信息技术与科学整合的有效模式

宋书杰

与传统教育技术相比，信息技术的优势是明显的，信息技术与科学教学的整合是必要的，但教师在考虑两者整合的过程中，必须有清晰的认识，要考虑两者整合是否能实现教学效果的最优化，千万不能为整合而整合。

● 课例分析以及评述

几年前，笔者曾听过这样一节科学公开课。

这是青岛市级的公开课，地点是青岛市南区实验小学，教学内容是《鸟》这一课。

因为上课班级是计算机实验班，学生个个有良好的计算机基础，因此，上课教师在教学中进行了全方位的信息技术与科学教学整合的尝试。课前，教师让学生运用网络，大量收集关于鸟的知识，上课时，则由学生运用PowerPoint相互展示各自的资料，借以共同获得较全面的关于鸟的知识。应该说，这一堂课在很多方面是成功的，我对其的评价是：一次有意义的尝试——是把信息技术与学科整合的尝试，也是张扬学生个性特长的尝试，更是引导学生利用计算机进行科学探究与表达的尝试。课堂上，学生对计算机的娴熟操作（运用网络收集到了大量关于鸟的资料，并运用PowerPoint进行了精彩的展示）和对鸟的真情实感都给听课教师留下了深刻的印象。

然而，因为对于信息技术的过于依赖和信任，这一堂课也因此有了一个最大的缺憾——虽然资料丰富，交流也到位，但学生对鸟这一概念掌握得却不到位——这在当日的课堂上可以看出来。之所以会产生这一结果，原因在于因为信息技术的大量运用，这一堂课的重心偏离了。我在评课时是这样说的：“观察、实验、比较、归纳是科学的根本，也应是科学课堂教学的根本。任何时候都不能忘了要让学生经历观察实验的过程。通过上网检索资料，确实是科学研究的方法之一，但绝不是全部。像《鸟》这一课，我们完全可以让学生通过对鸟或鸟的标本进行观察、比较，归纳出鸟类的共同特征来，只有在此基础上建立的鸟的概念才是基于事实的概念，是活的概念。严重地说，上网检索鸟的共同特征实质上也是一种灌输式教学，不过比传统的灌输教学更为隐蔽而已。今天的课堂上，学生们对鸟的概念掌握得不是太好，原因就在于此。”（详见《一次尝试——参加〈科学〉课程改革师资培训活动有感》，发表于《课程与教学》2002年第1期。）

事后，我对信息技术与科学教学整合的现状进行了观察与分析，发现许多教师对两者关系的思考不够全面，对两者整合的实际操作缺乏理性，归纳一下，主要有三方面的问题。

问题之一：看不到信息技术的价值。认为运用信息技术是一种形式主义，对提高课堂教学效率帮助不大，麻烦倒是不少，划不来，还是不要用为好。

问题之二：对两者关系缺乏辩证的认识。在进行教学设计时，一部分教师习惯于简单考虑如何运用信息技术，而不去考虑要不要运用信息技术和如何更好地运用信息技术。这就导致一些运用了信息技术的课堂教学体现不出优越性，从而，授持“运用信息技术是形式主义”观点者以把柄。

问题之三：实际操作仍然定位于辅助“教”，而非学生的“学”。

● 有效整合的模式分析

基于以上原因，可以认定，我们有必要对信息技术与科学教学的有效整合这一命题加以思考。我个人认为，与传统教育技术相比，信息技术的优势是明显的，信息技术与科学教学的整合是必要的，但教师在考虑两者整合的过程中，必须有清晰的认识，要考虑两者整合以后学生的收获是否更大了，是否实现了教学效果的更优化，千万不能为整合而整合。那么，信息技术与科学教学如何实现有效整合呢？可以采用以下几种模式。

1.基于情境的探究性学习模式

这种教学模式主要是通过教师的主导作用，配以网络的支持，在学生主体的参与下学习。教学流程通常为：创设情境→网上设问→资源利用→思考探究→形成意义→组织评价。

在小学科学教学中，宇宙问题、地质问题等抽象的、不易实验操作的课型多采取这种模式。例如，在讲“星座”一课时，有位教师考虑到城镇地区空气质量不是太好，夜晚观测星空有一定的难度。另外，以往的传统授课经验证实，学生在学习这课时也感到枯燥、乏味，兴致不高，为了提高学生的学习兴趣、使学生主动积极地学习，采取了探究式教学模式，取得了良好的效果。

课的开始部分，教师利用自制的课件把学生带入了星空的世界（网络教室的窗帘拉上后，教室光线很暗），随着背景音乐的响起，学生的计算机上出现了漫天的隐隐约约、一眨一眨的星星，仿佛把人们带入了变幻莫测的太空！学生们激动得连连感叹。教师抓住时机说这节课要带领学生去太空旅游，为了祝学生们旅游愉快，教师在网上为每位学生提供了游园卡（提出的主要问题），怎样看懂游园卡呢？教师为学生准备了可共享的网上资源（提供相应的网址、提示解决问题的思考路径、提供学习的评价标准），通过学生的自学、互学、帮学，利用Word、幻灯片、画笔等工具，完成作业，并自评、他评。最后，教师做全班总评。

在这种模式的教学中，值得注意的是，教师在提供共享资源时不应引导学生收集大量的简单信息，或者进行一些简单的处理。实践中发现，不少学生仅仅是对资源进行简单的收集、拷贝、粘贴，很少进行自己的分析、整合和加工，更不用说做出有创造性的作品，这样非常不利于学生高级思维能力的发展。一个好的共享资源则能引导学生收集信息，并对信息进行处理，运用自己的判断力和创造性来解决问题。

2.围绕问题的自主性学习模式

这种教学模式主要是根据事先确定的学习主题，在相关的实际情境中去选定某个典型的真实事件或真实问题，然后围绕该问题展开进一步的学习。教学流程为：提出问题→进行假设→共享资源→得出结论→组织评价。

小学科学教学中，“解暗箱课”的课型中常用到这种模式。例如，一位教师在讲授人体的“血液循环器官”时，向学生提问：生活中，如果不小心割破了手指，会发生什么情况？由此引发学生讨论，作出全身各处都有血管，血液在不停流动的假设。然后学生根据教师提供的资源（提供相应的网址、相关的素材，提示解决问题的思考路径、提供学习的评价标准），进行查找、分析、做出逻辑推理，验证假设，并在教师的引导下，进一步做出血液循环器官的其他假设，如心脏的作用、血液循环的作用等。然后再根据教师提供的资源，进行查找、分析、做出逻辑推理，得出结论，进而解释人生病时为什么输液比打针疗效快（输液是静脉注射，打针是肌肉注射时）、为什么打针又比吃药疗效快，解决生活中的实际问题。

3.基于课题的协作性学习模式

这种模式主要是通过资源利用，进行课题研究，形成协作学习。流程为：确立主题→制订计划→分组活动→资源利用→形成、展示作品→组织评价。

小学科学教学中“考察课”课型经常用到这种模式，如《空气的污染和保护》一课。首先，由教师提出问题：世界卫生组织调查显示，除了心脏病外，癌症已成为人类的第二大杀手。在癌症的家族中又以肺癌位居首位。从年龄上看，也大有低龄化的趋势。这是为什么呢？近几年来，青岛的冬天越来越暖和了。以前，冬天学生们在操场上玩，时间稍长，手就被冻得发僵，许多学生也曾冻手冻脚，现在，还听到谁说冻手冻脚了吗？

接着，教师帮助学生制定行动计划：

学生的任务是：帮助人们认识肺癌与空气污染的关系，减少家庭妇女做饭时间的重要性（做饭中吸入过多的有害气体），社区道路的建设与城市道路建设同等重要，尽快出台养宠物的详细的法律条令以保护社区环境。

学生要做的是：空气污染的概念及与哪些因素有关系。查找空气变暖的原因、肺癌的发病主要因素；在学生家的附近记录半小时的时间内通过机动车的数量、尾气的排放状况（无烟、烟少、烟多、烟重、黑）、车辆的种类、哪个地区的车；观察社区附近家庭排油烟机、单位排油烟机的个数、外部形态、排放时间；观察社区附近路面的卫生状况、路面的质地（土路、水泥地、瓷砖地、塑胶地面）及饲养宠物的情况。

下一步是收集资料（文字资料、调查获得的一手资料）：这一步，教师帮助学生分析要搜集的基本信息，介绍相关的网络资源（有关的网站、网址、网页、教师提供的资料）。

最后，教师提供评价这课学习的评价量表，供学生自评、他评。

以上所述信息技术与科学教学有效整合的途径，还不够全面，分类也存在着交叉的现象。但是，有一点能够给广大科学教师以启示，那就是信息技术与科学教学整合，不只要考虑信息技术的特点，更要考虑科学学科的特点，找准信息技术与之整合的结合点，从而，发挥信息技术所具有的传统教学技术所不具备的优势。千万要记住的是，不能搞形式主义的一套，为整合而整合，要尽量避免因为使用信息技术而剥夺了学生观察、实验的机会，进入“机灌”或谓之“网灌”的误区。