探究有效整合信息技术与小学科学的教学研究

郜象山

摘要：信息技术的发展为教育产业提供了更为有效、便捷的工具，具有通用性广、渗透性强的特点。对于小学科学教学而言，融入信息技术，不仅可以通过虚拟互动，提高学生的逻辑能力、沟通能力以及探索能力，还可以通过视听结合，将更多与社会和生活息息相关的知识纳入到教学体系当中，增强学生对知识的感知和对世界的認识。本文以信息技术在小学科学教学中的应用作为内容，结合教育科学出版社教材，探究其主要的课堂模式，以期能够为小学科学教学的发展和学生核心素养的提升提供借鉴。

关键词：信息技术;小学科学;教学模式

信息技术的发展使得社会各行各业面临深刻的变革，同时，也实现了教学模式和教育手段的转移。《国务院关于基础教育改革和发展的决定》中明确指出，要大力惠及信息技术教育，以信息技术带动全学科教育。《国家基础教育课程改革纲要（试行）》当中也指出，教学过程要大力推进信息技术的应用，发挥出信息技术的优势，为学生提供更加丰富多彩的教学环境和学习工具。系列政策的推进，为信息技术与小学科学教学的融合指明了方向，成为未来科学课程教学的发展趋势。

一、信息技术在小学科学当中应用的必要性

（一）有利于创立有效的科学探究情境

小学科学课程的内容，具有较强的抽象性，如果单纯的依赖于讲解，学生很难理解。而信息技术的应用，可以为学生创立有效的科学探究情境，让学生能够体验到身临其境的感觉。通过文字、图片、声音、影像、交互式虚拟互动等，增强学生的兴趣，吸引学生参与其中。

（二）有利于解决实验课程无法操作的难题

在小学科学学习过程中，实验是一个十分重要的环节，其对于培养学生的学习兴趣至关重要。如果没有实验，科学课程就失去了实践性和严谨性，影响学生的认知。但是在小学科学的教学中，由于很多实验并不具备相应的条件，所以很难进行。而借助于信息技术，则可以有效地解决这一难题，让学生可以在互动当中，提升对实验的认知。比如，在学习《声音的传播》相关内容的时候，学生对于“声音传向四面八方”这一论断的理解较为抽象，对此，可以借助于信息技术，结合“水槽投水”的实验，进行模拟论证和分析，让学生理解声波和水波一样，可以向四面八方传播，增强学生的理解力。

（三）有利于提高学生分析和解决问题的能力

小学科学教学，应当建立在学生认知能力的基础上，以生活化的内容为原点，积极指导学生能够自主的发现问题、解决问题，达到陶行知先生知所说的“教育即生活，生活即教育”的目的。而信息技术的应用，可以更好地实现这一目的，在教学中涉及到的一些天文地理、生物学知识，都可以通过信息技术进行场景还原，让学生身临其境，加强印象。比如，在关于保护环境的教学中，教师可以播放一些污染处理的视频，重点突出污染物的来源以及处理方式，增强学生的环保意识，让学生学会如何更好地处理污染物。

二、信息技术在小学科学当中应用策略

（一）基于虚拟实验室的教学参与策略

虚拟实验室是一种借助于信息技术手段，模拟实验室条件而设置的一种教学环境。目前关于虚拟实验室的教学仍然处于探索阶段，但是从相关的实践来看，其对于学生科学思维的培养和锻炼具有重要作用。虚拟实验室本质是对实验教学的补充，小学生的年龄较小，对事物充满好奇心，也敢于尝试，因此在设计教学实验的时候，教师需要充分的考虑学生安全问题。而虚拟实验室则可以有效的帮助学生解决实验难题，增强学习效果。比如，在学习四年级上册《我们关心天气》的时候，如果采用替代实验或者是模拟实验，都无法达到相应的效果。但是如果充分利用虚拟实验室，建立大气虚拟系统，让学生通过交互式体验和互动，感受天气的变化，则可以起到事半功倍的效果。学生还可以通过信息平台，向老师提问不懂的问题，与同学探究，形成多向互动。教师利用卫星云图，让学生初步感知从云量、降水量、气温、风向和风速等天气现象来描述天气。然后在实验内搭建循环天气系统，模拟天气变化，让学生扮演天气预报员，知道常见的天气现象和符号表示，对各种天气现象进行分类，可以运用感官观察天气，并学会用简单的词句把它记录下来，这对于培养学生的认知，具有非常好的作用。

（二）基于慕课和微课的教学互动策略

网络平台当中有大量的慕课以及微课课程，为小学科学教学资源的丰富提供了条件。对此，教师可以借助于信息技术的应用，整合慕课和微课，使学生参与互动，让个性化学习成为可能。同时，还可以增强不同学校、不同群体、不同班级的优质资源共享，让讲授型、演示型和实验型等多种教学模式进行互动式科学传播，调动学生的学习自主性。比如，在学习《水的溶解》时，教师可以一边做实验，一边通过慕课或者是微课资料，向学生展示水溶解的条件，让学生通过在慕课和微课平台的学习以及与同学的参与式讨论，知道哪些物质容易溶解在水中，哪些物质不容易溶解在水中。在相互交流当中，体验研究溶解与不容易溶解现象的乐趣，激发进一步探究溶解问题的兴趣。在基于网络平台的观察比较活动中，能够意识到细致的观察才会使描述更准确。严格按照规范利用溶解装置进行实验。

（三）基于信息应用的情境化策略

信息技术能够有效的实现视觉、听觉的融合，将文字、声音、图像等信息以动态或者是静态的形式展示出来，这些图像或者是文字，对于小学生具有很强的吸引力，可以为学生创设出符合条件的情境化感知体系，使学生快速地进入到学习状态。比如，在学习六年级《生物多样性》关于食物链内容的时候，需要学生深入地了解不同生物的特征以及食物链的构成等，由于该类课程的内容不适合开展实验研究，动植物之间的食物链联系无法在课堂上通过实物观察得出，传统的教学方法很难激起学生探究的兴趣，而运用信息技术手段则能很好地解决这一问题。科学老师在教这一课时可这样利用电脑课件进行教学设计：屏幕上出现一片森林，蚊子正在自由自在地飞着，一只青蛙一口把它给吞了，这时一条黑蛇趁着青蛙不注意，向青蛙发动了攻击，把青蛙吃了。突然，一只巨鹰从天空俯冲下来，以迅雷不及掩耳之势向蛇扑去，把蛇又给吃了。通过这样的情境创设，学生能形象地看到害虫、青蛙和蛇、鹰之间的食物链关系，从而自然地进行食物链的研究。

（四）基于仿真实验的结构化教学策略

仿真实验是一种基于信息技术手段仿真自然现象的教学方式，对于教学中一些不易表达的实验，都可以通过仿真实验的方式，为学生展示。既可以有效地避免实验安全事故，也可以提高实验的效率以及精准度。

小学生很喜欢从现实情景中学习，他们的知识学习依赖于具体情景，脱离具体情景的抽象知识，对于小学生来说是没有任何吸引力的。但在小学科学教学中，有些教学内容很难满足学生亲身经历的需要。如果通过信息技术模拟现实世界的真实环境，使得学生身临其境，對学生知识的建构有很大帮助。而模拟仿真的教学情境，既能满足学生直观感受的需要，能观察到事物的模拟图景，同时又能节省宝贵的教学时间和教学投入。例如，地球从形成至今已有几十亿年，一些地质事件的发生、发展过程是漫长的，如板块的运动、岩石及化石的形成等动辄百万年、千万年甚至上亿年。与漫长的地质历史相反，另一些地质现象的发生却是快速完成的，如火山喷发、地陷、泥石流等现象。在短短的教学时间中让学生体验“漫长”和“瞬间”，只靠教师的表述、学生的想象，是很难达到效果的。通过模拟“快进”和“慢放”其发生过程，能为学生提供清晰的感性认识。再比如：学习“电路”相关知识的时候，经常会遇到这种现象：有的学生电路图画得很成功，理论上应该能够让灯泡亮起来，或者能让一个三线开关发挥作用，然而由于实际操作技能的欠缺，导致电路不能工作，学生无法判断是自己的电路图出了问题，还是实际连接出了问题。此时，教师便可以利用仿真实验，让学生先把自己的电路图在电脑软件上完成连接，看看是否是电路图的问题。之后，在检测电路图无误的情况下进行实际连接，这样便可以直观地判断出是否是连接上的问题，从而进行下一步的探究。

结束语

信息技术的发展，为小学科学的教学提供了更为丰富的资源，但是在实际的应用中，却很少有教师将其作为教学的主要手段。究其原因在于目前关于信息技术和小学科学课程的融合度方面存在不足。本文主要基于这类问题，阐述了慕课与微课、虚拟仿真实验、虚拟实验室、信息应用等方面的策略，以期能够为相关的教学提供借鉴，增强学生的学习兴趣，培养学生的科学素养。

参考文献

[1]王军，王克斐.小学信息技术课程微课资源的应用研究[J].中小学电教，2020，（12）：13-14.

[2]韩恭林.信息技术手段引导下的小学科学高效教学探索[J].天津教育，2020，（32）：44-45.

[3]范玲玲.小学科学教学中信息技术的有效运用[J].小学生（下旬刊），2020，（10）：70.