借助信息技術提高科學課堂教學效率

〔摘" "要〕" 如今跨學科教學成為培養學生綜合能力的重要路徑。小學科學教學需要教師憑借該學科與信息技術的高度融合優勢，積極創新思想、更新理念，探索通過信息技術提升小學科學課堂教學效率的路徑。本文站在跨學科視角討論小學科學融合信息技術的優勢，并在這一基礎上結合教科版科學四年級教材內容，形成明確目標、分析學情、主題引領、情境構建、任務分層、動態評價在內的融合方案，最終有效地提升學生的綜合素養。

〔關鍵詞〕" 小學科學；信息技術；融合教學；效率

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）24" " 0004-03

2022年版義務教育課程方案鼓勵小學階段各學科將1/10總課時用來進行跨學科教學，培養小學生的綜合能力。小學科學作為培養學生科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任的重要學科，面臨著情境缺乏、資源不足等問題。將信息技術融入科學課程，有利于學生憑借信息技術了解科學現象、掌握科學規律、學習科學知識，更可以培養學生的雙學科核心素養，擁有以信息技術解決科學問題的良好能力。

一、科學教學融合信息技術的優勢

（一）提高學生對科學知識的理解能力

小學科學涵蓋的內容比較廣泛，而小學生的心智又尚未成熟，且缺乏完善的生活體驗。所以，很多學生在實際學習的過程中會遇到難以理解的知識點。例如教科版科學四年級上冊“聲音”這部分內容中，雖然學生在日常生活中頻繁接觸聲音，卻無法從微觀層面理解聲音產生的機制。教師通過信息技術用動畫形式展示界面振動—介質傳遞—人耳耳膜接收這一完整的過程，使學生最終理解“振動是聲音產生的根本原因”，不僅如此，學生還會進一步思考產生振動的原因，形成很好的探究思維。

（二）有效構建科學課學習情境支架

小學科學課堂教學提質增效，離不開系統的學習情境的有效支持。然而因為各類因素的影響，很多小學缺乏實驗資源、學習材料，無法為學生的科學學習提供十分完備的資源體系。教師將信息技術融入科學課堂之后，這類問題得到有效解決。例如，在教科版科學四年級上冊“呼吸與消化”單元，教師憑借信息技術將網絡上由醫院上傳的一些腹腔視頻引入，幫助學生觀察人體腹腔內部結構，了解食物進入人體到消化吸收的整個過程。

（三）培養學生的跨界能力及綜合素養

運用信息技術開展教學，教師可以最大限度地完成跨學科教學任務，拓寬學生的視野，豐富學生的知識，從而培養學生良好的跨界能力及綜合素養。現如今，科學教師可在安徽省義務教育信息科技教學指南的指導下，獲得與小學科學有關的視頻資源、軟件資源，形成“小學科學+信息技術”跨學科項目。例如，教師設定“我們的營養餐”這一跨學科項目，學生憑借信息技術獲得各類食物當中的營養含量參數，結合教材提供的“平衡膳食寶塔”，最終以小組形式搭配營養餐。學生在這樣的項目式學習中，既探索了科學知識，又形成了應用信息技術的良好習慣，更增強了健康意識。

二、借助信息技術提升科學課堂教學效率

以信息技術提升科學課堂教學效率，教師需要充分理解信息技術融入小學科學的多種優勢。同時，教師還需要充分挖掘教材，通過深度分析教材內容，確定信息技術融合的關鍵點。一般來說，學情分析、情境構建、氛圍營造、多元互動、拓展學習、教學總結等都是小學科學融入信息技術的關鍵環節。在這里以教科版科學四年級上冊“運動和力”單元為對象，從以下角度進一步探索以信息技術提升小學科學課堂教學效率的創新方式。

（一）挖掘教材明確目標

本單元涉及運動和力有關的知識，最終目的是讓學生認識到力是改變物體運動狀態的根本原因。但是力卻是看不到摸不到的存在，這也使學生理解力和運動的關系時，面臨著一定的困難。在該堂課融入信息技術，通過聲音、圖片、畫面等，使原本抽象的知識變得更好理解；通過信息技術提供的虛擬實驗，讓學生有效地認識到影響物體運動狀態的各種力及彼此的關系；通過以信息技術為核心的一些裝置采集數據，助力學生運用數據去研究力與運動的關系，進而形成更好的科學思維、科學觀念、探究欲望。換言之，在這一單元融入信息技術，可以更好地輔助教師培養學生的科學核心素養。不僅如此，學生在信息技術輔助下觀察力的產生及其作用于物體使其運動的過程，還能夠培養良好的信息素養。

（二）了解學情制定方案

在“運動和力”這一單元教學前，教師將本單元教學內容凝縮為15分鐘左右的微課視頻，然后將該視頻于課前投放到學習群中，讓學生進行預習，要求學生初步整理出本單元的概念體系、知識點以及“汽車撞擊實驗游戲”的基本過程。教師在學生預習過程中，以“在線問卷星”面對學生的概念學習展開調查，挖掘出學生在力、運動、啟動、停止、動力、阻力、推力、反沖力、摩擦力、能量等詞匯理解上存在的問題。通過信息技術收集的這些資料，可以作為教學設計的重要參考。當然，教師也有必要鼓勵學生在預習階段提出自己的問題，這樣更有利于教師充分了解學情，掌握這一單元的教學難點以及信息技術融入的關鍵點，形成更為科學的教學方案。例如，有學生在學習群提出：“動力和推力是不是一個力？”其他學生回答的內容不盡相同，教師便可以通過學生回答內容的完整性、科學性、表達的清晰性等實施評價，確保學情分析的精準性。

（三）主題引領創設情境

在“運動和力”這部分教學內容當中，教師為了讓學生有效理解上文談及的各類關鍵概念，可以設定“汽車撞擊實驗游戲”這一主題，并在這一主題之下設定情境演示、輔導交流、生生互動、科學小實驗等情境。其中情境演示這一環節，是信息技術在小學科學當中層次較低的運用。教師可以在備課階段，利用相關軟件或者多媒體素材，通過合理的內容搭配，將課程內容更有效地展示給學生。例如，在“汽車撞擊實驗游戲”這一主題下，教師將汽車制造廠的“汽車質量實驗”的情境融入進來，讓學生觀察汽車以不同速度撞擊墻壁所呈現的不同結果，讓學生切實感受到高速運動的汽車具有的驚人的能量。在觀看完畢后，教師和學生通過以下對話完成輔導交流。

師：在剛才這個十分震撼的視頻當中，大家看到了什么？

生：快速奔跑的汽車撞在了墻上！

師：你們觀察到什么現象？

生：不同速度形成的撞擊，車輛的破壞程度不一樣！（學生初步理解速度越大能量越大）

師：大家再討論一下“影響這一實驗結果的還有哪些因素”？（融入生生互動情境）

生：速度、汽車重量、墻壁的堅實度……（學生通過討論，不斷給出答案，通過大家的不斷補充，盡可能保證答案更加圓滿）

師：很好，為了進一步探究這個問題，今天我模仿這一汽車撞擊實驗，為大家設計了一個小實驗！

（教師引入實驗情境，通過信息技術展示小實驗所需要的材料以及實驗的流程，學生按照提示進入實驗環節，15分鐘后學生完成實驗）

師：大家現在總結一下，哪些變量可以影響實驗結果？

生：小車的重量、小車行駛的初高度、小車行駛平面的粗糙度、被撞擊物的材質等都是影響因素（教師根據學生的總結，以信息技術呈現思維導圖，力求立體展示學生的成果）。

（四）任務分層互動促學

“汽車撞擊實驗游戲”使學生明白小車行駛速度、小車本身重量及其所處高度等能夠影響小車撞擊木塊的距離。之后，教學進入《設計制作小車》（一）和（二）的內容當中。在以往科學課堂教學中，這部分教學內容以傳統的練習方法展開，形式較為單一，有一定的局限性。為了改變這一情況，教師需要認真分析這一節內容，不難發現它具有“任務分層互動促學”的特點。因此，為了讓學生有效地理解不同動力對小車的驅動作用，教師專門設計了分層任務，要求每一個小組根據討論結果制作創意小車。

第一，每一小組在組長的安排下，實現不同層次學生的深度交流。主要討論小車的構造、材質、動力源等關鍵內容。過程中教師鼓勵各組利用信息技術以思維導圖形式去采集意見、對比意見、優選意見。

第二，在組長安排下，實現組內分層，有效發揮各層次學生的優勢。例如，擅長美術的同學，在認真聽取全組討論結果后，負責小車設計圖的手繪，需要標注出每一個組成部分的尺寸，這里該生可以運用計算機的畫圖軟件；善于創新的同學負責嘗試各種動力，包括氣球、橡皮筋、電池等不同動力源，運用計算機思維導圖呈現不同動力源的特點；善于動手制作的同學則負責加工材料、制作小車，在制作過程中可以結合軟件對小車狀態進行細微觀察，并且不斷調整，保證小車的品質。

第三，教師利用智慧課堂這一工具，對每一個小組實施全過程監控，同時動態采集每一組的學情，力求發現問題解決問題。例如，某小組在任務進行中因為小車輪胎是否增加花紋而產生了明顯的分歧，一部分學生認為給車輪增加花紋，能夠增加小車與接觸面的摩擦力，會使小車運行更穩定，還會增加小車運行速度。一部分同學認為增加花紋會增加摩擦力，不可能增加小車速度。教師將學生的討論過程記錄下來，抓住這一寶貴機會，引導學生積極思考摩擦力和小車速度的關系。若是有條件，教師可以融入速度傳感器，對車胎增加花紋、不增加花紋的小車同樣運行狀態下的速度實施監測，培養學生的探究精神，并讓他們認識到信息技術的實用性。

（五）動態評價構建閉環

小學科學教學融入信息技術，并且通過后者提升前者的課堂教學質量，需要教師重視動態評價這一工作。這也是信息技術融入科學課堂的關鍵作用之一。在具體的動態評價當中，教師利用多媒體展臺展示學生的作業、成果，并對學生作業進行評價。同時，教師有效地引入生生互評，通過生生互評可從更多角度發現學生學習問題，進而運用信息技術將這些問題記錄下來，作為下一步教學方案調整的重要參考。

三、結語

總而言之，小學科學融入信息技術是新課標所要求，是落實小學生綜合素養培養的重要路徑。教師在科學課堂教學中，可充分地利用信息技術做好教材分析、學情分析、情境建構、互動學習以及動態評價工作。換言之，以信息技術提升小學科學課堂教學效率，在于信息技術能為該課堂提供諸多傳統課堂不具備的資源。放眼未來，該類課堂還需要引入AR，VR等技術，但因為篇幅所限，這些內容只能在后續研究當中深度討論。

參考文獻

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