略

（一）基于虛擬實驗室的教學參與策略

虛擬實驗室是一種借助于信息技術手段，模擬實驗室條件而設置的一種教學環境。目前關于虛擬實驗室的教學仍然處于探索階段，但是從相關的實踐來看，其對于學生科學思維的培養和鍛煉具有重要作用。虛擬實驗室本質是對實驗教學的補充，小學生的年齡較小，對事物充滿好奇心，也敢于嘗試，因此在設計教學實驗的時候，教師需要充分的考慮學生安全問題。而虛擬實驗室則可以有效的幫助學生解決實驗難題，增強學習效果。比如，在學習四年級上冊《我們關心天氣》的時候，如果采用替代實驗或者是模擬實驗，都無法達到相應的效果。但是如果充分利用虛擬實驗室，建立大氣虛擬系統，讓學生通過交互式體驗和互動，感受天氣的變化，則可以起到事半功倍的效果。學生還可以通過信息平臺，向老師提問不懂的問題，與同學探究，形成多向互動。教師利用衛星云圖，讓學生初步感知從云量、降水量、氣溫、風向和風速等天氣現象來描述天氣。然后在實驗內搭建循環天氣系統，模擬天氣變化，讓學生扮演天氣預報員，知道常見的天氣現象和符號表示，對各種天氣現象進行分類，可以運用感官觀察天氣，并學會用簡單的詞句把它記錄下來，這對于培養學生的認知，具有非常好的作用。

（二）基于慕課和微課的教學互動策略

網絡平臺當中有大量的慕課以及微課課程，為小學科學教學資源的豐富提供了條件。對此，教師可以借助于信息技術的應用，整合慕課和微課，使學生參與互動，讓個性化學習成為可能。同時，還可以增強不同學校、不同群體、不同班級的優質資源共享，讓講授型、演示型和實驗型等多種教學模式進行互動式科學傳播，調動學生的學習自主性。比如，在學習《水的溶解》時，教師可以一邊做實驗，一邊通過慕課或者是微課資料，向學生展示水溶解的條件，讓學生通過在慕課和微課平臺的學習以及與同學的參與式討論，知道哪些物質容易溶解在水中，哪些物質不容易溶解在水中。在相互交流當中，體驗研究溶解與不容易溶解現象的樂趣，激發進一步探究溶解問題的興趣。在基于網絡平臺的觀察比較活動中，能夠意識到細致的觀察才會使描述更準確。嚴格按照規范利用溶解裝置進行實驗。

（三）基于信息應用的情境化策略

信息技術能夠有效的實現視覺、聽覺的融合，將文字、聲音、圖像等信息以動態或者是靜態的形式展示出來，這些圖像或者是文字，對于小學生具有很強的吸引力，可以為學生創設出符合條件的情境化感知體系，使學生快速地進入到學習狀態。比如，在學習六年級《生物多樣性》關于食物鏈內容的時候，需要學生深入地了解不同生物的特征以及食物鏈的構成等，由于該類課程的內容不適合開展實驗研究，動植物之間的食物鏈聯系無法在課堂上通過實物觀察得出，傳統的教學方法很難激起學生探究的興趣，而運用信息技術手段則能很好地解決這一問題。科學老師在教這一課時可這樣利用電腦課件進行教學設計：屏幕上出現一片森林，蚊子正在自由自在地飛著，一只青蛙一口把它給吞了，這時一條黑蛇趁著青蛙不注意，向青蛙發動了攻擊，把青蛙吃了。突然，一只巨鷹從天空俯沖下來，以迅雷不及掩耳之勢向蛇撲去，把蛇又給吃了。通過這樣的情境創設，學生能形象地看到害蟲、青蛙和蛇、鷹之間的食物鏈關系，從而自然地進行食物鏈的研究。

（四）基于仿真實驗的結構化教學策略

仿真實驗是一種基于信息技術手段仿真自然現象的教學方式，對于教學中一些不易表達的實驗，都可以通過仿真實驗的方式，為學生展示。既可以有效地避免實驗安全事故，也可以提高實驗的效率以及精準度。

小學生很喜歡從現實情景中學習，他們的知識學習依賴于具體情景，脫離具體情景的抽象知識，對于小學生來說是沒有任何吸引力的。但在小學科學教學中，有些教學內容很難滿足學生親身經歷的需要。如果通過信息技術模擬現實世界的真實環境，使得學生身臨其境，對學生知識的建構有很大幫助。而模擬仿真的教學情境，既能滿足學生直觀感受的需要，能觀察到事物的模擬圖景，同時又能節省寶貴的教學時間和教學投入。例如，地球從形成至今已有幾十億年，一些地質事件的發生、發展過程是漫長的，如板塊的運動、巖石及化石的形成等動輒百萬年、千萬年甚至上億年。與漫長的地質歷史相反，另一些地質現象的發生卻是快速完成的，如火山噴發、地陷、泥石流等現象。在短短的教學時間中讓學生體驗“漫長”和“瞬間”，只靠教師的表述、學生的想象，是很難達到效果的。通過模擬“快進”和“慢放”其發生過程，能為學生提供清晰的感性認識。再比如：學習“電路”相關知識的時候，經常會遇到這種現象：有的學生電路圖畫得很成功，理論上應該能夠讓燈泡亮起來，或者能讓一個三線開關發揮作用，然而由于實際操作技能的欠缺，導致電路不能工作，學生無法判斷是自己的電路圖出了問題，還是實際連接出了問題。此時，教師便可以利用仿真實驗，讓學生先把自己的電路圖在電腦軟件上完成連接，看看是否是電路圖的問題。之后，在檢測電路圖無誤的情況下進行實際連接，這樣便可以直觀地判斷出是否是連接上的問題，從而進行下一步的探究。

結束語

信息技術的發展，為小學科學的教學提供了更為豐富的資源，但是在實際的應用中，卻很少有教師將其作為教學的主要手段。究其原因在于目前關于信息技術和小學科學課程的融合度方面存在不足。本文主要基于這類問題，闡述了慕課與微課、虛擬仿真實驗、虛擬實驗室、信息應用等方面的策略，以期能夠為相關的教學提供借鑒，增強學生的學習興趣，培養學生的科學素養。

參考文獻

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