可視化教學(xué)動態(tài)化教學(xué) 共享化教學(xué)

〔摘 要〕 本文研究以現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)的實踐研究為主題，結(jié)合筆者自身教學(xué)實踐經(jīng)驗，分別從現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)概念界定、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)優(yōu)勢分析、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)出現(xiàn)的問題、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)的對策入手，提出發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)可視化、動態(tài)化和共享化優(yōu)勢的心得，希望獲得拋磚引玉之效。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；現(xiàn)代教育技術(shù)；可視化；動態(tài)化；共享化

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 19 037-039

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出了初步認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)，掌握與認(rèn)知水平相適應(yīng)的科學(xué)知識，初步形成基本的科學(xué)觀念，并能用于解釋相關(guān)的自然現(xiàn)象、解決簡單的實際問題的科學(xué)課程總目標(biāo)。教師選用信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)，發(fā)揮可視化、動態(tài)化、共享化教學(xué)優(yōu)勢，能夠?qū)⒖茖W(xué)現(xiàn)象、科學(xué)原理、科學(xué)變化直觀化地呈現(xiàn)，化解61f3d53b42114e815632321d682f47b28c7ec59d6ef6ea6879d7f0b5a95017c3學(xué)生學(xué)習(xí)難點，保障學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。信息技術(shù)不同于其他教學(xué)技術(shù)，其具有將靜態(tài)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)勢，能夠?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容以學(xué)生喜聞樂見的形式呈現(xiàn)于課堂。這不僅有利于學(xué)生主動探究相關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象，了解豐富的科學(xué)知識，還能夠以可視化、共享化的方式，將科學(xué)知識與實際問題相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。因此，教師將信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合展開教學(xué)，不僅是落實科學(xué)素養(yǎng)培育的重要舉措，更是保障學(xué)生高質(zhì)量學(xué)習(xí)科學(xué)知識的迫切需要。本文錨定信息技術(shù)教學(xué)這一研究對象，結(jié)合筆者實踐經(jīng)驗談一談如何提高小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培育教學(xué)。

一、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)概念界定

信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)是指為促進(jìn)小學(xué)科學(xué)課堂高質(zhì)量教學(xué)發(fā)展而引進(jìn)的技術(shù)，它既能輔助教師的教，也能指引學(xué)生的學(xué)，包括學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具以及信息技術(shù)環(huán)境等。其中，學(xué)習(xí)資源指的是能夠支持小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)的數(shù)字資源，如視頻、圖片、微課、電子課件、教學(xué)助手、電子書包及網(wǎng)絡(luò)資源平臺上的各種資源；學(xué)習(xí)工具指的是促進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)的教學(xué)軟件，如學(xué)科教學(xué)軟件、課堂互動軟件、虛擬實驗室軟件、數(shù)字實驗室軟件等；信息技術(shù)環(huán)境指的是平板教室、智慧實驗室、多媒體教室、高清錄播室等移動學(xué)習(xí)環(huán)境。

二、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)的優(yōu)勢

（一）可視化教學(xué)優(yōu)勢

在傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教材和板書作為傳遞科學(xué)知識的主要媒介，具有向?qū)W生傳遞科學(xué)知識、讓其感知科學(xué)規(guī)律和發(fā)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象的引領(lǐng)作用。然而，這種傳遞科學(xué)知識的方式，無法將抽象的科學(xué)現(xiàn)象以具體化的方式呈現(xiàn)，學(xué)生也無法打破教材和板書的“第三面墻”感知最為真實的科學(xué)變化。因此，教師采用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的方式對教材中的科學(xué)知識進(jìn)行可視化展示，不僅有助于將科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)規(guī)律、科學(xué)變化、科學(xué)原理以動態(tài)化、直觀化的方式呈現(xiàn)，吸引學(xué)生注意力，刺激學(xué)生的視聽覺感官，同時還能夠深化學(xué)生對科學(xué)理論的理解和認(rèn)知，增強學(xué)生記憶印象，拓寬學(xué)生科學(xué)視野。

（二）動態(tài)化教學(xué)優(yōu)勢

將靜態(tài)教學(xué)資源轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)化教學(xué)資源，是信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的另一大教學(xué)優(yōu)勢。信息技術(shù)具有動態(tài)化的教學(xué)特點，能夠?qū)⒔滩闹徐o態(tài)的教學(xué)內(nèi)容以影像、圖文、動畫的方式不同程度地進(jìn)行立體呈現(xiàn)，根據(jù)不同的信息技術(shù)呈現(xiàn)教學(xué)資源的方式，讓學(xué)生能夠從不同的角度看待科學(xué)原理和科學(xué)現(xiàn)象，有效激發(fā)探究興趣，提高學(xué)習(xí)動力，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式方法。教師應(yīng)充分發(fā)揮信息技術(shù)動態(tài)化的教學(xué)優(yōu)勢，合理控制學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的節(jié)奏，滿足學(xué)生的求知欲和探究欲，豐富靜態(tài)教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行多維思考，助其不斷對課堂上的科學(xué)問題進(jìn)行探究，實現(xiàn)培育科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)目的。

（三）共享化教學(xué)優(yōu)勢

集成化與共享化始終都是信息技術(shù)的兩大核心要素。而在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)的共享化優(yōu)勢，不僅能夠打破學(xué)生個體學(xué)習(xí)的低效化困境，同時還能不斷豐富小學(xué)科學(xué)的教學(xué)資源與教學(xué)形式。促使學(xué)生能夠借助信息技術(shù)，拓展學(xué)習(xí)渠道和層面，豐富學(xué)習(xí)體驗，并在信息技術(shù)共享化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，感知不同的科學(xué)原理與科學(xué)觀點，更多維度地進(jìn)行科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，形成“取其精華、去其糟粕”的學(xué)習(xí)體系。因此，教師借助信息技術(shù)為共享化教學(xué)做支撐，是推動學(xué)生形成良好科學(xué)探究精神與科學(xué)學(xué)習(xí)求知欲，建立全面發(fā)展、合作共贏、資源共享新模式的重要學(xué)習(xí)渠道。

三、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)出現(xiàn)的問題

（一）教師技術(shù)知識水平偏低

信息技術(shù)作為新興的教學(xué)技術(shù)，雖然具有簡潔、易用、便攜等優(yōu)勢，但是結(jié)合小學(xué)科學(xué)具體課程教學(xué)，教師仍然需要具備一定的技術(shù)知識水平，才能勝任信息化教學(xué)工作。目前，部分教師對信息技術(shù)的操作運用仍然停留在“表面”，并沒有深入理解和掌握其技術(shù)原理。這也導(dǎo)致部分教師融入信息技術(shù)處于“硬融合”狀態(tài)，所呈現(xiàn)的教學(xué)情境也較為單調(diào)化、淺顯化。這樣，一方面無法實現(xiàn)吸引學(xué)生主動學(xué)習(xí)的目的，另一方面也造成信息技術(shù)支持下科學(xué)情境內(nèi)容與學(xué)生互動較低，從而造成教師將信息技術(shù)融入小學(xué)科學(xué)時出現(xiàn)“高消耗、低成效”的教學(xué)局面。

（二）教師整合信息技術(shù)能力欠缺

信息技術(shù)是一種具有可視化、動態(tài)化、共享化等優(yōu)勢的新型技術(shù)。教師利用信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)，不僅需要具備豐富的技術(shù)知識儲備，同時還需具備整合信息技術(shù)資源的能力，才能夠引領(lǐng)學(xué)生深入體驗科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)規(guī)律。目前，由于信息技術(shù)課件、動畫、視頻需要結(jié)合多個軟件并依托互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整合教學(xué)，導(dǎo)致部分教師往往雖具備基礎(chǔ)的技術(shù)知識，卻缺乏完整的教學(xué)整合思路，以至于設(shè)計的課件、視頻、動畫，無法與教材、板書等教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系在一起。由此使得學(xué)生很難沉浸于學(xué)習(xí)氛圍中，對科學(xué)理論和科學(xué)變化的理解和掌握也不盡如人意，導(dǎo)致其不得不利用傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式消化并吸收，形成了低效化的學(xué)習(xí)困境。

（三）教師運用信息技術(shù)單一化

信息技術(shù)作為信息化教學(xué)的重要技術(shù)支撐，不但具有豐富的技術(shù)類別，同時也具有豐富多彩的運用方式方法，教師只有具備完善的運用技術(shù)的能力，才能完美駕馭信息技術(shù)軟硬件，發(fā)揮其最大優(yōu)勢，保障小學(xué)科學(xué)教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。但在目前，部分教師對信息技術(shù)的了解只停留于簡易課件制作、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)情境素材選取等基礎(chǔ)層面，對于信息技術(shù)多樣化運用方式缺乏科學(xué)思路，導(dǎo)致在小學(xué)科學(xué)課堂中融入信息化教學(xué)形式單一化、重復(fù)化。這一方面無法充分發(fā)揮信息技術(shù)的教學(xué)融合優(yōu)勢，另一方面也造成信息技術(shù)融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)的效果較差。

四、現(xiàn)代教育技術(shù)與小學(xué)科學(xué)融合教學(xué)的對策

（一）可視化教學(xué)

基于信息技術(shù)開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動，應(yīng)當(dāng)以直觀、具體、形象的方式呈現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生深入分析科學(xué)知識內(nèi)在的抽象規(guī)律與變化，助其提高空間想象力和形象思維水平。因此，教師基于信息技術(shù)構(gòu)建可視化教學(xué)課堂，借用直觀的圖像動態(tài)變化或動態(tài)影像信息，驅(qū)動學(xué)生直觀化感知科學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地探索生活現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，能夠有效實現(xiàn)提高學(xué)生空間想象力和形象思維水平的教學(xué)目的。

例如在“天氣與氣候”一課中，為了推動學(xué)生了解氣溫、云量、雨量、風(fēng)向、風(fēng)力以及氣候的科學(xué)性質(zhì)和位置關(guān)系，教師可在教學(xué)時利用信息技術(shù)下的動態(tài)圖文技術(shù)，向?qū)W生展示天氣觀測的平面動態(tài)演示過程。以可視化的方式，呈現(xiàn)觀測天氣變化的演示圖文，指引學(xué)生直觀化了解天氣變化的科學(xué)規(guī)律，分析天氣變化中氣溫、云量、雨量、風(fēng)向、風(fēng)力以及氣候的位置移動關(guān)系，進(jìn)而幫助學(xué)生拓寬空間想象力。而后，教師可以融入動畫技術(shù)，以A市天氣變化與氣候關(guān)系思維導(dǎo)圖直觀化呈現(xiàn)出動態(tài)的A市天氣預(yù)報，從而帶領(lǐng)學(xué)生在觀察A市天氣預(yù)報制作的動畫演示視頻中，引導(dǎo)學(xué)生分析天氣與氣候之間的科學(xué)規(guī)律，從而達(dá)到提高學(xué)生直觀想象思維水平和加深學(xué)生對科學(xué)知識認(rèn)知的教學(xué)目的。

（二）動態(tài)化教學(xué)

基于信息技術(shù)的小學(xué)科學(xué)動態(tài)化教學(xué)是將科學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律、思維以動態(tài)化的方式呈現(xiàn)于課堂的教學(xué)手段。這種教學(xué)方式利用各種動態(tài)化的信息技術(shù)教學(xué)工具，將科學(xué)概念和科學(xué)原理以動態(tài)、直觀、生動的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，以激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生探索科學(xué)內(nèi)容，助其在借用信息技術(shù)學(xué)習(xí)的背景下，能夠有效感知科學(xué)知識，達(dá)到培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)目的。

以“測量距離和時間”一課為例，由于本課內(nèi)容需要學(xué)生具有極強的空間想象力，還要能夠在三維空間中對動態(tài)結(jié)構(gòu)與點、線、面的關(guān)系進(jìn)行整體想象，因此，學(xué)生往往容易感到有學(xué)習(xí)難度。為了減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，讓其深入理解科學(xué)內(nèi)容，教師可利用動態(tài)化的三維動畫地圖模擬創(chuàng)設(shè)學(xué)校與家之間的可視化三維地圖，引導(dǎo)學(xué)生思考如何測量兩地之間距離的方式，驅(qū)動學(xué)生尋找測量方法和測量工具，以這種動態(tài)化的方式引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究。學(xué)生根據(jù)動態(tài)的三維地圖，紛紛提出不同的測量方法和使用工具的建議，教師便可根據(jù)學(xué)生的想法，利用三維地圖進(jìn)行課上模擬，逐一嘗試不同的測量方式方法。以期能夠調(diào)動學(xué)生的探究興趣，幫助學(xué)生增強空間想象力，形成以論證的方式檢驗科學(xué)現(xiàn)象的教學(xué)模式，促使學(xué)生逐漸感受到小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中的幾何空間魅力。

（三）共享化教學(xué)

基于信息技術(shù)的小學(xué)科學(xué)共享化教學(xué)，是一種利用信息技術(shù)手段實現(xiàn)科學(xué)教育資源共享，提高科學(xué)教育教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)方法。在基于信息技術(shù)的小學(xué)科學(xué)共享化教學(xué)中，教師利用信息技術(shù)手段如網(wǎng)絡(luò)、多媒體等，將科學(xué)知識、實驗過程、研究方法等資源進(jìn)行數(shù)字化處理，并上傳到共享平臺。學(xué)生不僅能夠在任何時間、任何地點通過網(wǎng)絡(luò)訪問學(xué)習(xí)資源，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究，還可利用信息技術(shù)不斷延伸自身的學(xué)習(xí)視域與知識儲備，形成打破學(xué)習(xí)資源地域限制，促進(jìn)科學(xué)學(xué)習(xí)資源共享的新模式。

例如在“生物的啟示”一課中，教師結(jié)合仿生科學(xué)主題，搜集多種科學(xué)仿生機(jī)器和原理資料，以圖文、影像、動畫等多種形式上傳到釘釘平臺。接著，組織學(xué)生在家長的支持和陪同下，以釘釘云會議的方式，進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，并參與云會議討論活動，分享自己的見解和建議。隨后，教師依據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)和討論的觀點，加以補充和完善，以達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生能夠正確認(rèn)識仿生學(xué)科學(xué)原理的目的。最后，教師根據(jù)平臺上積累的科學(xué)信息，組織學(xué)生結(jié)合自身的科學(xué)認(rèn)知情況，自行思考如何設(shè)計仿生機(jī)器人，并以繪畫的形式，在線下完成作業(yè)設(shè)計。學(xué)生經(jīng)過栩栩如生的線上科學(xué)知識熏陶和線上云會議討論互動，不僅對仿生機(jī)器人產(chǎn)生興趣，同時對于生物與科學(xué)之間的關(guān)聯(lián)形成思考，從而在教師補充和作業(yè)要求下，利用繪畫的方式表達(dá)個人情感，有效培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究意識。

總而言之，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐中，教師要深刻認(rèn)識到信息技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢，以《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》作為指導(dǎo)大綱，與小學(xué)科學(xué)進(jìn)行融合教學(xué)設(shè)計，以此幫助學(xué)生完成小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的培育目的。

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