信息技術(shù)與科學(xué)整合的有效模式

宋書杰

與傳統(tǒng)教育技術(shù)相比，信息技術(shù)的優(yōu)勢是明顯的，信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的整合是必要的，但教師在考慮兩者整合的過程中，必須有清晰的認識，要考慮兩者整合是否能實現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化，千萬不能為整合而整合。

● 課例分析以及評述

幾年前，筆者曾聽過這樣一節(jié)科學(xué)公開課。

這是青島市級的公開課，地點是青島市南區(qū)實驗小學(xué)，教學(xué)內(nèi)容是《鳥》這一課。

因為上課班級是計算機實驗班，學(xué)生個個有良好的計算機基礎(chǔ)，因此，上課教師在教學(xué)中進行了全方位的信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)整合的嘗試。課前，教師讓學(xué)生運用網(wǎng)絡(luò)，大量收集關(guān)于鳥的知識，上課時，則由學(xué)生運用PowerPoint相互展示各自的資料，借以共同獲得較全面的關(guān)于鳥的知識。應(yīng)該說，這一堂課在很多方面是成功的，我對其的評價是：一次有意義的嘗試——是把信息技術(shù)與學(xué)科整合的嘗試，也是張揚學(xué)生個性特長的嘗試，更是引導(dǎo)學(xué)生利用計算機進行科學(xué)探究與表達的嘗試。課堂上，學(xué)生對計算機的嫻熟操作（運用網(wǎng)絡(luò)收集到了大量關(guān)于鳥的資料，并運用PowerPoint進行了精彩的展示）和對鳥的真情實感都給聽課教師留下了深刻的印象。

然而，因為對于信息技術(shù)的過于依賴和信任，這一堂課也因此有了一個最大的缺憾——雖然資料豐富，交流也到位，但學(xué)生對鳥這一概念掌握得卻不到位——這在當日的課堂上可以看出來。之所以會產(chǎn)生這一結(jié)果，原因在于因為信息技術(shù)的大量運用，這一堂課的重心偏離了。我在評課時是這樣說的：“觀察、實驗、比較、歸納是科學(xué)的根本，也應(yīng)是科學(xué)課堂教學(xué)的根本。任何時候都不能忘了要讓學(xué)生經(jīng)歷觀察實驗的過程。通過上網(wǎng)檢索資料，確實是科學(xué)研究的方法之一，但絕不是全部。像《鳥》這一課，我們完全可以讓學(xué)生通過對鳥或鳥的標本進行觀察、比較，歸納出鳥類的共同特征來，只有在此基礎(chǔ)上建立的鳥的概念才是基于事實的概念，是活的概念。嚴重地說，上網(wǎng)檢索鳥的共同特征實質(zhì)上也是一種灌輸式教學(xué)，不過比傳統(tǒng)的灌輸教學(xué)更為隱蔽而已。今天的課堂上，學(xué)生們對鳥的概念掌握得不是太好，原因就在于此?！保ㄔ斠姟兑淮螄L試——參加〈科學(xué)〉課程改革師資培訓(xùn)活動有感》，發(fā)表于《課程與教學(xué)》2002年第1期。）

事后，我對信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)整合的現(xiàn)狀進行了觀察與分析，發(fā)現(xiàn)許多教師對兩者關(guān)系的思考不夠全面，對兩者整合的實際操作缺乏理性，歸納一下，主要有三方面的問題。

問題之一：看不到信息技術(shù)的價值。認為運用信息技術(shù)是一種形式主義，對提高課堂教學(xué)效率幫助不大，麻煩倒是不少，劃不來，還是不要用為好。

問題之二：對兩者關(guān)系缺乏辯證的認識。在進行教學(xué)設(shè)計時，一部分教師習(xí)慣于簡單考慮如何運用信息技術(shù)，而不去考慮要不要運用信息技術(shù)和如何更好地運用信息技術(shù)。這就導(dǎo)致一些運用了信息技術(shù)的課堂教學(xué)體現(xiàn)不出優(yōu)越性，從而，授持“運用信息技術(shù)是形式主義”觀點者以把柄。

問題之三：實際操作仍然定位于輔助“教”，而非學(xué)生的“學(xué)”。

● 有效整合的模式分析

基于以上原因，可以認定，我們有必要對信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的有效整合這一命題加以思考。我個人認為，與傳統(tǒng)教育技術(shù)相比，信息技術(shù)的優(yōu)勢是明顯的，信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的整合是必要的，但教師在考慮兩者整合的過程中，必須有清晰的認識，要考慮兩者整合以后學(xué)生的收獲是否更大了，是否實現(xiàn)了教學(xué)效果的更優(yōu)化，千萬不能為整合而整合。那么，信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)如何實現(xiàn)有效整合呢？可以采用以下幾種模式。

1.基于情境的探究性學(xué)習(xí)模式

這種教學(xué)模式主要是通過教師的主導(dǎo)作用，配以網(wǎng)絡(luò)的支持，在學(xué)生主體的參與下學(xué)習(xí)。教學(xué)流程通常為：創(chuàng)設(shè)情境→網(wǎng)上設(shè)問→資源利用→思考探究→形成意義→組織評價。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，宇宙問題、地質(zhì)問題等抽象的、不易實驗操作的課型多采取這種模式。例如，在講“星座”一課時，有位教師考慮到城鎮(zhèn)地區(qū)空氣質(zhì)量不是太好，夜晚觀測星空有一定的難度。另外，以往的傳統(tǒng)授課經(jīng)驗證實，學(xué)生在學(xué)習(xí)這課時也感到枯燥、乏味，興致不高，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、使學(xué)生主動積極地學(xué)習(xí)，采取了探究式教學(xué)模式，取得了良好的效果。

課的開始部分，教師利用自制的課件把學(xué)生帶入了星空的世界（網(wǎng)絡(luò)教室的窗簾拉上后，教室光線很暗），隨著背景音樂的響起，學(xué)生的計算機上出現(xiàn)了漫天的隱隱約約、一眨一眨的星星，仿佛把人們帶入了變幻莫測的太空！學(xué)生們激動得連連感嘆。教師抓住時機說這節(jié)課要帶領(lǐng)學(xué)生去太空旅游，為了祝學(xué)生們旅游愉快，教師在網(wǎng)上為每位學(xué)生提供了游園卡（提出的主要問題），怎樣看懂游園卡呢？教師為學(xué)生準備了可共享的網(wǎng)上資源（提供相應(yīng)的網(wǎng)址、提示解決問題的思考路徑、提供學(xué)習(xí)的評價標準），通過學(xué)生的自學(xué)、互學(xué)、幫學(xué)，利用Word、幻燈片、畫筆等工具，完成作業(yè)，并自評、他評。最后，教師做全班總評。

在這種模式的教學(xué)中，值得注意的是，教師在提供共享資源時不應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生收集大量的簡單信息，或者進行一些簡單的處理。實踐中發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生僅僅是對資源進行簡單的收集、拷貝、粘貼，很少進行自己的分析、整合和加工，更不用說做出有創(chuàng)造性的作品，這樣非常不利于學(xué)生高級思維能力的發(fā)展。一個好的共享資源則能引導(dǎo)學(xué)生收集信息，并對信息進行處理，運用自己的判斷力和創(chuàng)造性來解決問題。

2.圍繞問題的自主性學(xué)習(xí)模式

這種教學(xué)模式主要是根據(jù)事先確定的學(xué)習(xí)主題，在相關(guān)的實際情境中去選定某個典型的真實事件或真實問題，然后圍繞該問題展開進一步的學(xué)習(xí)。教學(xué)流程為：提出問題→進行假設(shè)→共享資源→得出結(jié)論→組織評價。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，“解暗箱課”的課型中常用到這種模式。例如，一位教師在講授人體的“血液循環(huán)器官”時，向?qū)W生提問：生活中，如果不小心割破了手指，會發(fā)生什么情況？由此引發(fā)學(xué)生討論，作出全身各處都有血管，血液在不停流動的假設(shè)。然后學(xué)生根據(jù)教師提供的資源（提供相應(yīng)的網(wǎng)址、相關(guān)的素材，提示解決問題的思考路徑、提供學(xué)習(xí)的評價標準），進行查找、分析、做出邏輯推理，驗證假設(shè)，并在教師的引導(dǎo)下，進一步做出血液循環(huán)器官的其他假設(shè)，如心臟的作用、血液循環(huán)的作用等。然后再根據(jù)教師提供的資源，進行查找、分析、做出邏輯推理，得出結(jié)論，進而解釋人生病時為什么輸液比打針療效快（輸液是靜脈注射，打針是肌肉注射時）、為什么打針又比吃藥療效快，解決生活中的實際問題。

3.基于課題的協(xié)作性學(xué)習(xí)模式

這種模式主要是通過資源利用，進行課題研究，形成協(xié)作學(xué)習(xí)。流程為：確立主題→制訂計劃→分組活動→資源利用→形成、展示作品→組織評價。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中“考察課”課型經(jīng)常用到這種模式，如《空氣的污染和保護》一課。首先，由教師提出問題：世界衛(wèi)生組織調(diào)查顯示，除了心臟病外，癌癥已成為人類的第二大殺手。在癌癥的家族中又以肺癌位居首位。從年齡上看，也大有低齡化的趨勢。這是為什么呢？近幾年來，青島的冬天越來越暖和了。以前，冬天學(xué)生們在操場上玩，時間稍長，手就被凍得發(fā)僵，許多學(xué)生也曾凍手凍腳，現(xiàn)在，還聽到誰說凍手凍腳了嗎？

接著，教師幫助學(xué)生制定行動計劃：

學(xué)生的任務(wù)是：幫助人們認識肺癌與空氣污染的關(guān)系，減少家庭婦女做飯時間的重要性（做飯中吸入過多的有害氣體），社區(qū)道路的建設(shè)與城市道路建設(shè)同等重要，盡快出臺養(yǎng)寵物的詳細的法律條令以保護社區(qū)環(huán)境。

學(xué)生要做的是：空氣污染的概念及與哪些因素有關(guān)系。查找空氣變暖的原因、肺癌的發(fā)病主要因素；在學(xué)生家的附近記錄半小時的時間內(nèi)通過機動車的數(shù)量、尾氣的排放狀況（無煙、煙少、煙多、煙重、黑）、車輛的種類、哪個地區(qū)的車；觀察社區(qū)附近家庭排油煙機、單位排油煙機的個數(shù)、外部形態(tài)、排放時間；觀察社區(qū)附近路面的衛(wèi)生狀況、路面的質(zhì)地（土路、水泥地、瓷磚地、塑膠地面）及飼養(yǎng)寵物的情況。

下一步是收集資料（文字資料、調(diào)查獲得的一手資料）：這一步，教師幫助學(xué)生分析要搜集的基本信息，介紹相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源（有關(guān)的網(wǎng)站、網(wǎng)址、網(wǎng)頁、教師提供的資料）。

最后，教師提供評價這課學(xué)習(xí)的評價量表，供學(xué)生自評、他評。

以上所述信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)有效整合的途徑，還不夠全面，分類也存在著交叉的現(xiàn)象。但是，有一點能夠給廣大科學(xué)教師以啟示，那就是信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)整合，不只要考慮信息技術(shù)的特點，更要考慮科學(xué)學(xué)科的特點，找準信息技術(shù)與之整合的結(jié)合點，從而，發(fā)揮信息技術(shù)所具有的傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)所不具備的優(yōu)勢。千萬要記住的是，不能搞形式主義的一套，為整合而整合，要盡量避免因為使用信息技術(shù)而剝奪了學(xué)生觀察、實驗的機會，進入“機灌”或謂之“網(wǎng)灌”的誤區(qū)。