〔摘" "要〕" 《義務教育科學課程標準(2022年版)》強調,科學核心素養應滲透在教育教學工作和整套教材中。在小學科學教學中,信息化課堂的構建有利于優化教學環境和教學手段,讓學生獲得更廣闊的探究空間。本文將從利用信息技術助力科學課堂教學、幫助構建動態課堂、加強模擬科學實驗三個方面進行詳細論述,探索小學科學信息化課堂的創建路徑,從而提升學生的科學核心素養。
〔關鍵詞〕" 小學科學;信息化課堂;策略
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)17" " 0094-03
《義務教育科學課程標準(2022年版)》特別強調,小學科學課程是以培養學生科學素養為宗旨的義務教育階段科學啟蒙課程。小學科學課程資源則是指:在《義務教育科學課程標準(2022年版)》的引領下,為了實現培養小學生科學素養的目標而提供的一切能夠滿足小學科學課程活動的設備與資源。
在小學科學課程資源里,科學課堂活動是科學課程資源的核心,是培養小學生科學核心素養的主要陣地,做好科學課堂教學工作,才能有效地提升小學生的科學素養。
在《義務教育科學課程標準(2022年版)》指導下,小學科學新教材已經普及,教材內容更重視學生科學能力的培養。教材里面的科學知識廣泛,內容豐富多彩,從人類的衣食住行到天文地理,從機械物理到奇妙化學,應有盡有。小學科學課堂教學是培養學生科學意識、發展學生科學核心素養的關鍵。要想實現科學新課標確定的發展學生科學素養的核心目標,在小學科學課堂上,建議做到以下三點。
一、利用信息技術輔助教學
小學生習慣于形象思維。科學知識雖然有趣,但大多以抽象思維形式呈現。對于有些科學理論,光靠教師講授,學生是難以理解的。這時,我們可以利用信息技術,助力小學科學課堂教學。
特別是鄉村小學,使用先進的信息技術,把抽象難懂的科學知識轉化成生動形象的視頻、動畫、圖片等資源,才能激發小學生主動學習科學知識的興趣,提升其科學幻想能力,促進小學生科學核心素養的發展。
本人從事小學科學教學多年,結合自己教學中的實踐經驗,我在這里舉兩個例子,說明應如何充分應用信息技術助力小學科學課堂教學。
第一,在青島版科學六年級上冊教材里,有《秋季星空》這一課,課堂上需要引導小學生學會觀察夜空里的星星。可是在眼下,有幾個學生喜歡看星空呢?他們更多的是喜歡看手機和玩電腦,更談不上正確地觀察星空了。那么對這節課該進行怎樣的教學設計,才能激發小學生看夜空里星星的興趣,并能高效地學會觀看方法呢?我想到了信息技術。
教師可以在課堂上科學應用信息技術激發小學生的學習興趣,還能提高課堂教學效果。我通過電腦上網查找了有關“秋季星空”的教學資源,特別是生動形象的視頻和動畫。當前,大多數學校教室里的黑板都換成了教學一體機,能很方便地播放視頻和動畫等信息。通過播放這些相關的視頻,能夠呈現秋季星空的浩瀚,展示只有晚上才能看到的美麗星空。小學生能身臨其境地學習,效果自然更好。
這些信息化視頻和動畫的使用,還能降低小學生的學習難度,在再現知識內容的同時,生動形象地講解知識和原理。因此,這自然就能讓小學生進一步認識和理解科學,享受到科學信息化課堂學習的魅力,提高教學質量。
具體到教學《秋季星空》這一課,我先播放有關秋季星空的精彩視頻,激發小學生的學習興趣,吸引他們的注意力。這樣,他們會細心觀看,初步了解到星空的美麗神奇。這時候,學生就有興趣進一步學習“秋季星空”知識。我借此導入新課,用上自己教學的演示文稿課件,帶著學生興致滿滿地開始認識秋季星空。
在這一課里,有一個教學上的重難點,就是利用北斗七星找到北極星,學會辨認方向。我是這樣利用信息技術助力課堂教學的:用演示文稿課件展示北斗七星的樣子,先讓學生多觀察一會兒,做到熟悉北斗七星。再通過形象地展現對比畫面,讓學生明白北斗七星不是北極星,七顆星組成好像大勺子的是北斗七星,另外只有一顆星是北極星,它始終是在天空的北方,但兩者還是有關系的。
我進一步利用信息技術,在演示文稿課件上通過相關的動畫生動形象地展示,清楚地說明了兩者的關系。科學家通過長期的觀察,發現還可以用北斗七星來找北極星。這樣,就進一步激發了小學生學習科學的好奇心,引導學生思考:真的能找到嗎?怎么去找呢?等等。這些問題的提出,讓小學生在不知不覺中深入思考,潛移默化地鍛煉其科學思維能力,從而也就培養了小學生的科學核心素養。
當然,小學科學教材上有這個問題的介紹,但書上只是通過畫圖,還是不夠形象生動,不利于學生理解和掌握。那怎么辦呢?我想到:用在北斗七星中間找北極星的方法并設計成一個動畫,就能生動形象地解決這個問題。于是,我通過演示文稿課件先讓北斗七星出現,然后重點展示這個大勺子的勺沿,也就是最外側的兩顆星星,分別叫天璇和天樞。從天璇向著天樞連線,然后向外面延伸出大約天璇到天樞五倍的距離,在那個位置能看到一顆最亮的星星,那就是北極星。
對動畫的效果我是這樣設計的:先閃現天璇和天樞兩星,再連接兩星并閃現,同時提示這就是天璇到天樞的距離;再向外一步一步地延伸展示,每出現這個距離我就加上一個閃亮,一共閃現五次,代表延伸出了五倍的距離。學生對這個動畫記得特別深刻,在這種信息化的動畫展示下,他們很快就明白從哪兩顆星星開始,這兩顆星星的一倍距離是多長,往哪個方向延伸前進,怎么前進出大約五倍的距離。只有利用信息技術,才能把這個知識點生動形象地展現出來。這樣就蘊育出了高質量的課堂,小學生的科學學習過程也因此變得簡單化、實用化,從而更深入地掌握住了這個科學知識點。同時,在學習過程中,小學生腦海里會有生動的畫面產生,刺激其產生新的聯想。這不但鍛煉了小學生的科學幻想能力,還進一步培養了他們的科學素養。
第二,小學科學具有很強的實踐性,很多科學現象和科學道理都是通過實踐加以證實的。所以,教師要鼓勵學生多思考、多探究、多實踐,才能切實提高自己的科學核心素養。
在實際教學中,各種情況都有,由于現實條件所限,對一些教學內容,學生很難去實地探究。例如在“秋季星空”教學中,“探究”星空成為學生的奢望,平常視野內的星星可見度非常低,學生很難將現實的天空和教材中童話般的星空聯系在一起。那么,怎樣才能讓學生探索到秋季星空呢?運用信息技術能夠解決這一難題。教師可以運用信息技術創設“星空探秘”情境,將學生分為3~5人一組,在信息技術的虛擬情境下開始一段星空之旅。教師在大屏幕前做情境引導:“同學們,現在我們就要登上星空號飛船探索神奇的秋季星空了。在旅程開始之前,每個小組都要設計一個具體的飛行路線,標示出你可能經過的星座。現在,同學們可以先討論兩分鐘。”這兩分鐘就是學生預習秋季星空知識、找出知識重點、開始探究的出發點。學生準備好之后,教師帶領學生進入秋季星空的情境中探究。學生“乘坐”宇宙飛船徜徉在各個星座中,隨著飛船路線的移動,他們會相繼看到水瓶座、仙后座、人馬座和小熊座等秋季標志性星座。這些處于不同位置的星星被虛線連接起來,就形成了各種形態,人們根據星座的形態對其命名,其中還穿插著一些有趣的神話傳說。
在多媒體信息化輔助的情境下,學生一邊觀察一邊思考,并用筆描畫出星座的形狀,以此加深知識記憶。小組成員共同完成觀察和記錄任務,可以一邊遨游星空一邊互動討論。為了進一步提高學生的動手探究能力,教師可以讓學生親自操作鼠標,調整“飛船”方向等。這樣的學習形式拓展了課本中的內容,更有利于活躍學生的思維,加深學生對科學知識的理解,提高學生應用信息技術進行知識探究的能力,從而提升了學生的科學核心素養。
二、應用信息技術創建動態課堂
“科學之所以有無窮魅力,在于它持續而不間斷地探索過程。”很多科學結論的得出都需要持續性地觀察,因此在小學科學課堂上,也要突出“過程性”特點,以此培養學生的學習耐心,強化學生科學思維的嚴謹性和實事求是的意識。同時,教師也要注意到小學生的性格行為特點,也就是“好奇心強、注意力差”。這就需要教師善于利用信息技術抓住學生的眼球,在持續性的科學探究中培養小學生的注意力和專注力,強化培養其“持久專注”的學習習慣。
例如在青島版科學三年級上冊“一周的天氣”的教學中,教師可以利用每天的課間和學生一起拍攝、記錄天氣情況,學生根據當時的天氣通過觀察來簡單記錄。學生回家之后,也可以利用家長的手機拍攝天氣的變化情況,家長整理之后把照片發給教師,以提高學生的自主探究、自主發現能力。經過持續一周的觀察,教師將這些不同時間、相同地點拍攝的天氣照片整理好,做成多媒體課件,讓學生系統觀察分析一周的天氣變化。持續的天氣觀察能夠培養學生良好的科學學習習慣,提高其學習科學的耐心。在信息技術的支持下,科學與生活之間的聯系更加密切。將小學科學學習和小學生生活深度融合在一起,能夠體現學以致用的教學理念,增加學生接觸、應用信息技術的能力,這也是培養學生科學和信息素養的最佳途徑。
三、運用動畫技術模擬實驗
因為安全和教學條件等因素,有些實驗在小學科學課堂上是無法進行的,尤其是涉及“聲、光、電”方面的內容,有很大的安全隱患。但如果直接講述而不做實驗,又較為抽象,課堂效果不好。教師可以通過信息技術中的三維動畫等技術模擬相關科學實驗,讓學生在信息技術情境中更直觀地觀察,甚至操作科學實驗。例如在“聲音的傳播”相關知識的教學中,聲音的傳播路線是肉眼不可見的。然而,信息技術支持下的演示文稿課件卻能夠展示聲音的虛擬傳播路線,能讓看不見的聲波以“波紋”的形式展現出來,再通過空氣的振動形成傳遞聲波,最后,人的耳朵接收到這種振動,人才能聽到這種聲音。
在教學天文學知識的過程中,教師可以利用信息技術展示太陽系九大行星的自轉和公轉規律,讓學生觀察九大行星的形態、體積大小、自轉和公轉軌跡、行星順序排列等。生動形象的多媒體展示,能夠把抽象的天文學知識變得生動有趣。當然,設計多媒體課件需要教師具有一定的信息技術素養,能夠在教學活動中靈活應用信息技術,通過信息技術實現小學科學實驗教學的深度優化。
目前,三維投影技術也就是虛擬現實技術已經越來越成熟,有條件的學校可以充分利用起來。通過VR眼鏡,再搭配上相應的三維動畫,就可以立體地呈現原先傳統課堂根本沒辦法呈現的現實景觀,讓小學生有身臨其境的感受。這正好符合小學生長于形象思維的客觀規律,有利于開發小學生的思維,引起他們的學習興趣,并能正確客觀地認識太陽系中的各類天體及其運行規律。
總之,在小學科學探究教學中,培養師生的信息技術應用,應用信息技術優化小學科學課堂,提升學生的科學核心素養,兩者相輔相成、相得益彰。教師要加強信息技術與科學教學的深度融合,在信息化課堂的構建和實踐中學會啟發小學生的智慧,培養小學生利用信息技術深入學習科學的能力。
參考文獻
[1]路偉民,劉婷婷.依托鄉村資源優勢,提升學生綜合素質[J].天津教育,2023(31):78-79.
[2]張瀟娟.談核心素養視域下如何構建小學科學高效課堂[J].才智,2020(18):57.■