在實驗中觀察在觀察中想象 在想象中創新

張建基

〔摘? ? 要〕? 隨著科學技術的飛速發展，科學課程教學要引領學生在掌握基本的科學知識、思維方法、科學方法的基礎上建構學生正確的價值觀和社會責任感。本文從明確目標，在實驗中觀察；激活思維，在觀察中想象；自主探究，在想象中創新；整合資源，在創新中實踐幾個方面探究小學科學教學與信息技術的有效整合，旨在培養學生的核心素養。

〔關鍵詞〕? 小學科學；信息技術；整合策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 03? ? 058-060

隨著素質教育的深入發展，小學科學教學與信息技術的有效整合要立足于科學知識學習的基礎，引領學生在實驗中觀察，在想象中創新，在生本學習、生本探究、生本發現的基礎上推進學生核心素養的全面發展。

一、明確目標，在實驗中觀察

《義務教育科學課程標準（2022年版）》中在培養學生核心素養的過程中強調要發揮科學課程育人價值，建構學生適應個人終身發展和社會發展的正確的價值觀、必備品格和關鍵能力，培養學生科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任。為此，小學科學教學與信息技術的有效整合要引領學生在明確教學目標的基礎上深化生本學習，在融合信息技術資源的過程中深化實驗觀察。

（一）明確教學目標，定位實驗主題

陶行知先生提出，先生的責任是教學生學，不僅要教學生學會，還要教學生會學。小學科學教學中教師要在明確教學目標、定位實驗主題的基礎上充分挖掘學生的潛能，鼓勵學生去積極參加實驗，在實驗中認真學習。

例如，在“種子里孕育著新生命”的教學過程中，首先明確教學目標是在引領學生觀察中了解種子的外部特征，并思考種子是如何孕育新生命的。然后再綜合運用感官在比較中觀察種子的各種特征。最后，在種子發芽實驗的觀察和對比中探究綠豆發芽與土壤的關系。

（二）強化生本學習，深化實驗觀察

蘇霍姆林斯基說過，兒童內心深處根深蒂固的需求是成為發現者、研究者和探索者。小學科學教學要在注重生本學習的基礎上深化實驗觀察，指導學生在實驗觀察中去發現、去研究、去探索。

例如，在“種子長出了根”的實驗教學中，生本學習將鳳仙花長根的過程進行了認真的記錄，其中的實驗觀察主要從兩個方面深化生本學習：一是生本觀察，強化細節的觀察和文字的記錄，尤其是根的生長變化，如長度、大小等方面的變化；二是生本整理，引領學生融入信息技術資源，將觀察情況與相關科學知識進行對照，在對比中發現問題，研究問題。

（三）融合信息技術，記錄實驗數據

華羅庚先生提出，科學成就是由一點一滴積累起來的，唯有長期的積聚才能由點滴匯成大海。小學科學教學中教師要在融合信息技術的過程中引領學生科學記錄實驗數據，在數據的累積和分析中進行探究實踐。

例如，在“綠豆種子發芽和土壤的關系”的對比實驗開展中，信息技術的融合實現了學生對實驗觀察數據的整理，一是1號組在土壤中種子的發芽情況與2號組無土壤中種子的發芽情況的記錄；二是每天記錄情況和相關數據的更新；三是對比實驗中對數據的初步分析和整合，在擇取其中的關鍵點中分析種子發芽與土壤的關系，并在對比分析中探究土壤在種子發芽中的作用。

二、激活思維，在觀察中想象

《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》中提出在盤活資源中重在集成，在內外聯動中重在融合，在優化數字智慧平臺中豐富科學教育資源。小學科學教學與信息技術的有效整合要在激活思維中引領學生在觀察中想象，在盤活各種資源中拓寬學生的視野。

（一）激活理論思維，在觀察中思考

法布爾提出，科學上最好的助手是自己的頭腦，而不是別的東西。小學科學教學中教師要注意引領學生在手腦并用、手腦雙全中激活理論思維，在觀察中思考。

例如，在研討“住房的基本結構和系統”的過程中，科學實驗將住房的結構通過模型以實物化的方式呈現在學生面前。這里的教學主要通過三個環節進行：一是在信息技術的運用中將住房的結構和系統在模擬建造的演示過程中以直觀的方式呈現在學生面前，便于學生的系統化學習和針對性認知；二是實物化展示將住房的基本結構和系統展現在學生面前，學生可以選擇感興趣的地方進行深入觀察并思考；三是小組探究和發現，引領學生在分散和集中思維的整合中，以小組探究的方式激活理論思維，在觀察中思考并梳理住房的基本結構和系統。

（二）激活實驗思維，在觀察中想象

杜威指出，科學的巨大成就是以大膽的幻想為出發點的。小學科學教學中要注意在基礎知識學習的過程中激活學生的實驗思維，引領學生在觀察中想象，進而推進概念的形成，模型的建構，強化學生在對感性認識材料進行加工處理的過程中實現歸納與演繹的統一。

例如，在“住房的基本結構”的教學中，引領學生在認知框架、承重、戶型和采光等方面的基本結構要求后，結合自己的生活實踐，依托信息技術的優勢，整合相關科學資源進行實驗探究，在觀察中想象如果框架、承重、戶型和采光發生了變化會出現怎樣的問題，哪些地方能變，哪些地方不能變。一是學生從自己居住的地方進行住房結構的分析，在觀察中想象如果戶型設計發生變化會有哪些優勢，又存在哪些安全隱患等；二是指導學生結合新聞中出現的因為盲目裝修而造成承重墻的損害，為此整棟大樓的居民受到危害，造成了巨大的經濟損失；三是進一步指導學生在實驗思維中以模型的方式進一步探究住房基本結構發展變化和科學革新的路徑。

（三）激活計算思維，在觀察中推理

亞里士多德指出，智慧不僅僅存在于知識之中，而且還存在于運用知識的能力之中。為此，小學科學教學與信息技術的有效整合中教師要發揮學生學習知識、運用知識的能力，在激活計算思維中指導學生在觀察中推理。尤其是通過對觀察結果的比較與分類、歸納與演繹、分析與綜合中建構學生的批判性思維，在理論與實踐的融合中推進學生的探索與創新。

例如，在“關于塔臺建造”相關知識的學習過程中，信息技術的融入推進了學生對塔臺的項目成本、項目安全性的基礎知識的學習，同時也在設計塔臺模型和制作塔臺模型中通過模擬動態視頻的呈現將相關過程進行了形象化展示，而在測試塔臺模型中，要激活學生的計算思維，除文本中提出的高度、承重、抗風和抗震的測試要求以外，學生要結合信息資源中的其他問題和安全隱患在觀察中進行推理，拓展塔臺測試的項目，并在評估中改進設計方案，通過科學推理實現塔臺設計的科學化、塔臺評估的安全化。

三、自主探究，在想象中創新

葉圣陶先生提出，教育教學要在啟發誘導中引領學生舉一反三、觸處自伸，在疑難自決、是非自辯、斗爭自奮和高精自探中實現自求得之。小學科學教學與信息技術的有效整合為學生的自主探究提供了學習平臺，通過信息資源的運用推進了學生在想象中創新。

（一）生本探究，在想象中思考

陶行知先生強調要以生活為中心，教給學生活的書、真的書、動的書和用的書。小學科學教學與信息技術的有效整合需要在生本探究中引領學生去學真、學活、學動和學用，鼓勵學生在想象中思考，在探究中發現。

例如，在“模擬安裝照明電路”的教學過程中，引領學生在學習基本照明電路的安裝流程基礎上，通過信息技術的運用將安裝流程進行動態化展示，然后從三個方面進行探究。一是模擬實驗的生本探究。通過實驗教學，引領學生在模擬進行線路安裝的過程中深化對文本知識的學習、理解和運用。二是問題導向的生本探究。引領學生思考在安裝照明電路中如何運用當前的高科技信息為照明提供更優化的服務。有的學生提出了聲控燈的運用，并指出在聲控燈的照明電路安裝中只是單獨安裝了一個關于聲控的設備，這樣可以通過語音識別實現聲控的便利。同時學生提出這個聲控燈也存在著問題，如路人的聲控，會造成用電的浪費。三是想象創新的生本探究。要解決學生在想象和思考中的問題，就需要針對問題進行生本探究，指導學生通過查找網上相關資源或者課下請教電工師傅有效地解決問題。

（二）合作探究，在思考中創新

“科學是老老實實的東西，他要靠許許多多的人民的勞動和智慧積累起來。”李四光對科學的解讀，在指導當前小學科學教學中，要注意在信息技術的整合中推進學生的合作探究，引領學生在集思廣益地思考和探究中實現科學創新。

例如，在“電路中的開關”教學中，首先通過信息技術的實物呈現，引領學生認識到小開關的結構包括刀片、底座和接線柱，并指導學生認識到刀片是導體，底座是絕緣體，接線柱外面是絕緣體，里面是導體，學生在觀察圖片中思考線路中開關怎樣控制燈泡的亮滅；然后指導學生在觀看視頻中學習運用身邊的材料進行小開關的制作，觀察思考身邊的開關的原理；最后再根據小視頻思考創新運用電路開關的方法，如通過對控制紅綠燈電路開關的練習，思考創新生活中開關的制作和運用原理。

四、整合資源，在創新中實踐

《中國教育現代化2035》中提出，要加快信息化時代化教育變革，建立數字教育資源共建共享機制。小學科學教學與信息技術的有效整合通過資源共建共享，引領學生在學習中創新，在創新中實踐。

（一）整合信息資源，在學習中創新

“科學也需要創造，需要幻想，有幻想才能打破傳統的束縛，才能發展科學。”郭沫若對于科學的分析，指導當前小學科學教學中教師要注意在整合信息資源的過程中引領學生在學習中創新。

例如，在“合理利用能源”的教學中，首先在整合信息資源中通過圖片的播放引領學生了解當前能源的消耗對環境的影響，如溫室效應。然后通過認識模擬實驗材料了解模擬太陽能的材料，通過太陽能電池板了解正極、負極和發光二極管的正負極和面包板，從發光二極管的發亮和蜂鳴器的鳴叫中了解太陽能轉化為電能的實驗過程。然后，引領學生思考在生活中除了太陽能還有哪些清潔能源可以有效利用，在創新思維中拓寬學生的科學視野，引領學生在信息資源的整合中探究更加寬闊的能源空間。

（二）整合社會資源，在創新中實踐

陳鶴琴先生在活教育理念中強調要把握大自然、大社會的活教材。小學科學教學中要充分整合社會資源，引領學生在創新中實踐。

例如，在“讓資源再生”的教學中，面對這個社會性問題，小學科學教學要引領學生在走進課堂、跳出課堂的過程中融入并整合社會資源，在信息技術的運用中了解當前社會對資源再生課題探究的基本情況，然后在創新理念的提出中融入社會實踐，強化創新思維的科學性和可行性。

總之，小學科學與信息技術的有效整合是當前素質教育發展的重要方向，也是課堂教育教學的改革趨勢，作為教師要樹立以生為本、立德樹人的教育理念，引領學生熱愛科學、熱愛自然、熱愛生活，在實驗中觀察，在想象中創新，全面提升學生的科學素養。

參考文獻

[1]李文娟，李勝男，賴洲揚.信息技術在小學科學實驗教學中的有效應用研究[J].科技風，2023（3）：136-138.

[2]李思凡.信息技術在小學科學實驗教學中的有效應用[J].中小學電教（教學），2022（11）：91-93.