现代信息技术下小学科学教学的开展策略

江苏省南京市西街小学 李陈青

进入21 世纪以来，现代信息技术水平日益增长，人们的生活与学习方式也随之发生了改变，现代信息技术下的教学模式给现阶段教育教学带来了新的发展。《小学科学课程标准》中指出：“在一切有条件的地方，科学课程的教学应尽可能地运用现代教育技术。”现代信息技术应用于小学科学教学中，既是科学学科本身发展的需要，也是促进学生发展的有效手段。信息化学科教学下，教学资源更加丰富，教学形式更加多样。可加强对学生学情的分析，提升学生的学习兴趣，将抽象的知识直观化形象化，帮助学生科学探究，优化课堂教学评价，实现开放式课堂教学，提升小学科学课程教学的教育高度，为小学科学课程教学的综合发展注入新的活力。

在教学过程中，我尝试将现代化信息技术与小学科学教学有机结合，获得了良好的效果。

一、应用网络问卷进行前概念调查，把握教学起点

发展心理学家皮亚杰的研究显示，学生在日常生活中，对客观世界的各种事物已经形成了自己的看法，潜移默化中养成了各自独特的思维方式。因此，他们在学习科学课程之前，已经具备一些前概念。教师只有在充分掌握学生前概念的基础上，才能更有效地指导学生建构科学概念。借助现代信息技术中的数据分析，深入了解学生的前概念，可加强对学生的学情分析，有利于更好地开展课堂教学。

例如：在苏教版小学科学四年级上册《食物的消化》一课中，教师在课前通过网络问卷调查的形式，了解学生关于“食物的消化过程”的前概念，从而开展学情分析，据此进行分层教学设计。在课堂上，对于前概念基础较强的学生，即已经掌握了食物的消化过程的知识，教师可以直接安排学生探究不同消化器官的功能以及观察消化道运送食物的运动方式；而对于前概念基础较薄弱的学生，即对人体消化器官有一定的了解，但是缺乏各个消化器官协同工作的知识体系，教师可以先安排学生查阅资料来认识食物的消化过程。相比于传统访问式以及纸质问卷的前概念调查，网络问卷调查更便于教师能够在短时间内结合调查反馈结果数据来分析了解各个班级的学情，有助于教师把握教学起点，分层设计课堂教学，有效地促进学生的个性化学习。

二、应用人脸对比技术创设情境，激发学生的学习兴趣

兴趣是科学探究的动力。好的情境在小学科学课堂中可以激发学生的学习兴趣。很多方式可以创设情境，但应用现代信息技术手段更具有比较优势。教师可结合教学内容，充分利用学生日常熟悉的网络、人工智能、多媒体等信息技术来创设情境，新颖生动。这有助于渲染良好的课堂氛围，激发学生的学习兴趣与探索欲望，从而促进学生的思维发展，进入良好的学习状态。

例如：在苏教版小学科学六年级上册《生物的遗传现象》一课中，教师应用人脸比对技术来创设情境。在课堂导入环节中，学生通过人脸比对技术分析父母与孩子相貌的相似度，将亲子之间的“像”的程度进行数据化分析，继而引导学生积极思考人脸比对技术是怎样分析人物之间相貌的相似度的，为后续的课堂环节展开奠定了良好的基础。相比于传统教学中“找孩子父母”活动的情境，应用人脸比对的导入更加调动了学生的探究兴趣，课堂的氛围更活跃，学生的参与度更高，充分发挥了学生的主观能动性。

三、应用虚拟现实技术将抽象的概念具体形象化，突破教学重难点

小学生的思维发展的基本特征，是以具体形象思维为主向抽象思维过渡。他们的抽象逻辑思维能力薄弱，仍然需要以具体形象为支柱。在小学科学的教学中，有些教学内容无法进行实际观察与探究，但借助虚拟现实技术可以将其直观形象地呈现出来。

例如：在苏教版小学科学四年级上册《食物的消化》一课中，本课的重难点是食物在人体内的消化过程以及描述消化道食物运动的方式。但是食物在人体内部的消化过程是无法看到的，教师如果只是采用传统的图片文字形式来讲授，学生不仅会觉得比较枯燥，同时理解上也存在困难。但通过采用虚拟现实技术来呈现人体的消化器官与食物的消化过程，可以极大地刺激学生的视觉感官，学生能够更加直观地观察到人体的消化过程、消化器官、消化道运送食物的方式。应用虚拟现实技术于本课教学中，将抽象的教学内容具体形象化，增强学生立体的感受，促进学生思维的发展，同时也提升了学生的科学探究兴趣，突破本课教学的重难点。

四、应用截图技术帮助学生科学观察，提高学生的探究能力

目前科学课程项目中的重点项目是让学生通过科学课的学习，能够掌握科学观察的方法，提高观察的能力。因此，小学科学课堂中，教师培养学生的观察能力非常重要。但在教学过程中，对于一些需要从多方面进行的观察活动，学生的观察往往不能按照正确的实验步骤。但借助合理的信息技术手段可以有效辅助学生更科学细致地观察。

例如：在苏教版小学科学六年级下册《生物的遗传现象》一课中，学生往往只会发现父母与子女之间长得像，但对于父母与子女之间相貌特征的观察不能按照一一对比的方法来进行。因此，针对关于人类遗传现象的科学概念，学生的分析比较模糊。教师可以指导学生采用平板中的截图功能，将多组父母与孩子的五官图像分别截取出来进行一一对比观察，从而发现子女和父母一般都或多或少地保持着一些相似的特征，认识遗传现象。在课堂中，应用平板中的截图功能充分调动了学生的探究兴趣，有效帮助学生学会科学观察，提高探究能力，促进学生对人类的遗传现象的概念认识，优化了课堂的教学过程。

五、应用绘图分析与投屏技术促进分享交流，优化课堂效率

分享交流是科学探究过程中的重要组成部分，有效的交流可有效地训练学生的科学思维，培养学生的合作精神，取长补短，从而提升科学教学的实效作用。但是在实际教学中由于课堂时间有限以及班级人数较多，导致在分享交流这一环节中，学生的参与度不高。教师借助一些教学软件中的功能如绘图分析、投屏等，可以提升师生及学生之间的交流质量。

例如：在苏教版小学科学四年级上册《吸热和散热》一课中，学生先利用水温传感器测量热水温度变化，之后将水温的度数导入数据绘图分析工具，实现实验结果图像化，化繁为简，便于汇报展示。此外，在学生汇报时，教师借助投屏技术将其小组的实验结果图投送到屏幕上，其他学生更直观地了解汇报小组的实验结果分析，营造了良好的分享交流氛围。相比于传统的课堂教学，学生探究后的汇报更加精简清晰，学生之间的互动性更强，极大地提高了交流质量，优化了课堂教学效率。

六、应用教学评价的数据库开展学习评价，促进学生全面发展

学习评价是科学教学过程中的重要环节，是促进学生全面发展的有效手段。在信息技术下，借助网络以及数据库技术开展多元、多维的有效互动评价，实现自评、他评以及师评的传达和接受。

例如：在小学科学教学过程中，教师借助教育软件建立教学评价的数据库，从概念掌握、探究能力、学习态度等多个维度去评价每一名学生。同时，学生自己和家长也可以在评价体系中进行学习评价反馈。教师综合学生的阶段性评价，分析学生的学习行为及学习能力，基于此进行个性化的教学设计。学生和家长根据阶段评价了解学习情况，学生对未来的努力方向有比较明确的认识，养成自主学习的习惯。因此，应用教学评价的数据库开展科学学习评价，促进学生全面发展。

七、应用网络资源进行开放式教学，增强学习主动性

现代网络信息时代背景下的学生，对于手机、平板电脑等都司空见惯。将网络技术运用到小学科学课堂教学中，可以拓展教学资源，转变单一的传统教学模式。学生可以根据想要研究的问题，展开自主学习，这样的课堂教学是开放式的，是动态的过程，能够充分发挥学生的主观能动性。

例如：苏教版小学科学四年级上册《我们是怎样听到声音的》这一课，学生先提出自己的问题，“人是怎样听到声音的”“人耳的内部结构是怎样的” “人耳内不同结构的功能是什么”等，教师指导学生利用平板，通过网络自主查阅资料来研究问题。在这样的课堂氛围里，每一个学生都乐意参与进来，从被动地接受科学知识转化为主动地探究学习，极大地提高了教学效果。

综上，现代信息技术是一种教学媒介，作为教与学的中介，对促进教师教与学生学有着重要作用，具有独特的优势。在小学科学教学中融合现代信息技术，形成以学生为主体的教学方式，是教育上的一种有效的教学模式。现代信息技术下的小学科学课堂在教学内容上趋于多元化，教学形式上趋于多样化。同时，信息技术的应用也丰富了学习方法和教学手段。学生可以运用不同的方法来进行科学探究，增强科学概念的理解；教师可以借助技术手段化繁为简，优化课堂效率。现代信息技术下的小学科学课堂教学模式更关注学生的个体差异性，激发学生的学习兴趣，提高学生的探究能力，增强学生学习的主动性。因此，合理应用现代信息技术在小学科学教学中，是科学教学的一大进步，同时也推动了现代教育的发展。