信息技術(shù)與科學(xué)課整合 切忌弱化學(xué)科特點

包劍雄

近年來，許多教師都在進(jìn)行“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”的探索。教師結(jié)合學(xué)科的特點，在教學(xué)中充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段來輔助完成教學(xué)任務(wù);大量應(yīng)用圖片、動畫、視頻、圖形、聲音、文本等多種信息技術(shù)媒體來提高學(xué)生的參與意識，全方位多角度地將大量信息快速地傳遞給學(xué)生，從而達(dá)到突破教學(xué)重難點、加深學(xué)生對知識理解的目的。小學(xué)科學(xué)教師也在根據(jù)學(xué)科特點進(jìn)行著“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”的實踐。但是，任何事情都具有兩面性。一些違背學(xué)科性質(zhì)特點的整合，不僅會妨礙教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，甚至對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)起到負(fù)面作用。本文對“信息技術(shù)與科學(xué)學(xué)科整合”中出現(xiàn)的一些弱化學(xué)科特點、弱化科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象進(jìn)行了分析，希望引以為鑒，達(dá)到信息技術(shù)與科學(xué)學(xué)科“真融合”的目的。

信息技術(shù)是二十世紀(jì)以來人類科技重大發(fā)展的結(jié)果，它將電子計算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)綜合應(yīng)用在一起，信息的處理速度、傳遞速度有驚人提高。信息技術(shù)的應(yīng)用為教育的發(fā)展和提高提供了廣闊的空間，甚至重塑了教師的教育理念?！痘A(chǔ)教育課程改革綱要》明確提出要“促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革”。

新版的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將小學(xué)科學(xué)課程的性質(zhì)定義為“一門實踐性課程”，將探究活動作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，強(qiáng)調(diào)從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，通過學(xué)生親身經(jīng)歷動手動腦的實踐活動，發(fā)現(xiàn)證據(jù)、交流討論、總結(jié)定律，最后將科學(xué)知識聯(lián)系實際生活。

一、“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”不應(yīng)弱化學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

一些科學(xué)教師，或者是受新冠疫情防控階段實施線上教學(xué)模式的影響，或者是為更好地應(yīng)付統(tǒng)考，常常直接將視頻、動畫、微課提供給學(xué)生觀看，不做探究性實驗。他們認(rèn)為這些現(xiàn)代教學(xué)手段已將學(xué)科知識點、實驗現(xiàn)象、探究過程提供給學(xué)生了，不需要再辛苦地準(zhǔn)備實驗器材，不需要費時費力地去組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動了。

例如，在帶領(lǐng)學(xué)生探究“100毫升水可以溶解多少克食鹽”問題時，一些教師跳過實驗環(huán)節(jié)，采取播放事先錄制好的視頻、課件直接展示科學(xué)結(jié)論的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)。他們認(rèn)為，這樣省力、省時，不用準(zhǔn)備實驗器材，一個視頻和一個課件可以用在全年段上;最關(guān)鍵的是教學(xué)效果更好，學(xué)生記住了答案，考試成績也不差。

在小學(xué)科學(xué)教師中有個提法叫“一英寸寬，一英里深”?！耙挥⒋鐚挕敝缚茖W(xué)知識內(nèi)容宜少而精，“一英里深”指要展開學(xué)生探究過程，要讓每個學(xué)生充分地真實地經(jīng)歷探究過程，受到科學(xué)素養(yǎng)教育。如果本課教學(xué)目標(biāo)僅僅停留在通過現(xiàn)代教學(xué)手段使學(xué)生知道“100毫升水能溶解36克食鹽”上，或者停留在知道“36克”這個數(shù)字是怎么得來的上，就是僅知“一英寸寬”、沒想“一英里深”，教學(xué)理念膚淺的教學(xué)行為。筆者認(rèn)為，要努力向“一英里深”理念靠近，在本課教學(xué)中教師必須引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷三個必不可少的探究步驟：其一，設(shè)計“研究計劃”，讓學(xué)生充分討論在“100毫升水能溶解多少克食鹽”實驗中可能出現(xiàn)的問題，以及如何去解決這些問題;其二，按照既定的研究計劃親身經(jīng)歷探究過程;其三，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，并交流研究過程中的發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)生的想法。在這完整的探究活動中，教師放手讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

又如，教科版六年級上冊《滑輪組》一課教學(xué)中，也有一些教師以“節(jié)省時間”為由，用觀看滑輪組的視頻代替親手組裝、研究滑輪組，用播放PPT出示結(jié)論代替分析實驗數(shù)據(jù)，全課教學(xué)完全用信息技術(shù)代替。

在本課教學(xué)中，教師首先應(yīng)激發(fā)學(xué)生探究興趣：怎樣安裝滑輪才能省力又改變力的方向？然后是學(xué)習(xí)組裝滑輪組環(huán)節(jié)，教師可以根據(jù)本班學(xué)生的科學(xué)知識水平和綜合能力特點采用不同的教學(xué)方法。可以選擇教師示范、學(xué)生模仿的“灌輸法”，也可以選擇由學(xué)生完全自主探究的“嘗試法”。 選擇“嘗試法”教學(xué)時，教師不出示滑輪組組裝的方法，而選擇讓學(xué)生小組合作，直接通過“畫一畫”設(shè)計草圖、“試一試”組裝方法、“看一看”實驗數(shù)據(jù)、“想一想”是否達(dá)標(biāo)等步驟來完成教學(xué)任務(wù)。一系列的活動步驟將使本課教學(xué)打上“技術(shù)與工程”的烙印，學(xué)生再用所學(xué)的滑輪知識進(jìn)行滑輪組工程設(shè)計，將體會到工程技術(shù)中設(shè)計的關(guān)鍵，體驗到“做”的成功和樂趣。在經(jīng)歷動手做的過程中，學(xué)生的分析問題能力、空間想象力、動手操作能力、小組合作意識等科學(xué)素養(yǎng)得到提升。這也體現(xiàn)了小學(xué)科學(xué)“一英寸寬，一英里深”的教學(xué)理念。

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，科學(xué)素養(yǎng)才恰恰是學(xué)生未來的核心素養(yǎng)。以上教法的長期后果，學(xué)生將成為“知識的容器”“考試的工具”，以經(jīng)歷一系列完整的探究活動為載體的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)成為空談。

二、“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”不應(yīng)弱化情感、態(tài)度和價值觀方面的教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)課堂不僅要傳輸科學(xué)知識，更要注重探究過程，并在實驗探究過程中進(jìn)行師生、生生合作交流。如果只是簡單地運用信息技術(shù)手段展示科學(xué)知識、展示教學(xué)實驗過程（或結(jié)果），將不利于情感、態(tài)度和價值觀方面的教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

例如，在《人類認(rèn)識地球及其運動的歷史》一課教學(xué)中，教師完善教學(xué)資源，應(yīng)用融入圖片、文字和聲音的視頻來介紹人類地球探究史，使原本靜態(tài)的、傳統(tǒng)的教材變成動態(tài)的教材，拓寬了學(xué)生的視野，在較短的課堂時間內(nèi)學(xué)生有較大的收益。但這樣教師播放、學(xué)生觀看的教學(xué)方式，學(xué)生在獲取科學(xué)知識時，情感、態(tài)度和價值觀的教學(xué)目標(biāo)沒有得到落實。

筆者建議，還是要以人類對地球的認(rèn)識史為經(jīng)線，以自己的實驗探究活動為緯線，引導(dǎo)學(xué)生真正地理解“地心說”和“日心說”兩種觀點，認(rèn)識科學(xué)觀點和證據(jù)之間的聯(lián)系，從而讓學(xué)生真正樹立善于思考、勇于開拓、實事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”不應(yīng)弱化科學(xué)探究興趣的培養(yǎng)

學(xué)生的興趣培養(yǎng)、問題意識很重要，但如果過多、過早，或簡單地運用信息技術(shù)手段直接把一些實驗過程和實驗結(jié)果呈現(xiàn)出來，學(xué)生就會失去探究的興趣，減弱學(xué)生對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲。

例如，《聲音的傳播》一課的教學(xué)，雖然可以運用多媒體課件為學(xué)生呈現(xiàn)出聲音在各種固體、液體和氣體中的傳播方式，展現(xiàn)形式也非常直觀和生動，但是學(xué)生只是被動地觀看，不能親身感受，無法激發(fā)起學(xué)生探究聲音傳播方式的興趣。教師必須準(zhǔn)備水槽、音叉、石頭、桌子、土電話等實驗器材，通過學(xué)生的親自試驗找出聲音傳播的種種痕跡，總結(jié)出結(jié)論。

同樣，在《動物與環(huán)境》一課教學(xué)中，教材目標(biāo)是讓學(xué)生通過對比實驗，探究蚯蚓喜歡干燥還是濕潤、明亮還是黑暗的環(huán)境，學(xué)生必須親歷探究的整個過程。但個別教師卻用微課或視頻代替實驗來展示蚯蚓的活動。這樣的代替使原本生動有趣的課堂變得乏味，根本無法激發(fā)起學(xué)生探究的興趣。

運用信息技術(shù)可以將知識傳遞給學(xué)生，但教師只是在教知識，用課件在講知識，長期使用這樣不合理的教學(xué)方式，會不斷減弱學(xué)生對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲。

四、“信息技術(shù)與學(xué)科課程整合”不應(yīng)弱化學(xué)生“現(xiàn)實”與“虛擬”的界限

小學(xué)階段的學(xué)生年齡小，他們對空間、宇宙等宏觀概念比較模糊，對微觀變化也混淆不清。信息技術(shù)與學(xué)科整合時，不合理地運用動畫，會弱化學(xué)生認(rèn)識中“現(xiàn)實”與“虛擬”的界限。

例如，在《巖石會改變模樣嗎》一課教學(xué)中，教師用動畫演示巖石受熱、膨脹、崩裂現(xiàn)象，固然可以很直觀地讓學(xué)生認(rèn)識溫度對巖石的影響，但由于時長只有十幾秒或幾十秒，畫面變化快，常會給一部分學(xué)生造成風(fēng)化作用是迅速、猛烈發(fā)生的錯誤認(rèn)識，將“虛擬”與“現(xiàn)實”混在了一起。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計加熱巖石、浸泡冷水，巖石破裂的模擬實驗來驗證猜測，并通過交流討論得出結(jié)論。這樣，學(xué)生才會真正明白現(xiàn)實中這種極端的風(fēng)化現(xiàn)象不會出現(xiàn)，自然界中普遍發(fā)生的是溫和的、緩慢的、長期的風(fēng)化過程。

在教學(xué)中，一些教師在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識自然界的流水、刮風(fēng)、閃電等現(xiàn)象，以及恐龍、古代植物等遠(yuǎn)古生物時，喜歡用播放上述現(xiàn)象或形象的動畫來吸引學(xué)生（特別是低年級學(xué)生）。這雖然加強(qiáng)了教學(xué)的直觀性，但卻忽視了小學(xué)生的另一個心理特點——“現(xiàn)實”與“虛擬”的界限常常混淆。教師應(yīng)該認(rèn)真對待“現(xiàn)實”視頻與“虛擬”動畫之間的區(qū)別，嚴(yán)格區(qū)分虛擬的動畫和實境拍攝的視頻在科學(xué)探究活動中產(chǎn)生的不同作用和影響，并盡量使用實境拍攝的“現(xiàn)實”視頻向?qū)W生展示真實的場景。

五、結(jié)語

信息技術(shù)與科學(xué)學(xué)科的整合，必須尊重科學(xué)學(xué)科的性質(zhì)特點，遵循科學(xué)學(xué)科實踐性、探究性原則?？茖W(xué)學(xué)科中的探究活動不僅涉及提出問題、猜想結(jié)果、制訂計劃、觀察實驗、制作、搜集證據(jù)、進(jìn)行解釋、表達(dá)與交流等環(huán)節(jié)，還涉及情感態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)?？茖W(xué)探究活動是一系列復(fù)雜的活動，是不能完全用信息技術(shù)手段來代替的，教師能做的只是用信息技術(shù)輔助探究活動的完成，信息技術(shù)手段只是一個“支撐點”。

廣大一線科學(xué)教師在信息技術(shù)與科學(xué)學(xué)科的整合中進(jìn)行了許多嘗試：他們利用信息技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)逼真的情境幫助學(xué)生提出問題;利用信息技術(shù)中聲光電技術(shù)來增強(qiáng)實驗效果的顯現(xiàn);利用信息技術(shù)中電子表格或函數(shù)公式加快實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。而這些，都是成功的、卓有成效的“整合”。