核心素養導向下小學科學信息化教學策略研究

馬秀麗

小學科學是一門綜合實踐活動課程，是培養新時代科技人才核心素養的重要載體。學好科學是成為科技人才的第一步，小學科學教學應充分發揮“互聯網+”的優勢，將先進的信息技術，如虛擬現實、教學平臺、辦公軟件、網絡資源等，與科學教學相融合，做到圖、文、聲并茂，打破時間與空間的限制，調動學生多感官參與課堂教學。

本文結合日常教學經驗，旨在探討核心素養導向下將信息技術融于科學教學的策略，以期為小學科學教學帶來幫助。

一、小學科學核心素養的內涵

2022年4月，教育部頒布了《義務教育科學課程標準（2022年版）》。本輪科學課程改革最重要的調整是對課程目標進行了調整，提出了以培養“科學課程核心素養”為內涵的課程目標。

科學課程要培養的學生核心素養，主要是指學生在學習科學課程的過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，具體體現在科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任這四大維度。在科學課程教學過程中，教師要結合信息技術，立足學生核心素養發展，合理設計教學目標、整合教學內容，提高教學效率。

二、核心素養導向下小學科學信息化教學的意義

1.豐富學科知識體系

教材作為教學的重要組成部分，在教學過程中占據著重要地位。但如果教師只是按照教材照本宣科地教學，無法將相關知識點完全映射到學生頭腦中。隨著信息技術的發展，教學資源擴展與共享漸漸為人們所熟知。教師將信息技術融于課堂教學中，將小學科學知識進行全面延伸、擴展，可以豐富學科知識體系，引導學生全面掌握知識原理。在科學教學中有效運用信息技術，不僅可以豐富教學內容，還能在一定程度上促進學生學科核心素養的發展，激發學生的想象力與創造力。

2.激發學生學習興趣

小學階段是培養學生科學興趣的重要時期。兒童天生對周圍世界有著強烈的好奇心和探究欲，如何讓學生一直保持對科學學習的興趣，形成良性循環？通過信息技術吸引學生就是一個很好的方法。例如，教師可以帶領學生利用透明塑料片、剪刀等日常工具動手制作一個全息投影的模型。全息投影屬于3D技術的一種，目前常被應用于舞臺表演和影視劇中，效果非常震撼。當學生在課堂中親眼看到水母在立體空間運動的時候，激動、驚訝的神情溢于言表，瞬間激活了內部學習動機，增強了科學學習興趣。

三、核心素養導向下信息技術融于小學科學課堂教學的策略

1.巧用微視頻，突破課堂教學難點

科學教學過程中時常會遇到一些學生不容易理解的難點，但是由于課堂教學時間有限以及科學儀器的欠缺，教師不方便組織全體學生進行深入探究，以突破難點。這時候微視頻的輔助功能就突顯出來了，其可以大大縮短探究過程，精準解決學生疑問，促進高效課堂的形成。

例如，在“壓縮空氣”教學過程中，學生對空氣被壓縮后占據空間減小的現象感到十分困惑，有些學生認為空氣在被壓縮的過程中，是由于注射器管口漏氣才導致其占據空間減小，不理解微觀粒子的概念。為了解決學生這一疑問，教學過程中，筆者提前錄制好微視頻，在鏡頭下將吸入一定量空氣的注射器管口置于水槽中，清晰地展示注射器內的空氣在被壓縮的過程中并未在水中產生氣泡這一實驗現象。學生看完微視頻后，知道了管口漏氣這一設想是不成立的，由此對空氣微觀粒子的解釋更加信服。小小微視頻大大縮短了探究的過程，為突破科學難題提供了精準服務。

2.挖掘信息化教學平臺，巧妙利用仿真實驗

實驗是科學教學的重要環節，也是自然科學的有機組成部分。在教學過程中，教師應引導學生進行多種形式的實驗，增加學生對實驗的感知，培養學生的創新思維。但是，由于基層學校實驗器材的欠缺以及相關實驗操作難度系數較高，課堂上很難優化處理實驗環節。通過挖掘信息化教學平臺中的學科工具，筆者發現可以用仿真實驗來替代實際操作中效果不理想的實驗過程，促進學生嚴謹思維的形成，培養學生科學核心素養。

例如，在“聲音是怎樣傳播的”教學過程中，學生利用課桌及水槽、音叉等實驗工具很容易探究出聲音可以在固體、液體中進行傳播。但是，在驗證“聲音傳播是否與空氣有關”這一知識點時，教科書上設計的實驗是要將鬧鐘置于玻璃罩內，用抽氣筒控制玻璃罩內空氣的量，從而達到“隨著玻璃罩內空氣的減少，聲音越來越弱”的目的，最終讓學生掌握“真空環境下空氣無法傳播”這一知識點。

實際操作中筆者發現，僅僅利用抽氣筒很難制造出真空的環境，于是通過深挖希沃教學平臺中的教學資源，找到了聲現象仿真實驗——真空罩中的鬧鐘。在這一仿真實驗中，學生可以通過移動器材圖片學會如何組裝實驗材料，并且能夠自己掌控閥門的開關，控制空氣在真空罩內的增多與減少，從而感受聲音的變化，輕松掌握真空無法傳播聲音這一科學事實。最后，教師再利用多媒體展示航天員在太空交流的視頻，通過對信息技術的運用拓寬學生視野，完成對學生情感態度與價值觀的教育。

3.借助平板電腦，拓寬知識展示范圍

小學科學教學應注重對學生思維能力的培養，在教學中，教師應引導學生樹立正確的科學觀念，認識到科學課程學習的必要性和重要性，這對他們未來的學習和發展起著至關重要的作用。教師可以利用交互式電子白板為學生創設空間與平臺，把科學課堂還給學生，促進學生之間進行廣泛交流與互動，拓展學生的學習領域。

以“骨骼、關節和肌肉”教學為例，首先，教師可以通過平板電腦引導學生進行相關知識的學習，再通過交互式電子白板來描繪人體骨骼、關節和肌肉，從而構建出一種有效的教學模式。其次，教師要充分支持和鼓勵學生，激發學生的學習熱情，依照民主化與科學化的原則給學生提供思維發展的空間，要求學生通過平板電腦顯示其對學習內容的歸納與總結。所有學生都可以在同一時間查看其他同學的學習成果，使學習效果最大化。這樣做的目的是通過信息技術的支持來拓展學生的大腦思維，提升學生參與科學課堂的能力。

4.創設虛擬情境，促進學科間知識遷移

科學課堂教學往往是將課件講授與實驗探究相結合，這樣的教學模式能夠達成大部分教學目標，但當遇到宏觀宇宙世界的相關問題時，即使配合模擬實驗，有時也難以觸動學生的心弦，因為宇宙離我們的現實世界太遙遠，學生無法見識到太陽系的真正面貌，更無法以他們現有的思維能力理解八大行星的各種數據。對此，教師可以利用虛擬現實技術為學生創設一個逼真、震撼的太空情境，讓學生通過操作“放大”與“縮小”星球的功能按鈕，點擊了解各個星球的資料。這樣的教學情境能夠彌補學生認知上的不足，使其深刻理解抽象概念，自然習得科學知識，加快學習進程。

又如，在教學人體的消化相關內容時，教師可以利用虛擬現實技術模擬創設出“口腔—食道—胃—小腸—大腸”這一整套消化系統，為學生提供豐富的感知線索以及聽覺、視覺等感受渠道。學生在沉浸式體驗之后必然印象深刻，能將虛擬情境中所學到的知識遷移到健康飲食等良好生活習慣的養成教育中，從而起到事半功倍的學習效果，促進學生全面發展。

5.積極打造智慧課堂，提高實驗效率

小學科學是一門綜合性很強的學科，在實踐中常常要通過實驗來讓學生了解基本的科學原理，并通過實驗來提高學生對科學的認識。但在現實教學中，許多科學實驗都比較復雜且具有一定的危險性，加上許多學校沒有相應的實驗裝備，導致教師難以對學生進行全面、高效的實驗教學。

在信息技術飛速發展的今天，大量實用的智慧教學軟件應運而生，智能課堂就是其中一種。在具體教學實踐中，師生可以通過智能課堂更加便捷安全地進行科學實驗的操作。一方面，師生可以通過智能課堂完成現實中難以操作的實驗部分；另一方面，學生可以通過智能課堂實現與其他學生的溝通交流，不斷從同伴身上汲取科學學習的經驗與方法，進一步提升自身學習效率。

例如，教學三年級上冊“空氣是否會占用空間”這一單元時，由于收集和觀測空氣的方法比較復雜，教師很難通過現有的教學設備來完成演示實驗。而通過智慧課堂的輔助功能，教師可以以多媒體展示的形式向學生演示該實驗的具體內容，讓學生充分認識并掌握實驗結果。在實驗展示和觀察之后，學生還可以通過智慧課堂的互動模塊與同伴進行交流，互相分享學習心得。

6.利用希沃白板，激發科學學習活力

希沃白板是一種信息化教學工具，它可以通過時間膠囊、思維導圖、游戲等方式來教授課程內容，減輕教師的教學負擔，激發學生的學習熱情，全方位提升教學效率。通過帶領學生進行科學探究，可以促使學生認識到科學知識在日常生活中的重要作用。所以，在實際教學中，教師可以運用希沃白板進行科學實驗的教學，以此激發學生學習的活力。

例如，在“聲音”的教學中，教師可以通過希沃白板向學生演示“碎紙片在揚聲器中跳動，音叉在水中濺起水花”的場景，再讓學生在講話的時候撫摸自己的喉嚨，幫助學生理解“聲音是由物體振動產生的”這一知識點。教師還可以通過希沃白板的思維導圖功能，將“聲音可以通過空氣傳遞，但不能通過真空傳播”這一知識點導入思維導圖中，指導學生進行理解性思考。這樣既能加深學生對教材中知識點的理解，又能幫助他們建立起一套系統化的學習模式。利用希沃白板，教師可以給學生們帶來全新的學習體驗，激發他們的學習積極性，提升學生的學習活力。

7.運用直播平臺，適時開展線上教學

后疫情時代，信息技術在教學中的應用顯得尤為重要。新冠病毒曾阻隔了人與人之間的接觸，但無法阻斷知識在網絡上的傳遞。為了讓教師在居家期間能夠順利開展線上教學，學校組織了專門的信息技術培訓。剛接觸線上教學時，筆者和大部分教師一樣，也曾手足無措，但通過在摸索中不斷前行，最終學會了熟練利用釘釘直播平臺為學生帶去精彩而又有意義的線上課程。

作為教師，我們應靈活多變、順應時代發展，培養自己開放的心態，為引領好下一代做出榜樣與示范。當下，線上教學已經成為日常教學必不可少的組成部分，因為時常會有學生因為生病請假而導致缺課，線上教學恰好能作為線下教學的有效補充。這種教學方式不僅為學生帶去了便利，更為家校互動的開展開辟了新的途徑。

四、結束語

在信息技術的輔助下，以提高小學科學課堂教學有效性為主題的教學具有很強的實踐價值，對促進小學科學教學質量提升具有重要意義。為此，小學科學教師應利用信息技術精心組織教學環節，不斷優化已有的課程內容，充分發揮學生的主觀能動性，增強學生的實驗感知度，拓寬學生的思維領域。不僅如此，教師還應立足學生長遠發展的需求，著手當下，在信息和資源不斷膨脹的今天，做好資源篩選工作，不斷提升自身信息素養，培養學生學科核心素養，為他們的后續學習和終身發展打下堅實的基礎。