探析信息技术与科学课教学的深度融合

◇张子石 陈晓雪 （广东：岭南师范学院计算机与智能教育学院东莞市清溪镇第一小学）

我国的信息技术起步较晚，但是发展飞速且稳定，信息技术与学科课程的融合虽尚处于初步阶段，但已取得良好成果。2001年发布的《国家基础教育课程改革纲要》指出，要推进信息技术在教学中的充分应用，实现信息技术与课程的整合。2012年教育部颁布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，指出“实现教育信息化的途径与方法，要充分利用和发挥现代信息技术优势，实现信息技术与教育、教学的深度融合”。自从教育部提出“融合”的新概念后，我国教育开始从“整合”阶段进入“融合”阶段。中央电教馆原馆长王珠珠曾在采访中总结道：“融合”与“整合”不同，“融合”包括互不分离、相互渗透、相互作用的融合过程。何克抗指出，“融合”是通过实施教育模式的结构性变革，真正实现课堂结构的变革。信息技术与课程融合能把信息技术与学科相关要素结合在一起，提升教学效率，更好地提高学生使用信息的能力。

在小学的素质教育中，科学课程是十分重要的。2022年版《义务教育科学课程标准》在课程理念中倡导“创设真实的科学情境，设计适当的探究问题，激发学生学习的积极性”。在学科资源开发中提出“信息技术与科学教学的深度融合，校外学习与校内学习的相互促进，线上学习与线下学习的有效整合；充分利用网络资源，促进信息技术与科学学习深度融合，为教学服务；利用信息技术辅助手段，让学生比较直观便捷地学习相关知识”。在教学活动的建议中提到“创造虚拟的学习情境来支持探究活动，使学生收集和处理信息更加直观便利”。信息技术与小学科学课程深度融合，能够更好地激发学生学习科学的兴趣，扩宽学生知识积累的渠道，同时也为教师的教学方法和教学模式改革指明了方向。

一、小学科学课程教学中存在的问题

笔者根据文献分析和对小学科学课程的研究发现，小学科学教学中存在很多问题，并将其归纳总结如下。

（一）小学科学课程师资力量薄弱

教育部原副部长朱之文说过，我国中小学师资的学历层次虽然得到明显提升，但科学教师的教学水平仍然比较低下。一些地方的学校小学科学教师不合格率占70%以上；科学教师在大学所学专业为科学教育的仅占6.6%，学理工科的仅占22.9%。许多教师在任教科学课程时还承担其他的教学工作，导致工作量增大，精力严重分散，无法认真准备教学资源，使得小学科学的教学质量和效率达不到预期，不利于学生的学习，也影响小学科学教学工作的开展。专职的科学教师偏少，教师科学专业知识欠缺，很多教师上课时只能照本宣科，科学理论和实验水平差，导致学生对科学知识理解不透彻，不利于学生创新能力和实践能力的培养。

（二）课程资源开发和利用不充分

科学课有很强的实践性，与生活息息相关，书本理论不能够直观展示一些科学原理，须借助一些实验设备辅助教学，让学生有兴趣学习，更好地培养动手能力。然而，有部分小学特别是乡村小学没有专业的设备，学生只能从课本中收获知识，收获不佳。在没有实验设备的基础上，我们教师应该怎样去挖掘教学资源呢？怎样将实验进行下去呢？怎样将理论知识更直观地展现出来呢？这些问题如何解决至关重要。现在，很多课堂都使用了新媒体教学，小学科学课堂要借助新技术来提升教学的趣味性。然而在对现实课堂的观察中发现，很多小学科学教学运用的是传统的讲授方法，教师根据教参和课本进行讲授，课堂十分无聊。有些学校由于设备条件不足，实验课程开展不易，学生只能靠教师的描述来想象实验结果，不利于小学生创新思维的培养。

（三）小学科学教学内容较为枯燥

新课程标准要求提高学生科学探究的能力，培养正确的科学态度。小学科学课程应该激发学生学习科学的兴趣，培养学生对探究科学世界的热情，树立严谨的思维态度。因此在小学科学课堂中应给予学生充分的探究机会，使学生在自主探究过程中感受与同伴合作的快乐，最大限度地发挥学生的探究能力，形成科学的合作态度。但在对小学科学教学的研究中发现，大部分科学教师设计的探究活动缺少实效性，学生经历的科学探究环节太过形式化。许多科学教师担心让学生自由进行实验，存在安全隐患和影响教学进度，因此在教学中仍然采用传统的教学方法，忽视学生的创新想法，不能及时纠正学生的错误思维。所以，小学科学教学始终没有很大改变，小学生的科学素质也难以提高，不利于学生后续学习和发展。

二、小学科学存在问题的原因分析

（一）科学教师缺乏专业培训

科学课程的专业对口教师较少，很多科学教师都是其他专业背景的教师，科学课程并不是自己擅长的领域。很多教师不知道怎样才能上好科学课，而对科学教学也缺乏专门的培训，其讲授科学课程时依旧使用老套的教学方法，导致科学课程教学方法陈旧，教学资源准备不足，教学过程没有新意，不能激发学生的学习兴趣。同时，教师不能将实验内容与生活实际紧密结合，会让学生将课堂知识和现实生活分离开来，认为这些科学知识距离自己很遥远，导致其科学学习兴趣不高。所以，教师要认真提高科学素养，提升信息技术教学能力，根据实际情况合理选择并优化教学内容，使内容更贴近学生生活，促进学生在兴趣的基础上开展更深层次的学习。

（二）科学教师缺乏资源开发利用能力

科学课与生活息息相关，因此教师在备课时要把课本知识与实际生活紧密联系，但在实际教学中有很多教师缺乏资源素材的筛选能力。情境创设需要大量的时间搜集教学资源素材，并从中选取最好的教学素材。但现在学校科学教师工作量特别大，没有足够的时间准备教学资源，而且他们大部分还不是专职教师，对科学教学情境把握不够准确，不能选择出最好的教学资源，图片和视频使用过多，使教学流于形式化。

（三）科学教师缺乏创新能力

叶圣陶认为：课本只是教师上课的依据，教师要对教材进行适当的处理，才能使学生终身受益。大多数小学科学教师在教学中过多依赖课本或者参考书，缺乏教学创造性。科学教师备课不够充分，没有对教学过程进行反思和创新，导致教学趣味性不强，无法调动学生学习科学的兴趣。虽然课程结构较为完整、丰富，但在教学模式的创新上还有很大的进步空间。另外，小学科学教师忽视对网络资源的查找和利用，思维固化，创新能力不足，不能丰富课堂的教学资源，对于教学内容的决策不佳，导致课堂的学习成果没有达到最佳，也不利于教师的成长。

三、信息技术与小学科学课程深度融合的策略

（一）利用信息技术，营造良好的科学教育环境

信息技术与小学科学深度融合要充分利用信息技术，营造丰富多彩并成效显著的教学环境，促进教师的“教”和学生的“学”进行转变，充分调动学生的学习兴趣，最终实现教学结构的良性改变。教师要正确选择适当的信息技术工具和教学平台贯穿整个教学环节，从情境的导入到课堂中的表现再到课后的评价。

例如，可利用构建仿真实验室，把课堂上不易实现的实验搬到互联网平台上，让学生产生身临其境地学习感受，领略科学技术的魅力，实现教学效果最优化。智慧的教学环境能够通过信息技术让教学内容的选择、教学资源的获取更加方便，让课堂师生互动和情感体验更加良好。智慧学习环境有效地改善了课堂教学，为学生营造了主动学习、团结合作、发展个性的教学氛围，进一步培养他们爱科学、学科学的兴趣；利用电子书包等先进的电子设备进行学习，学生容易接触更丰富的学习资源；教师利用教育大数据可以随时掌握学生的学习状况，并及时给予帮助和指导；教师也可以让学生进行分组讨论，培养其科学合作探索精神，实现以学生为本的个性化教学。

（二）借助信息技术，构建多元的科学教育模式

科学教育模式要围绕育人目标，以全面培养学生解决问题和创新等能力为目的，充分发挥人工智能、“互联网+”等的技术优势，从教与学组织结构重构、教与学活动优化和实施等层面探索新思路和新方法。在教学方面，利用信息技术可以为教师提供教学研究的平台，不断优化教学过程，不断提高自己的教学水平；在学习方面，利用信息技术可以为学生提供更多自主学习的资源，促进其自主探究、主动学习，提升科学思维与创新能力。利用信息技术可以重构跨学科融合的教学模式，实现交叉学科的融合，更好地培养学生的创新精神和探索能力；利用互联网络拓展学校边界，充分利用校内外科学教育资源，不再局限于教室等传统的学习场所，把全社会都变成学生科学素质培养的大课堂，让学生在任何地点、任何时间都能获得想要的科学知识，真正实现随时随地的学习。

（三）运用信息技术，提升科学教师的教学水平

信息技术已经深度融入教育教学之中，正在影响和改变着既有的教育教学模式，激励着教师不断地学习和探索，以提高自己的教育教学能力，更好地适应时代的需要。教师要树立终身学习的观念，通过互联网的学习平台进行学习，提高自己的信息技术水平，更好地查找教学资源辅助教学，提升自己的教学水平。丰富的教学资源可以使科学课堂变得生动起来，让学生对科学课更有兴趣；也可以让非专业的科学教师都能组织好、上好每一节科学课。

例如“小学教材全解”资源网站当中包含了一到六年级科学课的教学资源，其中包括了全部教材的知识讲解、活动探究过程，教学内容问题的问答还包括了参考的教学PPT和教学设计。这个资源网站的学习内容，可以极大地丰富教师的知识储备，让非专业的教师也能更好地将内容加以学习，参考里面的活动探究过程和教学设计，更好地提升自己的课堂，完善自己的科学教学。“小学科学教学网”有很多的教学课例、微课视频可供参考，每个课例都将整个课堂记录下来，教师的言行举止和学生的课堂表现都被整理成文档上传，给我们很好的阅读感受。另外，还有在国家教育资源公共服务平台、希沃白板、教研网上都能查阅到相关的教学案例，教师可以通过观看学习优质的课堂案例，提高自己的教学技能，让非专业的教师也能成为专业的科学教师。

信息技术影响了人们的教学和学习方式，转变着人们的思维方式。科学课程应培养学生动手、动脑、灵活运用知识的能力，信息技术与小学科学教学深度融合是给学生更好的课堂体验。因此教师要不断地学习，深入学习现代信息技术和教育理论，提高信息素养，不断尝试不同教学模式，找到适合自己的教学方式，永远坚持终身学习的观念；要准备合适的教学资源以丰富课堂教学，让学生对科学课产生浓厚的兴趣，学得开心、学得尽兴，不断推进教育的更新和变革。