現(xiàn)代信息技術(shù)下小學(xué)科學(xué)教學(xué)的開展策略

江蘇省南京市西街小學(xué) 李陳青

進(jìn)入21 世紀(jì)以來，現(xiàn)代信息技術(shù)水平日益增長，人們的生活與學(xué)習(xí)方式也隨之發(fā)生了改變，現(xiàn)代信息技術(shù)下的教學(xué)模式給現(xiàn)階段教育教學(xué)帶來了新的發(fā)展?！缎W(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：“在一切有條件的地方，科學(xué)課程的教學(xué)應(yīng)盡可能地運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)?！爆F(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，既是科學(xué)學(xué)科本身發(fā)展的需要，也是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的有效手段。信息化學(xué)科教學(xué)下，教學(xué)資源更加豐富，教學(xué)形式更加多樣。可加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)情的分析，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將抽象的知識(shí)直觀化形象化，幫助學(xué)生科學(xué)探究，優(yōu)化課堂教學(xué)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)開放式課堂教學(xué)，提升小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)的教育高度，為小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)的綜合發(fā)展注入新的活力。

在教學(xué)過程中，我嘗試將現(xiàn)代化信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，獲得了良好的效果。

一、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)問卷進(jìn)行前概念調(diào)查，把握教學(xué)起點(diǎn)

發(fā)展心理學(xué)家皮亞杰的研究顯示，學(xué)生在日常生活中，對(duì)客觀世界的各種事物已經(jīng)形成了自己的看法，潛移默化中養(yǎng)成了各自獨(dú)特的思維方式。因此，他們?cè)趯W(xué)習(xí)科學(xué)課程之前，已經(jīng)具備一些前概念。教師只有在充分掌握學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，才能更有效地指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。借助現(xiàn)代信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)分析，深入了解學(xué)生的前概念，可加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的學(xué)情分析，有利于更好地開展課堂教學(xué)。

例如：在蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《食物的消化》一課中，教師在課前通過網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查的形式，了解學(xué)生關(guān)于“食物的消化過程”的前概念，從而開展學(xué)情分析，據(jù)此進(jìn)行分層教學(xué)設(shè)計(jì)。在課堂上，對(duì)于前概念基礎(chǔ)較強(qiáng)的學(xué)生，即已經(jīng)掌握了食物的消化過程的知識(shí)，教師可以直接安排學(xué)生探究不同消化器官的功能以及觀察消化道運(yùn)送食物的運(yùn)動(dòng)方式；而對(duì)于前概念基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生，即對(duì)人體消化器官有一定的了解，但是缺乏各個(gè)消化器官協(xié)同工作的知識(shí)體系，教師可以先安排學(xué)生查閱資料來認(rèn)識(shí)食物的消化過程。相比于傳統(tǒng)訪問式以及紙質(zhì)問卷的前概念調(diào)查，網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查更便于教師能夠在短時(shí)間內(nèi)結(jié)合調(diào)查反饋結(jié)果數(shù)據(jù)來分析了解各個(gè)班級(jí)的學(xué)情，有助于教師把握教學(xué)起點(diǎn)，分層設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，有效地促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

二、應(yīng)用人臉對(duì)比技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是科學(xué)探究的動(dòng)力。好的情境在小學(xué)科學(xué)課堂中可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。很多方式可以創(chuàng)設(shè)情境，但應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段更具有比較優(yōu)勢。教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，充分利用學(xué)生日常熟悉的網(wǎng)絡(luò)、人工智能、多媒體等信息技術(shù)來創(chuàng)設(shè)情境，新穎生動(dòng)。這有助于渲染良好的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探索欲望，從而促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，進(jìn)入良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

例如：在蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《生物的遺傳現(xiàn)象》一課中，教師應(yīng)用人臉比對(duì)技術(shù)來創(chuàng)設(shè)情境。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過人臉比對(duì)技術(shù)分析父母與孩子相貌的相似度，將親子之間的“像”的程度進(jìn)行數(shù)據(jù)化分析，繼而引導(dǎo)學(xué)生積極思考人臉比對(duì)技術(shù)是怎樣分析人物之間相貌的相似度的，為后續(xù)的課堂環(huán)節(jié)展開奠定了良好的基礎(chǔ)。相比于傳統(tǒng)教學(xué)中“找孩子父母”活動(dòng)的情境，應(yīng)用人臉比對(duì)的導(dǎo)入更加調(diào)動(dòng)了學(xué)生的探究興趣，課堂的氛圍更活躍，學(xué)生的參與度更高，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

三、應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將抽象的概念具體形象化，突破教學(xué)重難點(diǎn)

小學(xué)生的思維發(fā)展的基本特征，是以具體形象思維為主向抽象思維過渡。他們的抽象邏輯思維能力薄弱，仍然需要以具體形象為支柱。在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中，有些教學(xué)內(nèi)容無法進(jìn)行實(shí)際觀察與探究，但借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將其直觀形象地呈現(xiàn)出來。

例如：在蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《食物的消化》一課中，本課的重難點(diǎn)是食物在人體內(nèi)的消化過程以及描述消化道食物運(yùn)動(dòng)的方式。但是食物在人體內(nèi)部的消化過程是無法看到的，教師如果只是采用傳統(tǒng)的圖片文字形式來講授，學(xué)生不僅會(huì)覺得比較枯燥，同時(shí)理解上也存在困難。但通過采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來呈現(xiàn)人體的消化器官與食物的消化過程，可以極大地刺激學(xué)生的視覺感官，學(xué)生能夠更加直觀地觀察到人體的消化過程、消化器官、消化道運(yùn)送食物的方式。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于本課教學(xué)中，將抽象的教學(xué)內(nèi)容具體形象化，增強(qiáng)學(xué)生立體的感受，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，同時(shí)也提升了學(xué)生的科學(xué)探究興趣，突破本課教學(xué)的重難點(diǎn)。

四、應(yīng)用截圖技術(shù)幫助學(xué)生科學(xué)觀察，提高學(xué)生的探究能力

目前科學(xué)課程項(xiàng)目中的重點(diǎn)項(xiàng)目是讓學(xué)生通過科學(xué)課的學(xué)習(xí)，能夠掌握科學(xué)觀察的方法，提高觀察的能力。因此，小學(xué)科學(xué)課堂中，教師培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力非常重要。但在教學(xué)過程中，對(duì)于一些需要從多方面進(jìn)行的觀察活動(dòng)，學(xué)生的觀察往往不能按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟。但借助合理的信息技術(shù)手段可以有效輔助學(xué)生更科學(xué)細(xì)致地觀察。

例如：在蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)《生物的遺傳現(xiàn)象》一課中，學(xué)生往往只會(huì)發(fā)現(xiàn)父母與子女之間長得像，但對(duì)于父母與子女之間相貌特征的觀察不能按照一一對(duì)比的方法來進(jìn)行。因此，針對(duì)關(guān)于人類遺傳現(xiàn)象的科學(xué)概念，學(xué)生的分析比較模糊。教師可以指導(dǎo)學(xué)生采用平板中的截圖功能，將多組父母與孩子的五官圖像分別截取出來進(jìn)行一一對(duì)比觀察，從而發(fā)現(xiàn)子女和父母一般都或多或少地保持著一些相似的特征，認(rèn)識(shí)遺傳現(xiàn)象。在課堂中，應(yīng)用平板中的截圖功能充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的探究興趣，有效幫助學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)觀察，提高探究能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)人類的遺傳現(xiàn)象的概念認(rèn)識(shí)，優(yōu)化了課堂的教學(xué)過程。

五、應(yīng)用繪圖分析與投屏技術(shù)促進(jìn)分享交流，優(yōu)化課堂效率

分享交流是科學(xué)探究過程中的重要組成部分，有效的交流可有效地訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，取長補(bǔ)短，從而提升科學(xué)教學(xué)的實(shí)效作用。但是在實(shí)際教學(xué)中由于課堂時(shí)間有限以及班級(jí)人數(shù)較多，導(dǎo)致在分享交流這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生的參與度不高。教師借助一些教學(xué)軟件中的功能如繪圖分析、投屏等，可以提升師生及學(xué)生之間的交流質(zhì)量。

例如：在蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《吸熱和散熱》一課中，學(xué)生先利用水溫傳感器測量熱水溫度變化，之后將水溫的度數(shù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)繪圖分析工具，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖像化，化繁為簡，便于匯報(bào)展示。此外，在學(xué)生匯報(bào)時(shí)，教師借助投屏技術(shù)將其小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖投送到屏幕上，其他學(xué)生更直觀地了解匯報(bào)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，營造了良好的分享交流氛圍。相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，學(xué)生探究后的匯報(bào)更加精簡清晰，學(xué)生之間的互動(dòng)性更強(qiáng)，極大地提高了交流質(zhì)量，優(yōu)化了課堂教學(xué)效率。

六、應(yīng)用教學(xué)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫開展學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是科學(xué)教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有效手段。在信息技術(shù)下，借助網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)開展多元、多維的有效互動(dòng)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)自評(píng)、他評(píng)以及師評(píng)的傳達(dá)和接受。

例如：在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，教師借助教育軟件建立教學(xué)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫，從概念掌握、探究能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等多個(gè)維度去評(píng)價(jià)每一名學(xué)生。同時(shí)，學(xué)生自己和家長也可以在評(píng)價(jià)體系中進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)反饋。教師綜合學(xué)生的階段性評(píng)價(jià)，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)能力，基于此進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生和家長根據(jù)階段評(píng)價(jià)了解學(xué)習(xí)情況，學(xué)生對(duì)未來的努力方向有比較明確的認(rèn)識(shí)，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。因此，應(yīng)用教學(xué)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫開展科學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

七、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行開放式教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代背景下的學(xué)生，對(duì)于手機(jī)、平板電腦等都司空見慣。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，可以拓展教學(xué)資源，轉(zhuǎn)變單一的傳統(tǒng)教學(xué)模式。學(xué)生可以根據(jù)想要研究的問題，展開自主學(xué)習(xí)，這樣的課堂教學(xué)是開放式的，是動(dòng)態(tài)的過程，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

例如：蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《我們是怎樣聽到聲音的》這一課，學(xué)生先提出自己的問題，“人是怎樣聽到聲音的”“人耳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的” “人耳內(nèi)不同結(jié)構(gòu)的功能是什么”等，教師指導(dǎo)學(xué)生利用平板，通過網(wǎng)絡(luò)自主查閱資料來研究問題。在這樣的課堂氛圍里，每一個(gè)學(xué)生都樂意參與進(jìn)來，從被動(dòng)地接受科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)地探究學(xué)習(xí)，極大地提高了教學(xué)效果。

綜上，現(xiàn)代信息技術(shù)是一種教學(xué)媒介，作為教與學(xué)的中介，對(duì)促進(jìn)教師教與學(xué)生學(xué)有著重要作用，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融合現(xiàn)代信息技術(shù)，形成以學(xué)生為主體的教學(xué)方式，是教育上的一種有效的教學(xué)模式?，F(xiàn)代信息技術(shù)下的小學(xué)科學(xué)課堂在教學(xué)內(nèi)容上趨于多元化，教學(xué)形式上趨于多樣化。同時(shí)，信息技術(shù)的應(yīng)用也豐富了學(xué)習(xí)方法和教學(xué)手段。學(xué)生可以運(yùn)用不同的方法來進(jìn)行科學(xué)探究，增強(qiáng)科學(xué)概念的理解；教師可以借助技術(shù)手段化繁為簡，優(yōu)化課堂效率?，F(xiàn)代信息技術(shù)下的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)模式更關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的探究能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此，合理應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，是科學(xué)教學(xué)的一大進(jìn)步，同時(shí)也推動(dòng)了現(xiàn)代教育的發(fā)展。