教育信息化背景下有效開展小學科學教育的策略研究

楊兆輝

摘要：教育信息化的時代背景，帶來了教育形式和學習方式的重大變革，對傳統(tǒng)的教育思想、觀念、模式、內(nèi)容和方法產(chǎn)生了巨大沖擊，同時也對教師發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn)。在科學教育過程中開展信息技術(shù)與學科有效整合的教學，是當前教育領(lǐng)域倡導的培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一種有效的方式。本文針對信息技術(shù)與小學科學課程整合的研究及實踐，對利用信息技術(shù)有效開展小學科學教育的相關(guān)策略進行了初步探討。

關(guān)鍵詞：教育信息化 小學科學 學科整合 工具功能

信息化技術(shù)的飛速發(fā)展正在引起社會的深刻變革，信息時代的到來迫切要求我們的教育進行改革。教育信息化建設的總體目標，即寬帶網(wǎng)絡校校通，優(yōu)質(zhì)資源班班通，網(wǎng)絡學習空間人人通，建設教育資源公共服務平臺和教育管理公共服務平臺（三通兩平臺），為信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)等高新技術(shù)在教育領(lǐng)域的應用和滲透帶來了機遇和挑戰(zhàn)。

《國家基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中指出：教學過程中要大力推進信息技術(shù)在教學中的普遍應用，促進信息技術(shù)與學科課程整合，逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容呈現(xiàn)形式、學生學習方式、教師教學方式和師生互動方式的改革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具。《小學科學課程標準》中也指出：“在一切有條件的地方，科學課程的教學應盡可能地運用現(xiàn)代教育技術(shù)”?？梢姡畔⒓夹g(shù)與小學科學教學整合已經(jīng)是時代發(fā)展的必然趨勢要求。

實現(xiàn)信息技術(shù)與學科教育教學的深度融合要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，根據(jù)學科實際教學需要，充分發(fā)掘信息技術(shù)的工具性功能，開辟信息技術(shù)與學科整合的有效途徑。本文嘗試從信息技術(shù)作為教與學的工具功能方面闡述信息技術(shù)與學科整合的具體方式，探討利用信息技術(shù)有效開展小學科學教育教學工作的策略途徑。

一、信息技術(shù)作為媒體演示的工具

小學階段是兒童心理發(fā)展的一個重大轉(zhuǎn)折時期，思維逐步由形象思維向抽象邏輯思維過渡，仍然具有很大成分的具體形象性，有效的學習必須考慮到兒童的身心發(fā)展特點，在教學方法上就應該以直觀、形象的教學方法為主，視覺心理對學生認知發(fā)展十分重要。多媒體技術(shù)將文字、圖畫、聲音、動畫、視頻等不同表現(xiàn)形式的信息有機地結(jié)合在一起，對所表現(xiàn)的信息產(chǎn)生極佳的逼真效果，可以生動靈活地利用豐富的與教學內(nèi)容有關(guān)的信息資源組織教學內(nèi)容，并以多種方式呈現(xiàn)出來，提高學生的學習興趣和主動性。

個人認為，將多媒體技術(shù)應用于小學科學教學之中，目的就是為了更好地提升小學生對科學知識的理解力，使抽象的教學內(nèi)容形象化，表現(xiàn)手法多樣化，為學生創(chuàng)建一種愉快、和諧的學習氛圍，引發(fā)、引導學生在現(xiàn)有科學知識的基礎(chǔ)上運用信息技術(shù)進行探究，形成鮮明豐富的感性認識，能夠達到教學效果的最優(yōu)化。

例如，在教學“植物的生長變化”、“動物的生命周期”等時間跨度相對較長的科學內(nèi)容時，為研究鳳仙花和蠶的生長變化過程，除了學生每天觀察記錄外，教師若能將鳳仙花或蠶的一生各階段用數(shù)碼相機拍下來，然后制成PPT或電子相冊，讓學生了解植物和動物的完整生命周期和生長變化規(guī)律，有助于學生形成鮮明豐富的感性認識。在學習動植物知識時，很多動植物學生平時根本沒見過，教師可以利用掛圖、標本、圖片等資料，也可以使用視頻、錄像等多媒體資源向?qū)W生生動、逼真地展現(xiàn)自然界中的各類動植物，這樣既擴大了學生的視野，豐富了學生的知識，又增加了課堂教學的密度，能有效提高科學教學的有效性。

二、信息技術(shù)作為互動生成的工具

作為當前課堂教學中信息技術(shù)的最佳集成者，電子白板能夠充分調(diào)動學生的多種感官參與到學習活動中來。小學科學課堂教學中電子白板的普及應用，不但豐富了課堂教學內(nèi)容，提高了課堂教學效率，也為小學科學教學提供了一種啟發(fā)與評價的互動式教與學的解決方案。

首先，電子白板技術(shù)的交互性架設了教與學雙邊活動的橋梁，它提供了教師與學生、學生與學生、師生與資源的互動平臺，這是電子白板在得以實現(xiàn)的對于課堂教與學最有價值的特征。例如，在教學“蝸?！边@課時，教師可以先將學生前概念中的蝸牛身體結(jié)構(gòu)利用電子白板的圖形和平移功能畫出來。然后組織學生進行實際觀察后再用電子白板畫蝸牛的身體結(jié)構(gòu)。最后將2張圖進行對比，這樣學生能夠強化正確認識，修正錯誤看法。展示蝸牛身體結(jié)構(gòu)的圖片時，為了分清身體各部位的名稱，可以使用電子白板的魔術(shù)筆功能。

其次，電子白板技術(shù)使教學互動不再是根據(jù)教師的設計而程序化地進行，課堂教學更加注重學生思維的呈現(xiàn)和新資源的生成。電子白板資源庫的可生成性使得課堂教學更加開放，教師在授課過程中，只需“點擊”或“拖動”，就可以非常方便地幫助學生進入探究情景，使得科學探究更有實效。例如，在“磁鐵的兩極”的教學中，為探究磁鐵各部分磁力的大小，教師可以讓學生自己思考實驗所需要的材料，然后根據(jù)學生的選擇從電子白板的資源庫中拖出相應的材料或替代品，學生可以拖動這些材料介紹并模擬演示自己的實驗方案，讓學生聽得更透徹、更明白。教師在給予他們最大自由度的思維空間的同時，也為學生探究實驗奠定了具體形象的認知基礎(chǔ)。

交互式電子白板的應用一方面讓學生學習過程更符合自己的愿望，思維不再阻滯干教師的設計之中，拓展了學生思維的深度與廣度，更有利于思維的發(fā)散與創(chuàng)新意識的形成；另一方面在互動交流過程中，教師能夠針對學生個體對其行為作出多樣、靈活的及時評價，給學生創(chuàng)設一個平等和諧的學習平臺，啟發(fā)和激勵孩子們的求知欲，讓每一個孩子在每一節(jié)科學課或活動課上都能有所進步和發(fā)展，對自身能力都能有一個全新的認識。

三、信息技術(shù)作為信息獲取的工具

第一，基于網(wǎng)絡技術(shù)的網(wǎng)絡教學或網(wǎng)絡學習。一方面，利用互聯(lián)網(wǎng)的功能特性和資源建立有意義的學習環(huán)境，促進和支持學生的學習活動?？茖W知識內(nèi)容多、涉及領(lǐng)域廣，學生年齡小，對信息沒有識別能力，教師可以通過個人博客傳輸有意義的教學內(nèi)容或添加輔助教學的相關(guān)網(wǎng)頁，幫助學生拓寬視野，更新信息。另一方面，在網(wǎng)絡環(huán)境下，大家明確分工，承擔相應任務，以網(wǎng)絡為平臺，進行協(xié)作探究學習。互聯(lián)網(wǎng)強大的搜索功能，能夠更快捷、更準確、更全面地幫助我們找到想要的信息，當然，如果進行比較專業(yè)的研究或?qū)嶒?，還需要在教師的指導下用專業(yè)數(shù)據(jù)庫查閱相關(guān)資料。由于網(wǎng)絡學習環(huán)境的特點，使得網(wǎng)絡在協(xié)作探究學習上具備了許多潛在優(yōu)勢，確實可以為這種學習活動提供更有力的支持。這里需要強調(diào)的是，這種學習方式要根據(jù)學情適當使用并根據(jù)學習情況作出調(diào)整。

第二，信息化課程的開發(fā)為傳統(tǒng)課堂學習提供重要補充資源。一些科學知識要么受材料和時空條件的限制，是學生短時間內(nèi)無法親身考察或經(jīng)歷的；要么是學生學習過程中很難理解的重點難點疑點，對學生思維發(fā)展的挑戰(zhàn)性很大，處理不好極易對學生的學習興趣產(chǎn)生消極影響。但是信息化課程的開發(fā)，能夠彌補這方面的不足。以微課為例，一段圍繞某個重點難點疑點或教學環(huán)節(jié)而開發(fā)的內(nèi)容精致短小的精彩視頻能更好地滿足學生對知識點的個性化學習、按需選擇學習，讓學生的思維順利地走出困惑與不解，使學生的學習過程變成輕松與愉快，是傳統(tǒng)課堂學習的一種重要補充和資源拓展。特別是隨著手持移動數(shù)碼產(chǎn)品和無線網(wǎng)絡的普及，基于微課的移動學習、在線學習將會越來越普及，微課必將成為一種新型的教學模式和學習方式，更是一種可以讓學生自主學習，進行探究性學習的平臺。同時，微課改變了傳統(tǒng)的教學與教研方式，有助于傳播和分享優(yōu)秀的教學方法和教學經(jīng)驗，將逐步成為教師專業(yè)成長的重要途徑之一。

四、信息技術(shù)作為交流討論的工具

首先，科學教育中強調(diào)小學生應該像科學家一樣進行科學研究，在共同探究、交流討論后形成統(tǒng)一認識，從而建立科學概念，發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律?？茖W探究活動本身具有集體性、合作性和交流性，信息技術(shù)的發(fā)展使得學生的交流討論活動變得更高效、更快捷。例如，匯總?cè)鄬嶒灁?shù)據(jù)進行交流討論階段，傳統(tǒng)做法是在投影下展示學生的實驗數(shù)據(jù)進行匯報，而電子白板的出現(xiàn)使得交流討論更方便，教師可以事先做好表格，將學生的數(shù)據(jù)按組羅列在表格中，簡單的操作卻能幫助學生更加容易地觀察每組數(shù)據(jù)，找到共同點。這里還可以使用電子白板的遮罩功能，先觀察一部分數(shù)據(jù)得到初步結(jié)論再觀察其他數(shù)據(jù)是否也具有同樣的特點，學生從而形成統(tǒng)一的認識。這種方法的優(yōu)點是能很快找到出現(xiàn)異常結(jié)論的原因，通過學生問的討論交流，幫助出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的學生找到原因。再比如，可以將學生實驗數(shù)據(jù)拍照后利用無線傳屏軟件將電腦的屏幕跟手機同步，通過局域網(wǎng)把手機屏幕上顯示的內(nèi)容傳到電腦屏幕上，這種方法的優(yōu)點是幫助教師擺脫空間限制，可以走下講臺走到學生中間，通過對電腦進行遙控播放，擺脫機器的束縛，可以一邊授課，一邊與學生進行互動，從而達到全面提高教學效果的目的，大大提高多媒體課堂教學效率。通過組際交流、討論，學生可以強化和交流對所學內(nèi)容的理解，在此過程中，他們可以逐步舍棄不切實際的、錯誤的觀念，得到完整的、較理想的結(jié)論，形成對事物的整體認識。

另外，教師的發(fā)展離不開專家的引領(lǐng)、骨干的示范。因此，要有意識地利用信息化的優(yōu)勢，拓寬溝通范圍，加強交流深度，打造出融洽高效的交流合作平臺，提升合作水平，用交流合作增強教師的教育教學能力。目前天津市及各區(qū)縣都建立了各類名師工作室，組成了基礎(chǔ)教育網(wǎng)絡教研平臺。名師工作室的建設，能夠充分發(fā)揮名師示范帶動作用，特別是對青年教師的教學水平有極大的促進作用。教師可以在網(wǎng)絡平臺上交流自己的教學心得，共享自己的教學資源，還可以在網(wǎng)絡上組織各類教育主題論壇，進行互動交流，從而形成一個專業(yè)性強、引領(lǐng)效果好的網(wǎng)絡教研平臺。青年教師下載和應用這些優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡資源，無疑會對其業(yè)務水平提升帶來積極影響。

信息技術(shù)與小學科學課程整合后，信息技術(shù)就不再只是課堂輔助教學的工具，而是要從根本上改變傳統(tǒng)的教學觀念與教育方式。教育信息化使教師的教學方式更多樣化，教師不再只是完成知識傳遞的教書匠，而是教學的設計師和組織者。教師應根據(jù)教學目標，選擇合適的教學工具，設計科學有效的教學活動，開發(fā)符合學生認知特點的教學內(nèi)容，營造有利于學習的教學情境，融入教學藝術(shù)和教育智慧。課堂教學更加注重學生思維的呈現(xiàn)和新資源的生成，啟迪學生創(chuàng)造性思考，引導學生主動學習。當然，信息技術(shù)手段輔助教學不可能完全替代傳統(tǒng)的教學方法和教學手段，使用需適時、適度。

點評

對廣大科學教師和科技輔導員而言，應用信息技術(shù)促進科學教育創(chuàng)新并不困難，重要的是要更新觀念，從點滴做起。本文作者正是抓住了上述機遇和挑戰(zhàn)，在小學科學教育過程中開展信息技術(shù)與學科有效整合的教學實踐，從信息技術(shù)作為教與學的工具功能方面闡述信息技術(shù)與科學學科整合的具體方式，詳細介紹了諸如信息技術(shù)作為媒體演示的工具、信息技術(shù)作為互動生成的工具、信息技術(shù)作為信息獲取的工具、信息技術(shù)作為交流討論的工具等，并列舉了相關(guān)小學科學教學中的應用案例作為佐證，對推動信息技術(shù)在中小學科學教育中的應用，具有一定的導向和示范作用。

如果作者能夠進一步把握信息技術(shù)促進科學教育創(chuàng)新這一主題，規(guī)范相關(guān)概念的界定和文章整體的邏輯關(guān)系，并在論述中增添更多科學教育信息化的鮮活案例，則可使本文的科學性和學術(shù)性更為突出。

——翟立原（中國青少年科技輔導員協(xié)會理論工作委員會副主任委員，第23屆全國青少年科技輔導員論文征集活動評審委員會主任委員）