信息技術賦能小學科學教學

摘" 要：對華南師范大學附屬龍崗大運學校教師開展信息技術賦能學科教學情況問卷調查，并以四年級作為對象進行實踐教學，結果表明，信息技術賦能小學科學教學不僅可以實現知識可視化，激發學生的學習興趣，提高他們的創新能力、自主探究和動手能力，還有利于增強課堂教學有效性，構建學生自主探究的創新課堂。

關鍵詞：信息技術；小學科學；創新課堂

文章編號：1671-489X（2025）07-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.07.

0" 引言

《中國教育現代化2035》提出，要加快信息化時代教育變革，要教育引導學生培養綜合能力、培養創新思維。在《義務教育科學課程標準（2022年版）》發布后，小學科學學科被賦予了更具基礎性、實踐性和綜合性的定位[1，3]。在小學科學教學中運用信息技術是順應社會發展需要，也是落實新課標課程綜合化的要求，有利于學生形成完整的知識體系[2]，培養他們的科學精神，同時提升其數字素養與技能。

1" 信息技術賦能學科教學現狀

筆者對華南師范大學附屬龍崗大運學校教師在學科教學中運用信息技術的情況進行問卷調查，結果發現，100%的學科教師都會將信息技術應用于課堂教學。將信息技術應用于課堂教學有利于豐富教學內容與教學形式、激發學生的學習興趣[1，3]、提高教學效率與學生能力、擴大教學容量和增強課程效果。大部分教師認為信息技術在自己學科教學中的應用效果明顯，能較好地吸引學生注意力，且有利于師生互動，學生積極性明顯提高，但同時有66.7%的教師僅聽說過信息技術環境下的智慧課堂，不知道如何實施智慧課堂，77.8%的教師僅掌握學校希沃觸控一體機配套軟硬件操作的少部分功能。這些數據說明目前教師的信息技術應用能力還有待提升。

在多次聆聽相關教師的科學課程后，筆者發現科學實驗結束后，在實驗事實和實驗數據的呈現與分析、處理與解釋、反思與交流等環節上，教師往往借助個別優等生的發言一帶而過[4]，忽視對學生數據的深度分析。由此可見，教師面向全體學生的科學教學觀念還沒有完全建立[4]。科學探究活動存在重假設、輕設計，重實驗觀察與操作、輕數據分析與處理，重科學結論、輕思維培養等問題。同時，在集體存在不同層次的情況下，教師很難找到一種合適的現代教學技術，既能實現對學生的因材施教，又能通過培養學生的思維過程、科學診斷和幫助學生排憂解惑，促進師生、生生之間的相互交流。

2" 信息技術賦能小學科學教學研究

為了促進信息技術與小學科學教學的融合，筆者所在學校引進了NB小學科學實驗仿真應用程序，將信息技術融入四年級科學課堂教學實踐，采取多媒體輔助教學軟件平臺與平板電腦等終端設備相結合的信息化教學模式，以教科版科學四年級下冊“鳳仙花開花了”一課為例開展一節信息技術賦能小學科學教學的研究課，再與傳統教學模式進行對比。該課在新課導入環節采用設置懸念法，引導學生對問題大膽質疑，激發他們的好奇心和探究欲，學生自主探究后解開懸念，讓他們體驗科學探究的趣味和成就感。課堂教學采用項目驅動和小組合作的方式讓學生集思廣益、共同探究，增強他們的合作意識和互助學習的精神。在實驗探究中，對部分基礎比較薄弱的學生，采用組內互助或教師指導。傳統課堂教學需要用到較多的實物實驗材料，本節研究課為了保證教學效果，將信息技術制作3D動畫的NB軟件引入教學環節，讓學生在實際操作中體會通過科學探索驗證事實的喜悅，激發對植物的探究欲，培養喜歡科學、熱愛科學的情感。在教學過程中，學生自主操作平板電腦觀察3D動畫獲取系統知識存在一定困難，但利用信息技術，不僅可以實現知識可視化，幫助學生學習和掌握知識，實現個性化、差異化學習，還可以實現師生、生生、人機的有效互動，構建生本課堂、創生課堂[4]。

2.1" 知識可視化，操作簡單

知識可視化可以提升學生獲取知識的速度，并有利于他們靈活地遷移、重構和鞏固知識。小學科學中存在一些抽象的、微觀的重難點知識，僅靠教師講解難以突破。在“鳳仙花開花了”一課中，對照課程標準的要求，本課要求學生通過觀察研究植物的外部形狀特點掌握植物的多種感覺器官，并利用解剖、觀察、實驗、推理等方法研究植物器官的結構與功能，從而培養學生保護花草樹木的意識，激發他們對生命現象探究的興趣。

這一課的教學重點是學生能夠說出花的結構、雄蕊雌蕊的特點和作用。傳統的授課形式雖然可以讓學生親自觀察實物，但缺乏對學生興趣的激發和觀察的引導，容易顯得枯燥。通過NB軟件對花的結構進行動態演示，可以讓學生初步了解花的結構，之后再讓學生解剖實物花，這樣不僅能夠激發學生的學習欲望，還能夠促進他們對知識的建構，體會通過科學探索驗證事實的喜悅。在動態演示過程中，學生可以仔細觀察并了解花的每一個結構，也可以利用NB軟件的放大功能觀察一些結構的細微變化。這種學習方式彌補了傳統教學模式的不足。同時，本節課要求學生通過對比不同的花了解花的分類，但由于植物的花期不同，難以給學生提供全部的實物花進行觀察。NB軟件可以讓學生從不同維度觀察不同花的結構，達到與觀察實物花一樣的生動效果。在解剖實物花的時候，部分學生在操作中會不小心將花撕壞，而利用多媒體教學平臺引導學生使用平板電腦上的NB軟件進行模擬解剖，可以幫助學生快速正確掌握解剖步驟，之后再進行實體解剖，這不僅可以縮短學生解剖鳳仙花的時間，還有助于提高操作的安全性和成功率。

信息技術賦能小學科學教學不僅可以面向全體學生，而且有效實現了因材施教，在幫助學生掌握小學科學重難點知識的同時，也讓他們通過NB軟件的虛擬仿真模擬實驗提高了實操能力、科學思維能力和探究能力。

2.2" 創新課堂，人人參與

四年級學生的思維依舊處于形象思維階段，抽象概括能力還處在發展階段[5]，觀察事物的深度、準確度還比較薄弱，對事物的觀察或描述的方法還不會靈活運用，在觀察、記錄的方法上還需要教師的示范和引導。該階段的學生已經能初步掌握和控制自己的情緒和行為，但還存在不確定因素，自控能力不夠強，甚至有的學生在實驗活動時存在耗時低效的問題，不能很好地利用課堂學習時間，因此，在學習過程中教師需要不斷巡回指導關注學生的活動體驗過程。在科學課堂中融入信息技術是學生最喜歡的一種形式，用這種方式可以促進學生更好地開展觀察、體驗等活動。

創新課堂要求以生為本，在課堂上學生是主角，教師是輔助角色，是借助信息技術創設的一種符合時代特點且富有啟發性、創造性的課堂。由于小學生的知識和能力有限，一般情況下很難依靠自己來完成抽象、操作難度較大、有一定危險性的實驗。相較于傳統教育模式的課堂，創新課堂具有明顯優勢。在小學科學教學中融入信息技術，讓每位學生都能通過平板電腦進行實驗仿真，體驗學習的樂趣，在師生、生生互動中獲取知識與技能，做到人人參與互動，發揮自身的創新能力，激發自主學習和自主鉆研能力，提升小學科學課堂的有效性，創建學生自主探究的創新課堂。

2.3" 信息整合，科學分析

當今是互聯網大數據時代，對數據的分析、處理和整合是當代人必備的技能之一。在科學實驗過程中，教師不僅要重視學生的實驗觀察與操作能力，也要關注對學生數據分析與處理能力的培養。科學探究時會產生多組數據、多種現象，在科學學習中融入信息技術可以實現這一課程目標。如表1所示，將實驗表格轉化為在線文檔可以有效地對數據進行整合并實時呈現，直觀地幫助學生做好數據分析，提高泛化能力。在“鳳仙花開花了”一課的研究中，在解剖鳳仙花觀察花的結構的時候，教師要求學生及時記錄觀察結果，并將數據輸入在線表格，便于分析總結，激發他們的深層思考與探究欲望。然后教師利用NB軟件進一步發展學生比較事物異同的能力。學生通過探索植物形態、研究植物器官結構，培養觀察推理能力和保護花草樹木的意識，激發對生命現象的探究興趣，進一步推動他們繼續探究花的結構。在信息技術的輔助下，學生已經在腦海里記憶了相關知識，同時利用在線表格填寫實驗數據，并對數據進行分析，可以實現實驗結果的快速呈現與反饋。相較于傳統紙筆記錄，利用信息技術處理實驗數據更快捷、更直觀，教師既可以快速了解學生對課堂知識的掌握情況，還可以直觀呈現學生的思維過程，有效評價和診斷學生的學習效果。

2.4" 項目驅動，小組合作

項目驅動是一種以任務為中心的教學方法。在解決任務的過程中，利用項目驅動學生進行小組合作、共同探究學習，在合作探究中解決問題，體會探究、驗證的樂趣，培養觀察、口頭描述和團隊協作等能力。在小學科學中實施項目驅動教學，教師主要通過設置問題導入、學生自主觀察、實驗操作、小組討論、交流匯報、課堂評估等環節實施。例如，在“鳳仙花開花了”這一課的教學過程中，教師通過設置問題導入新課，以懸念引導學生思考，告知學生項目學習的要求，之后教師演示操作步驟，指導學生利用平板電腦上的應用程序完成任務，學生分小組自主探究，教師巡視指導。

目前，我國小學階段大部分學校都是大班教學，學生人數多，而科學課堂時間有限，要實現教師對每位學生的一對一指導是很困難的。項目驅動通常采用小組合作的方式來開展，教師采用一對多的指導方式，一組一組地輔導，但每個小組里有愿意動手操作的學生，也有愿意安靜坐著觀察的學生，教師很難兼顧每一位學生，讓他們都動手實驗。信息技術賦能小學科學課堂可以有效彌補這一缺點。學生使用NB小學科學實驗仿真應用程序，課前進行預習，課中自己動手操作。每位學生都能按照從外向內的順序解剖花等，依次觀察花的不同結構；每位學生都可以看到自己動手實驗的結果，能感受真實實驗的情境。對部分基礎比較薄弱的學生，主要采用組內互助或教師指導的方式展開。

本研究對兩種教學模式下的課堂檢測數據進行分析，如圖1所示。相較于傳統課堂教學，信息技術賦能小學科學的項目驅動教學效果顯著，這種方式可以有效輔助學生的學習，每位學生都能通過平板電腦進行實驗仿真獲取知識并互動體驗學習的樂趣，一分四率的檢測情況高于傳統教學模式。

3" 結束語

信息技術賦能學科教學不僅可以促進學生核心素養的發展，還可以提高課堂教學的有效性，創建學生自主探究的創新課堂。信息技術賦能小學科學教學的實踐發現，學生學習科學的興趣更濃厚了，不僅掌握了教材要求的基本科學知識，還在實踐操作中鍛煉了觀察和操作能力，提升了科學素養。但同時也存在一些問題，融入信息技術的學科教學，教師需要花費更多時間備課，目前一線教師的工作量較大，精力有限，難以完成融合信息技術的高質量備課，因此應不斷提升教師的信息技術應用能力，真正實現信息技術賦能學科教學。

4" 參考文獻

[1] 張銀花.信息技術在小學科學教學中的應用探究[J].課程教育研究，2020（16）：194-195.

[2] 王艷玲.基于信息技術與高等教育深度融合會計教學模式和教學策略研究[J].當代會計，2021（3）：35-36.

[3] 孫愛華.信息技術與小學科學課程的有效整合[J].中小學電教，2020（增刊1）：40-41.

[4] 劉曉敏.對信息技術與科學課教學深度融合的思考與探索[J].小學科學（教師版），2020（8）：1-2.

[5] 文彥佳.智慧教室環境下小學科學課堂中信息技術的應用探究[J].中國信息技術教育，2020（7）：70-71.