教育信息化背景下有效开展小学科学教育的策略研究

杨兆辉

摘要：教育信息化的时代背景，带来了教育形式和学习方式的重大变革，对传统的教育思想、观念、模式、内容和方法产生了巨大冲击，同时也对教师发展带来了机遇和挑战。在科学教育过程中开展信息技术与学科有效整合的教学，是当前教育领域倡导的培养创新型人才的一种有效的方式。本文针对信息技术与小学科学课程整合的研究及实践，对利用信息技术有效开展小学科学教育的相关策略进行了初步探讨。

关键词：教育信息化 小学科学 学科整合 工具功能

信息化技术的飞速发展正在引起社会的深刻变革，信息时代的到来迫切要求我们的教育进行改革。教育信息化建设的总体目标，即宽带网络校校通，优质资源班班通，网络学习空间人人通，建设教育资源公共服务平台和教育管理公共服务平台（三通两平台），为信息技术、网络技术等高新技术在教育领域的应用和渗透带来了机遇和挑战。

《国家基础教育课程改革纲要》中指出：教学过程中要大力推进信息技术在教学中的普遍应用，促进信息技术与学科课程整合，逐步实现教学内容呈现形式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的改革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。《小学科学课程标准》中也指出：“在一切有条件的地方，科学课程的教学应尽可能地运用现代教育技术”。可见，信息技术与小学科学教学整合已经是时代发展的必然趋势要求。

实现信息技术与学科教育教学的深度融合要充分发挥信息技术的优势，根据学科实际教学需要，充分发掘信息技术的工具性功能，开辟信息技术与学科整合的有效途径。本文尝试从信息技术作为教与学的工具功能方面阐述信息技术与学科整合的具体方式，探讨利用信息技术有效开展小学科学教育教学工作的策略途径。

一、信息技术作为媒体演示的工具

小学阶段是儿童心理发展的一个重大转折时期，思维逐步由形象思维向抽象逻辑思维过渡，仍然具有很大成分的具体形象性，有效的学习必须考虑到儿童的身心发展特点，在教学方法上就应该以直观、形象的教学方法为主，视觉心理对学生认知发展十分重要。多媒体技术将文字、图画、声音、动画、视频等不同表现形式的信息有机地结合在一起，对所表现的信息产生极佳的逼真效果，可以生动灵活地利用丰富的与教学内容有关的信息资源组织教学内容，并以多种方式呈现出来，提高学生的学习兴趣和主动性。

个人认为，将多媒体技术应用于小学科学教学之中，目的就是为了更好地提升小学生对科学知识的理解力，使抽象的教学内容形象化，表现手法多样化，为学生创建一种愉快、和谐的学习氛围，引发、引导学生在现有科学知识的基础上运用信息技术进行探究，形成鲜明丰富的感性认识，能够达到教学效果的最优化。

例如，在教学“植物的生长变化”、“动物的生命周期”等时间跨度相对较长的科学内容时，为研究凤仙花和蚕的生长变化过程，除了学生每天观察记录外，教师若能将凤仙花或蚕的一生各阶段用数码相机拍下来，然后制成PPT或电子相册，让学生了解植物和动物的完整生命周期和生长变化规律，有助于学生形成鲜明丰富的感性认识。在学习动植物知识时，很多动植物学生平时根本没见过，教师可以利用挂图、标本、图片等资料，也可以使用视频、录像等多媒体资源向学生生动、逼真地展现自然界中的各类动植物，这样既扩大了学生的视野，丰富了学生的知识，又增加了课堂教学的密度，能有效提高科学教学的有效性。

二、信息技术作为互动生成的工具

作为当前课堂教学中信息技术的最佳集成者，电子白板能够充分调动学生的多种感官参与到学习活动中来。小学科学课堂教学中电子白板的普及应用，不但丰富了课堂教学内容，提高了课堂教学效率，也为小学科学教学提供了一种启发与评价的互动式教与学的解决方案。

首先，电子白板技术的交互性架设了教与学双边活动的桥梁，它提供了教师与学生、学生与学生、师生与资源的互动平台，这是电子白板在得以实现的对于课堂教与学最有价值的特征。例如，在教学“蜗牛”这课时，教师可以先将学生前概念中的蜗牛身体结构利用电子白板的图形和平移功能画出来。然后组织学生进行实际观察后再用电子白板画蜗牛的身体结构。最后将2张图进行对比，这样学生能够强化正确认识，修正错误看法。展示蜗牛身体结构的图片时，为了分清身体各部位的名称，可以使用电子白板的魔术笔功能。

其次，电子白板技术使教学互动不再是根据教师的设计而程序化地进行，课堂教学更加注重学生思维的呈现和新资源的生成。电子白板资源库的可生成性使得课堂教学更加开放，教师在授课过程中，只需“点击”或“拖动”，就可以非常方便地帮助学生进入探究情景，使得科学探究更有实效。例如，在“磁铁的两极”的教学中，为探究磁铁各部分磁力的大小，教师可以让学生自己思考实验所需要的材料，然后根据学生的选择从电子白板的资源库中拖出相应的材料或替代品，学生可以拖动这些材料介绍并模拟演示自己的实验方案，让学生听得更透彻、更明白。教师在给予他们最大自由度的思维空间的同时，也为学生探究实验奠定了具体形象的认知基础。

交互式电子白板的应用一方面让学生学习过程更符合自己的愿望，思维不再阻滞干教师的设计之中，拓展了学生思维的深度与广度，更有利于思维的发散与创新意识的形成；另一方面在互动交流过程中，教师能够针对学生个体对其行为作出多样、灵活的及时评价，给学生创设一个平等和谐的学习平台，启发和激励孩子们的求知欲，让每一个孩子在每一节科学课或活动课上都能有所进步和发展，对自身能力都能有一个全新的认识。

三、信息技术作为信息获取的工具

第一，基于网络技术的网络教学或网络学习。一方面，利用互联网的功能特性和资源建立有意义的学习环境，促进和支持学生的学习活动。科学知识内容多、涉及领域广，学生年龄小，对信息没有识别能力，教师可以通过个人博客传输有意义的教学内容或添加辅助教学的相关网页，帮助学生拓宽视野，更新信息。另一方面，在网络环境下，大家明确分工，承担相应任务，以网络为平台，进行协作探究学习。互联网强大的搜索功能，能够更快捷、更准确、更全面地帮助我们找到想要的信息，当然，如果进行比较专业的研究或实验，还需要在教师的指导下用专业数据库查阅相关资料。由于网络学习环境的特点，使得网络在协作探究学习上具备了许多潜在优势，确实可以为这种学习活动提供更有力的支持。这里需要强调的是，这种学习方式要根据学情适当使用并根据学习情况作出调整。

第二，信息化课程的开发为传统课堂学习提供重要补充资源。一些科学知识要么受材料和时空条件的限制，是学生短时间内无法亲身考察或经历的；要么是学生学习过程中很难理解的重点难点疑点，对学生思维发展的挑战性很大，处理不好极易对学生的学习兴趣产生消极影响。但是信息化课程的开发，能够弥补这方面的不足。以微课为例，一段围绕某个重点难点疑点或教学环节而开发的内容精致短小的精彩视频能更好地满足学生对知识点的个性化学习、按需选择学习，让学生的思维顺利地走出困惑与不解，使学生的学习过程变成轻松与愉快，是传统课堂学习的一种重要补充和资源拓展。特别是随着手持移动数码产品和无线网络的普及，基于微课的移动学习、在线学习将会越来越普及，微课必将成为一种新型的教学模式和学习方式，更是一种可以让学生自主学习，进行探究性学习的平台。同时，微课改变了传统的教学与教研方式，有助于传播和分享优秀的教学方法和教学经验，将逐步成为教师专业成长的重要途径之一。

四、信息技术作为交流讨论的工具

首先，科学教育中强调小学生应该像科学家一样进行科学研究，在共同探究、交流讨论后形成统一认识，从而建立科学概念，发现科学规律。科学探究活动本身具有集体性、合作性和交流性，信息技术的发展使得学生的交流讨论活动变得更高效、更快捷。例如，汇总全班实验数据进行交流讨论阶段，传统做法是在投影下展示学生的实验数据进行汇报，而电子白板的出现使得交流讨论更方便，教师可以事先做好表格，将学生的数据按组罗列在表格中，简单的操作却能帮助学生更加容易地观察每组数据，找到共同点。这里还可以使用电子白板的遮罩功能，先观察一部分数据得到初步结论再观察其他数据是否也具有同样的特点，学生从而形成统一的认识。这种方法的优点是能很快找到出现异常结论的原因，通过学生问的讨论交流，帮助出现异常数据的学生找到原因。再比如，可以将学生实验数据拍照后利用无线传屏软件将电脑的屏幕跟手机同步，通过局域网把手机屏幕上显示的内容传到电脑屏幕上，这种方法的优点是帮助教师摆脱空间限制，可以走下讲台走到学生中间，通过对电脑进行遥控播放，摆脱机器的束缚，可以一边授课，一边与学生进行互动，从而达到全面提高教学效果的目的，大大提高多媒体课堂教学效率。通过组际交流、讨论，学生可以强化和交流对所学内容的理解，在此过程中，他们可以逐步舍弃不切实际的、错误的观念，得到完整的、较理想的结论，形成对事物的整体认识。

另外，教师的发展离不开专家的引领、骨干的示范。因此，要有意识地利用信息化的优势，拓宽沟通范围，加强交流深度，打造出融洽高效的交流合作平台，提升合作水平，用交流合作增强教师的教育教学能力。目前天津市及各区县都建立了各类名师工作室，组成了基础教育网络教研平台。名师工作室的建设，能够充分发挥名师示范带动作用，特别是对青年教师的教学水平有极大的促进作用。教师可以在网络平台上交流自己的教学心得，共享自己的教学资源，还可以在网络上组织各类教育主题论坛，进行互动交流，从而形成一个专业性强、引领效果好的网络教研平台。青年教师下载和应用这些优质网络资源，无疑会对其业务水平提升带来积极影响。

信息技术与小学科学课程整合后，信息技术就不再只是课堂辅助教学的工具，而是要从根本上改变传统的教学观念与教育方式。教育信息化使教师的教学方式更多样化，教师不再只是完成知识传递的教书匠，而是教学的设计师和组织者。教师应根据教学目标，选择合适的教学工具，设计科学有效的教学活动，开发符合学生认知特点的教学内容，营造有利于学习的教学情境，融入教学艺术和教育智慧。课堂教学更加注重学生思维的呈现和新资源的生成，启迪学生创造性思考，引导学生主动学习。当然，信息技术手段辅助教学不可能完全替代传统的教学方法和教学手段，使用需适时、适度。

点评

对广大科学教师和科技辅导员而言，应用信息技术促进科学教育创新并不困难，重要的是要更新观念，从点滴做起。本文作者正是抓住了上述机遇和挑战，在小学科学教育过程中开展信息技术与学科有效整合的教学实践，从信息技术作为教与学的工具功能方面阐述信息技术与科学学科整合的具体方式，详细介绍了诸如信息技术作为媒体演示的工具、信息技术作为互动生成的工具、信息技术作为信息获取的工具、信息技术作为交流讨论的工具等，并列举了相关小学科学教学中的应用案例作为佐证，对推动信息技术在中小学科学教育中的应用，具有一定的导向和示范作用。

如果作者能够进一步把握信息技术促进科学教育创新这一主题，规范相关概念的界定和文章整体的逻辑关系，并在论述中增添更多科学教育信息化的鲜活案例，则可使本文的科学性和学术性更为突出。

——翟立原（中国青少年科技辅导员协会理论工作委员会副主任委员，第23届全国青少年科技辅导员论文征集活动评审委员会主任委员）