核心素养导向下小学科学信息化教学策略研究

马秀丽

小学科学是一门综合实践活动课程，是培养新时代科技人才核心素养的重要载体。学好科学是成为科技人才的第一步，小学科学教学应充分发挥“互联网+”的优势，将先进的信息技术，如虚拟现实、教学平台、办公软件、网络资源等，与科学教学相融合，做到图、文、声并茂，打破时间与空间的限制，调动学生多感官参与课堂教学。

本文结合日常教学经验，旨在探讨核心素养导向下将信息技术融于科学教学的策略，以期为小学科学教学带来帮助。

一、小学科学核心素养的内涵

2022年4月，教育部颁布了《义务教育科学课程标准（2022年版）》。本轮科学课程改革最重要的调整是对课程目标进行了调整，提出了以培养“科学课程核心素养”为内涵的课程目标。

科学课程要培养的学生核心素养，主要是指学生在学习科学课程的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，具体体现在科学观念、科学思维、探究实践和态度责任这四大维度。在科学课程教学过程中，教师要结合信息技术，立足学生核心素养发展，合理设计教学目标、整合教学内容，提高教学效率。

二、核心素养导向下小学科学信息化教学的意义

1.丰富学科知识体系

教材作为教学的重要组成部分，在教学过程中占据着重要地位。但如果教师只是按照教材照本宣科地教学，无法将相关知识点完全映射到学生头脑中。随着信息技术的发展，教学资源扩展与共享渐渐为人们所熟知。教师将信息技术融于课堂教学中，将小学科学知识进行全面延伸、扩展，可以丰富学科知识体系，引导学生全面掌握知识原理。在科学教学中有效运用信息技术，不仅可以丰富教学内容，还能在一定程度上促进学生学科核心素养的发展，激发学生的想象力与创造力。

2.激发学生学习兴趣

小学阶段是培养学生科学兴趣的重要时期。儿童天生对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲，如何让学生一直保持对科学学习的兴趣，形成良性循环？通过信息技术吸引学生就是一个很好的方法。例如，教师可以带领学生利用透明塑料片、剪刀等日常工具动手制作一个全息投影的模型。全息投影属于3D技术的一种，目前常被应用于舞台表演和影视剧中，效果非常震撼。当学生在课堂中亲眼看到水母在立体空间运动的时候，激动、惊讶的神情溢于言表，瞬间激活了内部学习动机，增强了科学学习兴趣。

三、核心素养导向下信息技术融于小学科学课堂教学的策略

1.巧用微视频，突破课堂教学难点

科学教学过程中时常会遇到一些学生不容易理解的难点，但是由于课堂教学时间有限以及科学仪器的欠缺，教师不方便组织全体学生进行深入探究，以突破难点。这时候微视频的辅助功能就突显出来了，其可以大大缩短探究过程，精准解决学生疑问，促进高效课堂的形成。

例如，在“压缩空气”教学过程中，学生对空气被压缩后占据空间减小的现象感到十分困惑，有些学生认为空气在被压缩的过程中，是由于注射器管口漏气才导致其占据空间减小，不理解微观粒子的概念。为了解决学生这一疑问，教学过程中，笔者提前录制好微视频，在镜头下将吸入一定量空气的注射器管口置于水槽中，清晰地展示注射器内的空气在被压缩的过程中并未在水中产生气泡这一实验现象。学生看完微视频后，知道了管口漏气这一设想是不成立的，由此对空气微观粒子的解释更加信服。小小微视频大大缩短了探究的过程，为突破科学难题提供了精准服务。

2.挖掘信息化教学平台，巧妙利用仿真实验

实验是科学教学的重要环节，也是自然科学的有机组成部分。在教学过程中，教师应引导学生进行多种形式的实验，增加学生对实验的感知，培养学生的创新思维。但是，由于基层学校实验器材的欠缺以及相关实验操作难度系数较高，课堂上很难优化处理实验环节。通过挖掘信息化教学平台中的学科工具，笔者发现可以用仿真实验来替代实际操作中效果不理想的实验过程，促进学生严谨思维的形成，培养学生科学核心素养。

例如，在“声音是怎样传播的”教学过程中，学生利用课桌及水槽、音叉等实验工具很容易探究出声音可以在固体、液体中进行传播。但是，在验证“声音传播是否与空气有关”这一知识点时，教科书上设计的实验是要将闹钟置于玻璃罩内，用抽气筒控制玻璃罩内空气的量，从而达到“随着玻璃罩内空气的减少，声音越来越弱”的目的，最终让学生掌握“真空环境下空气无法传播”这一知识点。

实际操作中笔者发现，仅仅利用抽气筒很难制造出真空的环境，于是通过深挖希沃教学平台中的教学资源，找到了声现象仿真实验——真空罩中的闹钟。在这一仿真实验中，学生可以通过移动器材图片学会如何组装实验材料，并且能够自己掌控阀门的开关，控制空气在真空罩内的增多与减少，从而感受声音的变化，轻松掌握真空无法传播声音这一科学事实。最后，教师再利用多媒体展示航天员在太空交流的视频，通过对信息技术的运用拓宽学生视野，完成对学生情感态度与价值观的教育。

3.借助平板电脑，拓宽知识展示范围

小学科学教学应注重对学生思维能力的培养，在教学中，教师应引导学生树立正确的科学观念，认识到科学课程学习的必要性和重要性，这对他们未来的学习和发展起着至关重要的作用。教师可以利用交互式电子白板为学生创设空间与平台，把科学课堂还给学生，促进学生之间进行广泛交流与互动，拓展学生的学习领域。

以“骨骼、关节和肌肉”教学为例，首先，教师可以通过平板电脑引导学生进行相关知识的学习，再通过交互式电子白板来描绘人体骨骼、关节和肌肉，从而构建出一种有效的教学模式。其次，教师要充分支持和鼓励学生，激发学生的学习热情，依照民主化与科学化的原则给学生提供思维发展的空间，要求学生通过平板电脑显示其对学习内容的归纳与总结。所有学生都可以在同一时间查看其他同学的学习成果，使学习效果最大化。这样做的目的是通过信息技术的支持来拓展学生的大脑思维，提升学生参与科学课堂的能力。

4.创设虚拟情境，促进学科间知识迁移

科学课堂教学往往是将课件讲授与实验探究相结合，这样的教学模式能够达成大部分教学目标，但当遇到宏观宇宙世界的相关问题时，即使配合模拟实验，有时也难以触动学生的心弦，因为宇宙离我们的现实世界太遥远，学生无法见识到太阳系的真正面貌，更无法以他们现有的思维能力理解八大行星的各种数据。对此，教师可以利用虚拟现实技术为学生创设一个逼真、震撼的太空情境，让学生通过操作“放大”与“缩小”星球的功能按钮，点击了解各个星球的资料。这样的教学情境能够弥补学生认知上的不足，使其深刻理解抽象概念，自然习得科学知识，加快学习进程。

又如，在教学人体的消化相关内容时，教师可以利用虚拟现实技术模拟创设出“口腔—食道—胃—小肠—大肠”这一整套消化系统，为学生提供丰富的感知线索以及听觉、视觉等感受渠道。学生在沉浸式体验之后必然印象深刻，能将虚拟情境中所学到的知识迁移到健康饮食等良好生活习惯的养成教育中，从而起到事半功倍的学习效果，促进学生全面发展。

5.积极打造智慧课堂，提高实验效率

小学科学是一门综合性很强的学科，在实践中常常要通过实验来让学生了解基本的科学原理，并通过实验来提高学生对科学的认识。但在现实教学中，许多科学实验都比较复杂且具有一定的危险性，加上许多学校没有相应的实验装备，导致教师难以对学生进行全面、高效的实验教学。

在信息技术飞速发展的今天，大量实用的智慧教学软件应运而生，智能课堂就是其中一种。在具体教学实践中，师生可以通过智能课堂更加便捷安全地进行科学实验的操作。一方面，师生可以通过智能课堂完成现实中难以操作的实验部分；另一方面，学生可以通过智能课堂实现与其他学生的沟通交流，不断从同伴身上汲取科学学习的经验与方法，进一步提升自身学习效率。

例如，教学三年级上册“空气是否会占用空间”这一单元时，由于收集和观测空气的方法比较复杂，教师很难通过现有的教学设备来完成演示实验。而通过智慧课堂的辅助功能，教师可以以多媒体展示的形式向学生演示该实验的具体内容，让学生充分认识并掌握实验结果。在实验展示和观察之后，学生还可以通过智慧课堂的互动模块与同伴进行交流，互相分享学习心得。

6.利用希沃白板，激发科学学习活力

希沃白板是一种信息化教学工具，它可以通过时间胶囊、思维导图、游戏等方式来教授课程内容，减轻教师的教学负担，激发学生的学习热情，全方位提升教学效率。通过带领学生进行科学探究，可以促使学生认识到科学知识在日常生活中的重要作用。所以，在实际教学中，教师可以运用希沃白板进行科学实验的教学，以此激发学生学习的活力。

例如，在“声音”的教学中，教师可以通过希沃白板向学生演示“碎纸片在扬声器中跳动，音叉在水中溅起水花”的场景，再让学生在讲话的时候抚摸自己的喉咙，帮助学生理解“声音是由物体振动产生的”这一知识点。教师还可以通过希沃白板的思维导图功能，将“声音可以通过空气传递，但不能通过真空传播”这一知识点导入思维导图中，指导学生进行理解性思考。这样既能加深学生对教材中知识点的理解，又能帮助他们建立起一套系统化的学习模式。利用希沃白板，教师可以给学生们带来全新的学习体验，激发他们的学习积极性，提升学生的学习活力。

7.运用直播平台，适时开展线上教学

后疫情时代，信息技术在教学中的应用显得尤为重要。新冠病毒曾阻隔了人与人之间的接触，但无法阻断知识在网络上的传递。为了让教师在居家期间能够顺利开展线上教学，学校组织了专门的信息技术培训。刚接触线上教学时，笔者和大部分教师一样，也曾手足无措，但通过在摸索中不断前行，最终学会了熟练利用钉钉直播平台为学生带去精彩而又有意义的线上课程。

作为教师，我们应灵活多变、顺应时代发展，培养自己开放的心态，为引领好下一代做出榜样与示范。当下，线上教学已经成为日常教学必不可少的组成部分，因为时常会有学生因为生病请假而导致缺课，线上教学恰好能作为线下教学的有效补充。这种教学方式不仅为学生带去了便利，更为家校互动的开展开辟了新的途径。

四、结束语

在信息技术的辅助下，以提高小学科学课堂教学有效性为主题的教学具有很强的实践价值，对促进小学科学教学质量提升具有重要意义。为此，小学科学教师应利用信息技术精心组织教学环节，不断优化已有的课程内容，充分发挥学生的主观能动性，增强学生的实验感知度，拓宽学生的思维领域。不仅如此，教师还应立足学生长远发展的需求，着手当下，在信息和资源不断膨胀的今天，做好资源筛选工作，不断提升自身信息素养，培养学生学科核心素养，为他们的后续学习和终身发展打下坚实的基础。