借助信息技術(shù)增強(qiáng)教學(xué)效果

◇孫 浩（江蘇：邳州市燕子埠鎮(zhèn)中心小學(xué)）

小學(xué)科學(xué)是一門幫助學(xué)生理解生活中簡單科學(xué)現(xiàn)象和基本科學(xué)知識的課程?，F(xiàn)階段，信息技術(shù)正快速融入教育行業(yè)并發(fā)揮著重要作用。在科學(xué)教學(xué)中整合信息技術(shù)，把實(shí)踐探究的真實(shí)環(huán)境與信息技術(shù)的虛擬環(huán)境相結(jié)合，可以幫助學(xué)生更簡單地理解知識、更有效地實(shí)現(xiàn)課堂互動、更高層次地提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

小學(xué)科學(xué)課程的綜合性、探究性、實(shí)踐性，決定了利用信息技術(shù)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的必然性。虛實(shí)融合的策略就是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，通過虛擬和實(shí)際相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。這種教學(xué)策略不僅可以拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑、學(xué)習(xí)寬度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，還可以幫助學(xué)生更深入地理解知識和提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

一、信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合存在的問題

首先是科學(xué)教師不夠?qū)I(yè)化，教師信息化素養(yǎng)參差不齊。當(dāng)前很多小學(xué)科學(xué)教師都是由其他專業(yè)的教師代替，這說明當(dāng)前科學(xué)課程在小學(xué)整個教學(xué)體制中受到的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。由于這些科學(xué)教師并非專業(yè)的出身，導(dǎo)致其專業(yè)素養(yǎng)不高。

其次是科學(xué)教學(xué)沒有真正體現(xiàn)信息技術(shù)對于提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的促進(jìn)作用。在當(dāng)前的信息化時代，多媒體教學(xué)非常普遍，其在給教學(xué)帶來便利的同時，也產(chǎn)生了一些問題。與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)過程相比，多媒體教學(xué)節(jié)省了時間，但是由于在教學(xué)中使用的視頻圖片數(shù)量過多，教學(xué)速度過快，導(dǎo)致學(xué)生沒有自主思考的時間，對科學(xué)知識的理解不夠深入。這樣不僅不利于學(xué)生和教師之間的互動，也不利于學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。

最后是教學(xué)組織過于形式化。探究學(xué)習(xí)是科學(xué)學(xué)習(xí)非常重要的方式之一，但由于實(shí)驗(yàn)器材有限、場地不夠、教師認(rèn)識不足等，導(dǎo)致學(xué)生在科學(xué)探究學(xué)習(xí)中存在很多問題。如分組不夠科學(xué)，沒有根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)分配，影響了教學(xué)效果；實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式比較單一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，沒有充分利用周邊的資源環(huán)境；教師水平有限，不能利用信息技術(shù)虛擬技術(shù)開展虛擬實(shí)驗(yàn)等。

二、解決信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合存在問題的對策

針對以上問題，首先應(yīng)該優(yōu)化教師隊(duì)伍，培養(yǎng)教師的專業(yè)發(fā)展能力，提高科學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)，讓他們向?qū)Ｂ毣蛯I(yè)化發(fā)展。教師要加強(qiáng)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，注重內(nèi)涵發(fā)展，多多參與相關(guān)專家講座、閱讀相關(guān)書籍，不斷提高自身信息化素養(yǎng)。

其次在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)過程中要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程，配備完善的實(shí)驗(yàn)器材，不要生硬地套用規(guī)定實(shí)驗(yàn)步驟來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。教師要熟練掌握每個實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，保證每個實(shí)驗(yàn)都有側(cè)重點(diǎn)和突出點(diǎn)。要重視實(shí)驗(yàn)時間的完整度，提高整體的實(shí)驗(yàn)水平。也不要生硬地使用多媒體代替學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)，應(yīng)鼓勵教師進(jìn)行思維創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)或創(chuàng)新多樣化的教學(xué)模式，利用數(shù)字化資源，在以電腦或網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)環(huán)境中實(shí)施教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生在課堂上運(yùn)用信息技術(shù)積極主動地學(xué)習(xí)。

最后還應(yīng)重視教學(xué)的創(chuàng)新性。當(dāng)前較好的學(xué)習(xí)模式就是合作探究學(xué)習(xí)，但是在組織分配上應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：一是在進(jìn)行分組時，要根據(jù)學(xué)生的個性和特點(diǎn)進(jìn)行搭配分組，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)求知欲和探索欲。二是應(yīng)該加強(qiáng)注意實(shí)驗(yàn)秩序和安全，在需要的時候還可以走出實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在實(shí)際生活中進(jìn)行科學(xué)知識的學(xué)習(xí)?？梢越探o學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的能力，或帶領(lǐng)學(xué)生利用虛擬技術(shù)對不方便開展的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

三、借助信息技術(shù)增強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)效果

（一）創(chuàng)設(shè)合理的學(xué)習(xí)情境

創(chuàng)設(shè)合理的學(xué)習(xí)情境是虛實(shí)融合策略的重要環(huán)節(jié)。教師可以通過設(shè)置問題、布置任務(wù)、構(gòu)建情境等方式，讓學(xué)生在虛擬和實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行探究和實(shí)踐，從而幫助學(xué)生更深刻地理解和應(yīng)用科學(xué)知識。小學(xué)科學(xué)課程既應(yīng)當(dāng)向?qū)W生傳授一些基本性的科學(xué)知識，又需對小學(xué)生自身的創(chuàng)新意識加以激發(fā)，助力學(xué)生自身創(chuàng)新性思維能力不斷增強(qiáng)。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)充分借助信息技術(shù)具備的教學(xué)優(yōu)勢，充分激發(fā)小學(xué)生自身的智慧潛能，激活小學(xué)生參與創(chuàng)新活動的熱情，實(shí)現(xiàn)其科學(xué)性思維品質(zhì)的建立，全面助力小學(xué)生自身科學(xué)素養(yǎng)的提升。

科學(xué)教師可借助信息技術(shù)進(jìn)行動畫課件制作，在動畫之中直觀地展現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)象，助力學(xué)生加深個人學(xué)習(xí)印象及理解程度。教師還可預(yù)先準(zhǔn)備一些活動材料，動員學(xué)生自主動手，對于實(shí)驗(yàn)結(jié)論加以驗(yàn)證，從真正意義上實(shí)現(xiàn)對知識內(nèi)涵的理解。此外，教師還可以搜集整理相關(guān)視頻資料，借助多媒體設(shè)備加以展示，促使學(xué)生了解科學(xué)知識和生活現(xiàn)實(shí)之間的密切聯(lián)系，進(jìn)而增強(qiáng)個人知識探究欲望以及創(chuàng)新思維能力。如在教學(xué)《古代生物的多樣性》時，可以借助虛擬技術(shù)創(chuàng)設(shè)遠(yuǎn)古時代地球環(huán)境，讓學(xué)生走進(jìn)恐龍生活的環(huán)境，他們在這樣的環(huán)境中學(xué)習(xí)，一定會興趣盎然。

（二）培養(yǎng)學(xué)生探究意識

正所謂“學(xué)貴有疑”，學(xué)生心中有了疑問，才會產(chǎn)生對問題的探究欲望，才會具有探究答案的強(qiáng)大動力。因此，在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)改變原有的灌輸式教學(xué)模式，主動為學(xué)生設(shè)置問題、創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并分析問題，直至解決問題。要讓學(xué)生通過自己的努力完成對問題的探究，進(jìn)而獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，這對于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)以及發(fā)展意義重大。

例如，在教學(xué)《聲音的產(chǎn)生》時，教師可以充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢，利用多媒體大屏幕為學(xué)生播放大自然中的各種聲音，如風(fēng)聲、雨聲、鳥鳴聲等等，然后向?qū)W生提出問題:“同學(xué)們，你們都知道大自然界中有著各種各樣的聲音，這些聲音讓我們感受到了大自然的精彩與奧妙。但是，你們有沒有想過，聲音是怎么產(chǎn)生的？”這個問題一下就勾起了學(xué)生的探究欲望，讓他們滿懷期待地投入接下來的學(xué)習(xí)以及探究中。

（三）引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括虛擬環(huán)境和互動模擬游戲等，可以在較短的時間內(nèi)模擬生態(tài)系統(tǒng)、天氣現(xiàn)象等自然環(huán)境，幫助學(xué)生直觀感受并理解科學(xué)知識。教師可以在課堂上向?qū)W生介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的原理和具體應(yīng)用，然后組織學(xué)生參與虛擬實(shí)驗(yàn)和虛擬游戲，從而深入理解科學(xué)知識。

虛擬實(shí)驗(yàn)以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)為核心技術(shù)，為學(xué)生提供動態(tài)逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境。在虛擬實(shí)驗(yàn)室里可以身臨其境地操作虛擬實(shí)驗(yàn)器材，放心地讓學(xué)生進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)而不必?fù)?dān)心操作失誤、費(fèi)用和危險等不利因素。NB小學(xué)科學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺就是一個可以進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作的平臺，虛擬實(shí)驗(yàn)不受場地限制、不受材料數(shù)量限制，可以對實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作形成很好的互補(bǔ)作用。如學(xué)習(xí)用酒精燈加熱物體，利用虛擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生操作如何給酒精燈添加酒精、如何點(diǎn)燃酒精燈、如何用外焰加熱、如何熄滅酒精燈等。學(xué)生的操作會觸發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)真實(shí)的情景，可以加深學(xué)生對科學(xué)知識的理解。虛擬實(shí)驗(yàn)中的危險情境不會危及學(xué)生安全，又可以加深學(xué)生的認(rèn)知，還可以重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)。同時，教師可充分凸顯虛擬實(shí)驗(yàn)平臺的互動性特征，進(jìn)行師生以及生生之間的學(xué)習(xí)與交流，進(jìn)而為后續(xù)組織開展課堂教學(xué)提供有力參考，有針對性地解決問題。此外，教師還可以動員家長積極參與，有效發(fā)揮家長的監(jiān)督作用，促使課前自主學(xué)習(xí)活動開展更加高效，實(shí)現(xiàn)家校共育的良好局面。

（四）集成實(shí)際環(huán)境

實(shí)際環(huán)境指學(xué)生身邊的實(shí)際情況，以小學(xué)科學(xué)課堂為例，可以是學(xué)校的自然環(huán)境、物質(zhì)環(huán)境等等。教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、分析和探究實(shí)際環(huán)境中的科學(xué)現(xiàn)象，這樣可以讓學(xué)生更加直觀地感受和理解科學(xué)知識。通過集成實(shí)際環(huán)境喚起學(xué)生的主觀能動性，才能激發(fā)其心中強(qiáng)大的學(xué)習(xí)動力，才能充分發(fā)揮學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的主體性地位，而學(xué)生有了興趣之后，其在課堂上的主動探究意識與欲望也會得到顯著增強(qiáng)。

例如，在教學(xué)《多姿多彩的植物》時，教師可以引入外星人的卡通形象，賦予學(xué)生地球向?qū)У纳矸?，讓學(xué)生為外星人介紹地球上多姿多彩的植物。首先，教師可以用圖片展示的方式為學(xué)生展示一些楊樹、柳樹、松樹、水稻、小麥、花生等不同植物的圖片，然后詢問學(xué)生：“你知道這些植物的名稱嗎？”“你知道這些植物有哪些特征嗎？”隨后，教師可以讓學(xué)生以小組為單位在圖片上為不同的植物加上一些形容詞，如雪白柔軟的棉花、金黃飽滿的水稻、四季常青的松樹等等。通過導(dǎo)入外星人，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時學(xué)生也能夠了解到只有地球上才會有這么多的植物。學(xué)生為外星人介紹圖片中的植物，也是他們認(rèn)識植物的一個過程，同時也可提升其成就感。利用圖片拓展學(xué)生對不同種類植物的了解程度，對提升學(xué)生對課堂知識內(nèi)容的探究能力有著非常好的促進(jìn)作用。

（五）創(chuàng)新科學(xué)學(xué)習(xí)模式

對于科學(xué)學(xué)科教學(xué)來說，大班額的情況會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)器材分配困難，教師個性化指導(dǎo)難以實(shí)現(xiàn)。小學(xué)科學(xué)信息化學(xué)習(xí)環(huán)境豐富了教師的教學(xué)手段、課題組織形式、師生交互形式，有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的效率，科學(xué)教師的教學(xué)模式和方法也產(chǎn)生了相應(yīng)的變化。利用App 軟件和可移動設(shè)備開展探究類實(shí)驗(yàn)活動，可以打破時空限制，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。借助電子移動設(shè)備和App 軟件，可以讓學(xué)生更加方便地在課堂、實(shí)驗(yàn)室、校園、家庭等不同地點(diǎn)進(jìn)行觀察、學(xué)習(xí)，新穎的學(xué)習(xí)方式可以保證較長時間內(nèi)的學(xué)習(xí)動機(jī)延續(xù)，促成學(xué)生主動學(xué)習(xí)。同時，借助軟件的擬真特性和豐富的學(xué)習(xí)方式，可以幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。如利用識花君、拍照識物等App調(diào)查校園里的植物時，先組織學(xué)生討論如何對校園里的植物進(jìn)行調(diào)查，明確調(diào)查的方法有實(shí)地觀察、畫圖、拍照、查閱資料等，再引導(dǎo)學(xué)生交流明確調(diào)查校園里的植物時具體要調(diào)查哪些內(nèi)容。接著教師出示識花君、拍照識物軟件界面，講解如何運(yùn)用這兩種軟件進(jìn)行植物的識別。強(qiáng)調(diào)探究注意事項(xiàng)，圈定探究區(qū)域后，學(xué)生就可以分組進(jìn)行探究了。這類活動轉(zhuǎn)變了教學(xué)行為，往往具有較強(qiáng)的開放性，更能鍛煉學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，學(xué)生親歷整個調(diào)查過程，對調(diào)查的完整程序有了更深的認(rèn)識，對調(diào)查結(jié)果也會印象更深刻。同時，掌握了調(diào)查的方法，也有利于學(xué)生在其余的時間內(nèi)做更廣泛的調(diào)查活動。

另外，依托網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，現(xiàn)代信息技術(shù)使科學(xué)學(xué)習(xí)常態(tài)化成為可能。微信群、QQ 等即時聊天工具可以讓師生隨時互聯(lián)；各種作業(yè)學(xué)習(xí)小程序可以及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；各種實(shí)驗(yàn)小視頻可以激發(fā)學(xué)生的興趣，也可以為學(xué)生提供模仿的樣本；視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)教室、校園網(wǎng)站等平臺，可以進(jìn)行科普教育……不管是教師還是學(xué)生，都可以通過網(wǎng)絡(luò)參與協(xié)作學(xué)習(xí)。

信息技術(shù)與實(shí)踐環(huán)境虛實(shí)融合策略的應(yīng)用，有利于小學(xué)科學(xué)教學(xué)深入發(fā)展和升華。科學(xué)教師可以通過此策略，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，從而在成功吸引小學(xué)生注意力的同時，為學(xué)生創(chuàng)建一個真實(shí)的、多樣化的、積極參與的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生在這樣的環(huán)境中，學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力將得到有效激發(fā)，同時也能更好地提升學(xué)習(xí)效果和科學(xué)素養(yǎng)。