基于“信息技術”與“科學”學科融合的多維探討

摘 要：2014年教育部辦公廳頒布《中小學教師信息技術應用能力標準（試行）》從多個維度要求教師具備一定的應用信息技術的能力，因此帶動了信息技術與各學科融合的發(fā)展。然而教師更側(cè)重于將信息技術作為教輔工具來探討，而學科間的融合是多維的，絕不局限于此。對此，教師可就科學學科與信息技術課程的融合進行探討。

關鍵詞：信息技術;科學學科;融合

中圖分類號：G62 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）36-0142-01

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.36.134

最近接觸到一節(jié)基于VR教學的科學、信息技術跨界課，引起了筆者的一些思考。現(xiàn)階段各學科研究與信息技術的融合成果豐富但單一，更側(cè)重于將信息技術作為教輔工具的探討，而學科間的融合是多維的，絕不局限于此，那么以科學學科為探索入口，它與信息技術課程能有怎樣的融合？在各自課堂中可以有怎樣的突破，從而獲得雙贏的局面呢？

一、信息技術、科學，各有側(cè)重的“統(tǒng)一學科”

新一輪課改明確了我國基礎教育的總目標落實到“學生發(fā)展核心素養(yǎng)”，具體到各個學科，又細化為學科核心素養(yǎng)。信息技術的學科核心素養(yǎng)包括了“信息意識”“計算思維”“數(shù)字化學習與創(chuàng)新”“信息社會責任”。同樣我也翻閱了科學的學科核心素養(yǎng)，其中包括“科學觀念與應用”“科學思維與創(chuàng)新”“科學探究與交流”“科學態(tài)度與責任” [1]。細讀之下會發(fā)現(xiàn)，它們的目標規(guī)劃是有交叉的，科學的學習和探究需要信息技術的支持，而信息技術要培養(yǎng)的不僅是能力者，更是具備科學創(chuàng)新的能力者。所以，信息技術與科學學科是各有側(cè)重的“統(tǒng)一學科”，而它們的相互融合更可以說是水到渠成。

二、科學課堂，信息技術支持

人類誕生以來，經(jīng)歷了五次信息革命，第五次信息革命以電子計算機的發(fā)明為標志。計算機作為前沿科學技術的產(chǎn)物，開啟了信息技術的新紀元，對人類社會產(chǎn)生了空前的影響。科學推動了信息技術，那么信息技術在科學教育中起到什么作用呢？

（一）教師用信息技術教

在小學科學課堂，教師可以利用信息技術直觀而快速地引起學生的興趣。一首音樂、一個故事、一段動畫、一截視頻就可以讓教學內(nèi)容變得生動、有趣又不失針對性。而在處理難度較大的內(nèi)容時，比如微觀的、時間跨度久遠的、看不見或不常見的、甚至是抽象的內(nèi)容，利用信息技術化零為整、演繹、再現(xiàn)的方式，更容易形成系統(tǒng)性知識，利于知識體系的建構。在信息技術能力普及的現(xiàn)在，教師已經(jīng)體驗到信息技術帶給課堂的便利和驚喜，如信息技術能模擬看不見的細胞的結構以及分裂過程;信息技術利用透視能再現(xiàn)人體器官位置、作用;信息技術能模擬風的形成過程等。

（二）學生用信息技術學

教師的“教”不一樣了，學生的“學”由此也發(fā)生了翻天覆地的變化，不再只是機械式地聽與記，而是可以把握主動權，自主學習，變“惰性知識”為“活性知識”。

先進的教輔、學輔工具，學科與信息技術的融合也帶動了教學科技的發(fā)展。一些尖端科技被引入課堂，如VR，3D打印等。試想一下，當學習《行星》時，VR把你置身浩瀚宇宙，近距離觀察各大行星;當學習《地殼》時，下課時便能帶走一個可組裝的3D地球小模型。先進的教輔、學輔工具一定程度上將課堂還給了學生。

先進的教學理念和方法的“融合”與“整合”之所以不同，是因為融合提倡的是教育結構的變化[2]，變先教后學為先學后教，對數(shù)字化的要求更高，進而對學生的信息技術能力也提出了要求。

三、信息技術課堂，科學素養(yǎng)滲透

還記得多年前的錢學森之問嗎？“現(xiàn)在中國沒有完全發(fā)展起來，一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養(yǎng)科學技術發(fā)明創(chuàng)造人才的模式去辦學，沒有自己獨特的、創(chuàng)新的東西，老是冒不出杰出人才”。歸根結底還是各學科之間界限太過清晰，因此科學素養(yǎng)的滲透刻不容緩?？茖W素養(yǎng)的滲透必先在眾多核心素養(yǎng)中尋找兩門學科的交叉點，而“實踐”“創(chuàng)新”是其永恒的目標。

（一）從解決問題出發(fā)，科學探究，培養(yǎng)實踐能力

國務院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出，要在中小學階段設置人工智能相關課程，如此能讓科學和信息技術課程深度融合?！疤岢鰡栴}—猜測假設—動手實驗—收集數(shù)據(jù)—得出結論”這是科學探究的一般流程，這樣的探究不只會發(fā)生在科學課堂。例如，《智能樓道燈》一課在講解人體紅外傳感器時提出質(zhì)疑，人體紅外的探測范圍受什么影響，學生猜測可能受距離的影響會比較大，于是學生開始分組實驗，記錄各種數(shù)據(jù)，尋找臨界值，最后發(fā)現(xiàn)，人體紅外不僅受距離的影響也受到角度的影響，于是影射到生活中也就能解釋為什么經(jīng)常會碰到人體紅外裝置失靈事件。

（二）從“造”出發(fā)，調(diào)動計算思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

新課改之后將“計算思維”引入小學信息技術課堂。計算思維指的是運用計算機科學領域的思想方法，形成解決問題方案的過程中，所包含的一系列思維活動。而這一系列思維活動不正屬于“科學思維”嗎。

參考文獻：

[1]沈麗君.基于學生認知特點培養(yǎng)小學生科學學科核心素養(yǎng)的幾點建議[J].中華少年，2017（31）：18.

[2]徐婷.興趣，培養(yǎng)科學學科核心素養(yǎng)的良師[J].小學教學參考，2016（30）：78.

[責任編輯 胡雅君]

作者簡介： 虞秋艷（1987.9— ），女，漢族，江蘇南通人，中小學二級，研究方向：小學信息技術課堂教育教學。