利用教育技术提升小学生科学探究能力研究

金夷

摘要：在小学科学教学过程中，基于科学探究可以助力于学生理解科学知识，建构与发展知识，让学生获得科学的思维方法，树立正确的科学态度以及更全面地认识科学。结合学科和学生身心发展的特点，将教育技术与科学教学进行整合，可以创设教学情境，有利于学生主动探究，有利于教师有效教学。

关键词：教育技术;小学科学;科学探究

教育部于2017年颁布了新的小学科学课程标准，明确指出教师在科学领域中负责指导学生进行科学探究，让学生通过自主一系列的探究活动来学习科学的概念和科学规律，进一步获取科学知识，经历科研工作者研究科学问题时的探究过程，旨在于培养学生在科学学习中的自主探究能力、科学探究态度和科学探究精神，并具有运用它们处理生活实际问题、处理生活事务的能力^[1-2]。

现代教育技术在课堂教学中运用现代化数字新颖方式，能激发学生参与探究活动的兴趣，增加课堂教学的趣味性，又能助力学生知识的构建，解决传统教学的弊端，促进学生的认知发展不断从感性飞跃到理性^[3]。

一、科学探究是一种典型的知识建构活动

科学探究实际是一种高级的解决问题的方式，解决高级问题十分有利于学生学习科学的思维建构，所以当今的建构主义主力倡导学习者开展这种形式的学习。科学探究是建构性学习的主要特征之一，科学探究是个体主动去建构客观世界理解的过程，个体已有的观念和认知框架是科学探究过程中的基础^[3]。

二、影响科学探究活动的根本因素

对科学探究中影响探究活动成果的众多因素研究表明，学生自身的各种心理过程或状态是影响科学探究能力的根本因素。

（1）学生的学习动机。有关学习动机的各项研究表明，学习者的学习动机强弱会影响本学科的学业成就，刘明娟^[4]在其研究中明确指出学习者的学习动机和学业成就存在显著的正相关关系，Greenhoot^[5]通过分析大量资料得出研究动机和学业成就之间也有显著关系，其中高动机水平的人，成就也高。对科学越感兴趣，其学习的态度越积极，学习策略的运用水平越高，其科学探究能力相对也高。

（2）学生的科学态度。另外，学生对所学科目的积极态度也会对该科目的学习有影响。Germann^[6]研究指出，学生对科学的态度与科学过程技能、实验操作技能有关，研究指出学生科学态度越积极，其科学探究的水平越高，科学态度对科学探究水平具有一定的预测作用。

三、巧用教育技术提高学生实践能力的对策

（1）抽象概念具象化，助力学生科学态度的培养。研究发现，学生对科学的态度显著影响其科学探究，培养学生积极的科学态度一方面可以促进其科学探究能力的发展，另一方面也十分利于学生提升自身的实践应用能力。

科学态度的养成对于学生而言，也许在一生中比知识的影响更为重要。学生在课堂学习中所获得的知识相对是浅显的，而对学习科学中所应有的积极的态度却是一种强大而持久的动力，甚至可能影响其今后的生活工作方向。很多著名科学家在回忆他们的人生经历时都会提到，他们早在儿童早期就已经对自然产生了浓厚的探索興趣，而正是这些基本的态度促使他们走上了科学研究的道路。即使没有成为科学家，作为一个社会的公民对于一些重大的科学事件，必须采取一定的立场。因此成功的科学教育必须是培养学生对科学学习的兴趣，使其理解体会科学学习的价值和本质。

小学生的思维以具象思维为主， 特别是低年级识字少，生活经验少，必然依托图形、动画等元素传递信息。运用信息技术模拟各种具体情境， 有助于学生的理解，同时也能激发起学生的学习兴趣，培养学生科学态度。

例如，在教学关于“植物的一生”的教学内容时，教师一般首先要求学生说一说植物一生的特点，然后加以归纳。运用现代教育技术可以把这棵树在一年中的变化情况以图像形式呈现在课堂上，可先让学生分别观看这棵树的种子，发芽，幼苗，生长，开花，结果的样子，再把几幅图放在一起比较。然后结合视频让学生跨越时间的障碍，把自己的感知归纳成植物特征。教育技术不但把植物几年的变化浓缩到几分钟里，而且学生也积极主动参与过程中，借助对图片视频的观察比较，就能发现植物各阶段特征的变化。课堂活泼生动，学生学习热情浓，能更好地培养学生的科学态度。

（2）创设实验情境，助力学生知识建构。探究的过程是学生亲身参与知识获得的过程，此过程提供了一个更具科学性的经历，使他们懂得如何获得他们渴望的知识，这个结果往往比获得知识本身更重要。通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识，发现和提出生活实际中的简单科学问题，尝试使用科学方法和科学知识予以解决，在实践中体验和积累认知世界的经验，提高了科学能力，培养了科学态度，学习了与同伴的交流、交往与合作。

教育技术可以创设模拟实验情境来支持学生的探究实验活动，可以为一些充满危险性的实验或不具备实验条件的实验提供解决方案。现代教育技术可以运用创设情境的方法让学生观察、探索、操作、表达交流、验证猜想。

（3）信息技术入课堂，弥补实验器材不足，助力学生深入探究。教学中，课堂中利用数字化设备不仅使信息采集更加便利直观，并且可以完成传统实验不能完成的任务，也可以通过互联网来有效地获取与共享信息，助力学生探究。

科学探究实践活动是为了激发学生学习动力，增加课堂活力，优化学习过程，提高学习效率，我们应该积极倡导。教育技术在小学科学课堂中的应用能大大提升学生的学习效率，在实际教学过程中，教师要巧用现代教育技术来为课堂服务，只有这样才能真正优化小学科学课堂教学，增强学生课内外科学探究的兴趣，助力学生知识构建，深化探究。

参考文献：

[1]朱慕菊.走进新新课程——与课程实施者对话[M].北京： 北京师范大学出版社， 2002.15：210-216.

[2] 中华人民共和国教育部制定.科学课程标准[S]. 北京：北京师范大学出版社， 2017.3.

[3]周信仁.浅谈现代教育技术在小学科学课教学中的应用[J].新课程，2020，（21）：138.

[4]刘明娟，肖海燕.关于学习动机的研究综述[J].山西大同大学学报.2018，1：p87-89.

[5]Greenhoot A F，Semb G.Prior beliefs and methodological concepts in scientific reasoning. Applied Cognitive Psychology，2004，18：203-221.

[6]Germann P J.Development of the attitude toward science in school assessment  and its use to investigate the relationship between science achievement and attitude toward science in school. Journal of research in science teaching，1988，25（8）：689-703.