教育數字化轉型中小學科學教學模式改革研究

當前信息技術已經從知識獲取、應用和創新等層面深度融入教育領域，顯著改變了教學方式和學習模式。數字化轉型作為新時代教育改革的核心方向，代表了教育信息化發展的新階段。雖然我國教育信息化起步相對較晚，但近年來取得了顯著進展，不過總體水平與發達國家相比仍存在差距。在此背景下，“教育數字化轉型”被納入政府工作報告，成為推動教育現代化和建設教育強國的重要舉措。中小學科學教育作為國家基礎教育的關鍵組成部分，亟需通過數字化轉型實現教學模式的革新，以提升學生的科學素養。

小學科學作為一門綜合性學科，以培養學生科學素養為核心目標，新課標要求“重視學生探究能力的培養”，并將科學探究作為學習科學的重要方式。這要求我們必須轉變傳統教學模式，推動教學理念和方法的全面變革。隨著信息技術與教育的深度融合，以大數據、云計算為代表的技術手段為中小學科學教學改革提供了重要機遇。通過對教師教學行為和學生學習過程數據的采集與分析，可以揭示教學中存在的問題，幫助教師調整策略，提升教學質量。例如，教師可以通過數據分析了解學生的思維方式、知識掌握情況和學習行為，從而優化教學方法，提高教育效果。

在新課程改革和信息技術普及的推動下，中小學科學教學模式正在發生深刻變化。小學科學課程需改變以課堂講授為主、探究實踐為輔的傳統模式；初中科學課程需減少教師講解比重，增加實驗探究環節；高中科學課程則需突破教師主導的模式，強化學生自主探究。同時，不同學段和學科之間應區別對待，以提高教育資源的共享效率。

學生的學習方式主要包括自主學習、合作學習和探究學習三種類型。其中，探究式學習作為一種以學生為中心的模式，要求學生主動提出問題并解決問題，在探究活動中獲得知識和技能。然而，傳統的科學課程多以教師為中心，學生被動接受知識。例如，在小學科學教學中，學生通過觀察、實驗和調查獲取知識，但這些過程往往由教師主導完成。數字化轉型為“自主學習”和“合作學習”提供了新的可能性。學生可以通過互聯網和智能終端獲取知識、資料和信息，進行探索式學習；合作學習則強調在教師組織下，以小組形式開展協作探究。

教育信息化的發展需要統一的標準和規范。在學校層面，以國家和省級教育云平臺為支撐，構建覆蓋各級各類學校的統一“教育云平臺”是實現“智慧校園”的重要途徑。通過“數據集中、資源共享、業務協同”等方式，可以推動信息技術與教育教學的深度融合，促進教育管理和決策的智能化。數據集中能夠整合分散在不同系統中的教學、科研和管理數據，實現對學校工作流程和師生學習生活的智能管理。

搭建統一標準的“教育云平臺”是數字化轉型的基礎。該平臺應包括基礎資源層、支撐服務層和應用層三部分。基礎資源層涵蓋國家、省級教育云平臺和校內硬件資源；支撐服務層包括教務管理、師生管理、教學管理和科研管理等功能模塊；應用層則提供教學資源、日常辦公等服務。通過這些模塊，學校可以構建豐富的教學應用服務，如教育云課件、微課視頻和互動教學平臺，使教師和學生能夠自主選擇資源，實現教育資源的共建共享。

教育數字化轉型是一項系統工程，在學校層面，應加強教師信息素養培訓，提升數字化應用能力，推動教學模式的轉變；在教師層面，需提高信息化教學能力，更新教育理念和教學方法；在學生層面，應培養數字化學習習慣，利用信息技術開展自主、合作和探究式學習。中小學科學教育作為科學學科的啟蒙階段和基礎教育的重要內容，必須通過數字化轉型構建“以學生為中心”的數字化課堂和學習環境。這一過程應注重培養學生的創新精神和實踐能力，關注學生信息素養的全面提升。

（作者單位：利川市涼霧鄉孫家庵小學）