小學科學教學中信息技術的應用

秦文國

【摘要】在當前社會背景下，人們的生活和工作與現(xiàn)代化信息技術的聯(lián)系日益緊密，在教育領域，信息技術的應用也日益頻繁。對于小學科學教學而言，應用信息技術可以有效地提高課堂教學質(zhì)量，讓課堂變得更加豐富多彩。文章以信息技術與小學科學教學的整合為內(nèi)容，對其具體的整合策略作出一系列探究，以構(gòu)建高效的小學科學課堂。

【關鍵詞】小學科學；信息技術；課堂教學；整合策略

【中圖分類號】G623【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）10—0092—04

在信息化時代，社會各個領域都發(fā)生了巨大的改變，教育領域也是如此。在信息技術的支持下，教育事業(yè)迎來了一次發(fā)展機遇。其中，小學科學作為一門探究性課程，應用信息技術創(chuàng)新教學手段意義重大，既是這門學科本身發(fā)展的需要，也是促進學生全面發(fā)展的重要途徑。在信息技術支持下，小學科學教學資源將更加豐富，教學手段也將更加多元化，這對于學生學習興趣的提高有著積極作用，同時這也為課堂教學提供了新的動力源泉，使得課堂教學變得更加豐富多彩。

一、信息技術與小學科學教學整合的意義

1.實現(xiàn)有效科學探究情境的創(chuàng)設。從某種程度上而言，小學科學這門學科具有較強的抽象性和實踐性，整個教學強調(diào)以學生為主體開展各種探究活動。而在以往的教學過程中，由于小學生的年齡層次較低，認知水平有限，不能夠很好地展開自主探究，對于抽象的科學知識難以理解。而在信息技術的應用下，教師可以通過創(chuàng)設相應的科學探究情境，讓學生能夠在有趣、豐富的學習情境中增進知識的理解，同時提高個人的學習體驗。這種以影像、圖片等為主體形式的科學情境，能夠進一步激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生的主觀能動性，更好地進行科學探究。

2.解決實驗課程教學重難點問題。實驗作為小學科學教學中的一個重點內(nèi)容，對于學生的探究能力、動手操作能力的培養(yǎng)至關重要。對于小學科學教學而言，如果沒有了實驗教學，這門學科也就失去了實踐性。但是在實際的小學科學教學中，一方面由于小學生的認知水平有限，對于各類科學實驗會覺得難以理解；另一方面受到條件的限制，小學科學教學中很多實驗難以落實。這兩個問題都導致了當前科學實驗教學的效果不佳。而在信息技術的應用之下，這些問題得以有效解決。具體而言，信息技術可以使實驗教學更加形象化、直觀化，如教師通過制作動畫視頻并用多媒體設備給學生播放，讓學生能夠直觀清晰地了解到實驗的各個步驟，從而自主地完成整個科學實驗。在此基礎之上，整個科學實驗難度得以有效降低，同時也能夠最大限度地避免學生由于不清楚實驗步驟而造成實驗失敗，或是造成更為嚴重后果的問題。同時，教師還可以利用先進信息技術設備，在學生自主操作科學實驗的過程中檢查其流程是否規(guī)范等?？梢姡眯畔⒓夹g可以有效地解決當前小學科學實驗教學中存在的重難點問題。

3.提升學生分析解決問題的能力。處于小學階段的學生其邏輯思維很大程度上仍具有具體形象性，對于事物的認識具有直觀性。因此，小學科學教學應在符合小學生的認知能力基礎上，嘗試通過從小學生的日常生活出發(fā)，以生活化教學為主，在滿足學生認知需求的基礎上促使學生積極主動地發(fā)現(xiàn)科學問題、解決科學問題，從而實現(xiàn)學生分析解決問題能力的提高，而這也正達到了陶行知先生所說的“生活即教育”的目的[1]。對此，信息技術的應用可以很好地實現(xiàn)這一教學目標。針對小學科學中涉及的一些天文地理、生物學等學生較難理解的知識，教師可以通過信息技術的應用，以圖片、視頻、交互式虛擬互動等方式將知識與學生的生活相結(jié)合，進而使學生能夠身臨其境，主動探究問題，提升學生的綜合能力。

二、信息技術與小學科學教學的整合策略

1.創(chuàng)設信息化情境，激發(fā)學習興趣。對于小學生而言，興趣是他們展開科學探究的動力源泉。而創(chuàng)設有趣豐富的教學情境可以激發(fā)學生的探究欲望、學習興趣，調(diào)動學生主觀性，從而進行科學問題探究。對于小學科學教學情境的創(chuàng)設有諸多方式，其中應用信息技術創(chuàng)設情境有著更好的效果，基于信息技術的情境創(chuàng)設，通過動畫、視頻等形式將學生帶入相應的教學情境中，達到吸引學生注意力的效果，使學生能夠快速地進入科學知識學習的狀態(tài)。同時，通過調(diào)動學生聽覺、視覺等多感官體驗，激發(fā)學生的學習興趣，促進學生主動思考問題，提升思維能力。

例如，在教科版“用水測量時間”一課教學中，教師可通過信息技術的應用創(chuàng)設一個有趣的教學情境，以此將學生帶入情境學習之中，使學生產(chǎn)生好奇心，主動地展開問題探究。如教師可通過多媒體設備向?qū)W生播放古人利用流水計時的視頻，學生通過觀看視頻對用水測量時間有了初步的認識后，教師再用多媒體設備向?qū)W生出示古代水鐘的圖片或是模型。然后，教師可向?qū)W生提問：為什么古人會用流水來計時呢？我們看到的古代水鐘又是怎樣計時的呢？你們會用水來計時嗎？通過創(chuàng)設情境，學生能夠?qū)Ρ竟?jié)課內(nèi)容有一初步感知，此時教師再提出問題引導學生對本節(jié)課知識進行學習探索，促進學生主動思考。在此基礎上，教師即可通過實驗教學來幫助學生掌握本節(jié)課知識，利用電子表、漏斗等展開實驗，以10ml、50ml、100ml的水為單位，在實驗中記錄不同單位的水流完所需時間，教師再對學生加以引導：水的流速是否有變化？水能否以固定速度流下來？最終得出答案，水以固定流速流下。在這整個教學過程中，都是基于信息化情境的創(chuàng)設，讓學生能夠產(chǎn)生興趣和探究欲望去學習和感知本節(jié)課內(nèi)容，主動分析解決問題。

2.利用虛擬實驗室，促進科學認知。小學科學實驗教學的主要場所是科學實驗室，然而，受到各種客觀因素的影響，如器材設備、實驗難度等，一些科學實驗在實驗室內(nèi)的實際開展效果并不好[2]。當前，虛擬實驗室是一種基于信息技術手段，對科學實驗室條件進行模擬形成的一種網(wǎng)絡教學環(huán)境。雖然利用虛擬實驗室展開科學教學仍處于初步探索階段，但是從相關的實踐中可以看出，運用虛擬實驗室開展科學實驗教學有助于進一步提高學生的科學思維、鍛煉學生解決問題的能力[3]。同時，虛擬實驗室也可以看作是對實驗教學的一種補充。由于小學生的年齡層次較低，缺乏一定的安全意識，在具體的實驗中往往不能準確地識別安全風險，這就需要教師在實驗教學中關注學生的安全問題，而虛擬實驗室在一定程度上能夠降低實驗風險，通過線上操作等措施解決實驗難題，提升實驗教學效果。

例如，在教科版“我們關心天氣”的教學中，通常情況下教師都是采用替代實驗、模擬實驗等教學方式，這些在一定程度上無法達到相應的效果。此時，教師通過構(gòu)建虛擬實驗室，形成大氣虛擬系統(tǒng)，可以讓學生在這一網(wǎng)絡環(huán)境下進行交互式體驗和互動。即學生通過這一平臺及時地向老師提問不懂的問題，同時與其他同學形成探究合作，實現(xiàn)多向互動。其中，教師通過引入衛(wèi)星云圖，讓學生學會從云量、氣溫、降水量等天氣現(xiàn)象來準確描述天氣。與此同時，教師通過在虛擬實驗室內(nèi)搭建循環(huán)天氣系統(tǒng)，向?qū)W生具體地模擬天氣變化。在此基礎之上，教師可組織學生扮演“小小預報員”，讓學生在掌握好日常生活中常見的天氣現(xiàn)象及其符號表示后，科學地分類不同的天氣現(xiàn)象，能夠?qū)W會利用感官來觀察天氣并記錄。這些對于學生的科學認知培養(yǎng)有著積極作用，與此同時，通過虛擬實驗室的搭建，本節(jié)課的實驗教學難度得以降低，教學效果有明顯提升。

3.利用信息軟件，實現(xiàn)精準教學。小學科學課程內(nèi)容包含了多個領域的知識，如地球與宇宙科學、物質(zhì)科學、技術與工程等。這些領域知識涉及了許多復雜的概念，具有較強的抽象性。對于小學生而言，他們大多難以把握住這些知識概念的本質(zhì)，而如果學生不能對其準確理解，自身科學素養(yǎng)的培養(yǎng)也會隨之受到影響[4]。因此，教師在向?qū)W生教學一些復雜難懂的科學概念時，應積極利用有關信息軟件將這些概念直觀地呈現(xiàn)給學生，以此來實現(xiàn)化繁為簡、化難為易的教學效果。在這一教學手段下，整個科學教學也會更加精準，能夠讓學生準確地把握科學本質(zhì)，形成自身的科學知識體系。

例如，教科版“食物在體內(nèi)的旅行”教學，本節(jié)課的主要教學內(nèi)容是要學生掌握食物消化方面的科學知識。而在實際的教學中，可以發(fā)現(xiàn)，雖然學生每天都在食用不同種類的食物，然而對于自己身體內(nèi)消化器官的構(gòu)造、特征等，大多學生們不曾了解過，對于“我們吃進去的食物去哪里了”等問題，學生也無法準確回答。此時，如果教師采用口頭講述的方式告訴學生食物在身體內(nèi)的消化過程，整個教學將會顯得枯燥乏味，學生也無法提起興趣去學習和探究，對于本節(jié)課的知識概念更是模糊不清。因此，為了實現(xiàn)精準教學，教師可采用有關信息軟件如“3D body”醫(yī)學軟件輔助教學，幫助學生真實地看清食物在人體內(nèi)的消化過程，以及人體內(nèi)消化器官的構(gòu)造和特征等。如在講解到口腔、食道、胃等器官時，教師就可在這一醫(yī)學軟件中選中要講解的消化器官，選中之后再利用多媒體投屏將畫面投到屏幕上。在此基礎之上，學生便能夠很好地看清器官特征，在講解食物消化過程時也是如此，通過投屏讓學生看到食物在口腔、食道等器官的真實狀態(tài)。在這一教學模式下，學生能夠精準認識食物在人體中的具體消化步驟，實現(xiàn)有關科學知識的精準把握。

4.利用信息設備，打破空間局限。小學科學實驗教學中往往需要向?qū)W生展示各種實驗物品，但是受到空間限制的影響，往往只有前排的同學才能夠看清楚實驗物品。對此，實物展示臺的應用可以有效解決這一問題。實物展示臺是信息技術發(fā)展下催生的一種信息技術設備，其具有實時性、便捷性等特征[5]。在小學科學實驗教學中，實物展示臺的應用打破了空間限制，當在進行現(xiàn)場實驗演示，或是實驗物品展示時，教師可以在實物展示臺上同步展示實驗過程，或是放大實驗物品展示，這樣一來，不僅前排同學能夠看清實驗內(nèi)容，后排同學也能看清，有效避免了因看不清實驗內(nèi)容而造成課堂秩序混亂的問題，進一步優(yōu)化了小學科學實驗教學流程，提升了教學質(zhì)量。

例如，在教科版“米飯、淀粉和碘酒的變化”教學時，為了讓每一位同學都能看清實驗步驟，觀察到實驗中出現(xiàn)的變化，教師即可將實驗器材放置在展示臺內(nèi)，確保攝像頭能夠清晰拍攝實驗過程。然后，教師在米飯上滴一滴碘酒，詢問學生發(fā)生了什么現(xiàn)象？此時，學生通過設備都能清晰地看到米飯變成了藍色，后排的同學也不需要擠上前去觀察，有效地規(guī)范了課堂教學秩序。此外，利用實物展示臺，學生能夠更好地看清老師的實驗步驟，從而掌握實驗操作要領，在提升了演示實驗教學效果的同時，進一步促進了學生科學素養(yǎng)的提高。

5.建立數(shù)據(jù)庫，優(yōu)化教學評價。有效的教學評價是促進學生全面發(fā)展的關鍵。信息技術下的小學科學教學評價，通過建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對學生多元、多維互動評價，即從學生的概念掌握、學習態(tài)度等多維度地評價學生，其中既包括了教師評價，也包括了學生自評以及他評，這一評價方式強調(diào)了每一學生的個性化差異發(fā)展，關注評價主體的多元化。在此基礎上，教師能夠結(jié)合對學生的綜合性評價，有效地進行教學設計，促進學生的發(fā)展；而學生也能夠更加明確科學知識學習中存在的問題，對未來的努力方向有了明確認識，從而提高教學效率。

例如，在教科版“水的三態(tài)變化”教學中，針對水存在的狀態(tài)變化，教師可引導學生思考探究。在這一過程中，有的同學認為水成冰是一種自然現(xiàn)象，出現(xiàn)在冬季；有的同學認為這種說法不對，夏季冰箱里也存在水成冰的現(xiàn)象。此時，教師先不要急著糾正學生出現(xiàn)的錯誤，而是要引導學生自己尋找答案。在學生探究學習的過程中，教師可建立數(shù)據(jù)庫，將學生在探究活動中的學習表現(xiàn)、探究結(jié)果等內(nèi)容匯總?cè)霐?shù)據(jù)庫，并對學生進行綜合性評價，這一評價方式能夠更好地讓學生發(fā)現(xiàn)自己存在的學習問題，做到及時改進。

綜上所述，信息技術運用到小學科學教學中具有重要的意義。信息技術下的小學科學教學，教師通過創(chuàng)設信息化情境、利用虛擬實驗室、利用信息軟件和設備、建立數(shù)據(jù)庫來進一步優(yōu)化課堂教學，激發(fā)學生的學習興趣和科學探究欲望，促使學生能夠積極主動地探究問題、解決問題。

參考文獻

[1]王玉寶.信息技術在小學科學實驗教學的有效應用對策探究[J].考試周刊，2021（88）：115-117.

[2]張小榮.信息技術在小學科學教學中的運用[J].中小學電教（教學），2021（10）：59-60.

[3]陳懋嵐.利用信息技術有效提高小學科學教學效益[J].名師在線，2021（19）：95-96.

[4]方蕾.淺談小學科學教學中信息技術的科學運用[J].新課程，2021（26）：155.

[5]盛群.小學科學教學與信息技術的融合策略研究[J].智力，2021（18）：139-140.

編輯：張昀