基于信息技术创设小学科学虚拟情景课堂研究

陈铿元

摘要：随着信息技术的快速发展进步，通过运用信息技术的教育教学有了极大的便利性。在学校教学中，信息技术与学科课程的融合是课堂教学的一种重要方式，小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的一门学科，它不仅有学科特点，还有特别的技术优势，因此通过将信息技术与小学科学的充分融合，为学生的有效学习提供更多工具和资源。通过打造虚拟情景，将丰富多彩的内容与教学情境相融合，运用情景的交互作用增强学生的自我效能感和內驱力，多维度培养学生观察、分析和解决问题的能力，全面提高学生的科学素养。

关键词：信息技术;小学科学课程;虚拟情境

一、小学科学信息技术的应用现状

1.信息技术运用形式单一

随着信息技术与学科间的融合，信息化在课堂中的应用也越来越广泛，为学校的教学工具和教学资源提供了便利。信息技术在小学科学教学中也普遍存在，但对于课程的呈现方式依旧停留在课件的呈现，微视频的播放等。课件的使用也严格按照教师配套工具用书使用，缺乏创新性，课堂中知识的呈现也是按照课件一页一页按部就班地进行。虽然有了些改变，但教师只是把当初写在黑板上和口头表达的知识迁移到屏幕中而已。现代网络资源极大地丰富了科学课程的教学内容，它不仅可以辅助教师教学，还能够帮助学生解决问题，不过必须意识到，信息技术的使用不是终极目标，利用信息技术强过于强调信息技术的运用。

2.过于强调信息技术的应用

对于小学生学习科学而言，探究其科学过程、通过亲身体验能够获取知识的过程显得尤为重要，这也是人才培养重要的一环，因此信息技术虽然可以呈现一切，但不能代表能真的达到教师的教学目标，比如用信息技术控制的电子动物和真实动物所带给学生的体验是完全不同的。在小学科学教学中，信息技术不应当成为唯一的教学手段和资源，它更多的是一种辅助，比如在学生对温度的观察、数据的整理记录、设计相应解决方法时，只有学生真正的去体验才能得出结论。一堂精彩的科学课，离不开教师的教学设计、教学资源、学生的状态等多方面影响，仅仅通过丰富科学教学的手段与资源，改进教师教学及学生的呈现方式，效果改善并不明显，我们不应该过高估计信息技术的绝对作用。

3.信息技术的虚拟情景创设较少

信息技术在小学科学的应用最常见的应用形式主要还是以教学上课的课件制作和展示以及信息的检索和整理为主，在真正的立体的写实的虚拟情境创设方面的应用却很少。在某些科学课的章节中，很多知识内容非常适合虚拟情景的教学，但却没有采用。所谓的虚拟情景，是一种在完全虚拟的信息环境中进行有目的的交互体验，比如，学生在学习自由落体的运动试验中，通过运用虚拟情境将自由落体的速度减慢，教师通过对虚拟物体的控制，让学生真正地理解教学内容，从而将科学思维过程变为自身的思考过程。但是如果仅凭肉眼或者摄影技术来观察，既不容易观察到物体运动的特点，也会因为拍摄的繁琐等问题影响到知识的学习。通过科学课中运用信息技术的模拟功能可以为课堂提供实践或真实的模拟情境和可操作性的操作平台。在小学科学课堂中，信息技术在教学中的应用不仅是技术的应用和集成，而且是界面的呈现和互动显示。教师应有技巧和目的地将科学课程教学内容与信息技术平台进行有机融合，通过利用知识创造一个虚拟的教学整合环境，使知识更加可视化和直观化。

信息技术创造的虚拟情境能有效促进学生的认知发展，激发学生的学习兴趣。由于虚拟情境的真实性、形象性和可操作性，教师可以较好的开展课堂教学，学生在学习的过程中也可以培养自己的信息加工能力、分析问题、解决问题的能力。

二、启示与建议

1.注重真实情境与虚拟情境的结合

所谓的运用在小学课堂上的信息技术创设的虚拟情境，并不是万能的，也不是要颠覆现在的教学模式，教师要立足教学实践和学情特点，根据学科内容通过虚拟情景的创设来呈现教学内容，在虚拟的情景中，有对知识概念、技能、实践的逐一呈现，让学生通过自己的观察、思考，在实践中得出相应问题的解决方法，从而来体验和发现科学知识的全过程，以此来加深学生对知识技能的学习和理解。通过创设学习的情境，不仅可以让学生把新学会的知识与先前的知识进行有效的连接，而且能够唤醒现有的知识经验，通过对信息的收集、分析自己所收集的成果，得出自己想要的结论来主动建构属于自己的概念，从而能够更加有效地掌握新知识，而且能够令比较抽象的学科概念，变得更加的生动有趣，增强了学生的积极性和创造力。

当然这也不能全部靠信息技术得以实现，教师也要在小学科学的课堂中具有情境意识，教师要注重构造情境教学，将自己的课程设置及相应学科内容进行设计和组织。教师要着重培养学生情境构造的能力，通过循序渐进的教学方式及真实情境的运用，帮助学生更好地理解知识内容，从而较好地调动学生的学习兴趣和积极性，实现培养学生科学素质的目标。

2.用软件实现教学情境的还原

学生通过真实的情景获得知识的学习，为学生获取知识的方式打开了新的模式，然而在现实的小学科学课堂教学中，学生在学习过程中时常受到课程资源与时空限制，并不能高效地进行实际情境问题的模拟或分析，同时让学生保持持续的专注力在情境中学习是很难可以实现的。在此基础上，通过用信息技术手段模拟真实情况是一个很好的解决方案，它创造的虚拟教学情境可以模拟出与真实情境非常相似的境况，比较好地弥补了真实教学情境中的一些缺陷，实现教学情境的重建。

在教学中，教师可以充分地为学生们展示相应的场景，比如：热带雨林、南极冰山、星空探测、技术发展和植物的生长过程等等。通过虚拟场景的优势可以创造出一个丰富、社会意义的文化、自然景观或问题情境案例。当然，想要通过虚拟创造出不易体验到的真实情境，更是离不开软件底层架构的开发，只有将先进的理念和先进的计算机设备相结合，才能达到最大的发挥效果。虽然现在的计算机及各类信息化技术在充分的应用于中小学，但软件的开发却稍显滞后，软件的发展落后是导致虚拟教学情景难以实现的主要原因。很多学校虽然也配备相应硬件设备，但软件迟迟不更新，很难发挥出它的最大作用。特别是经过大量实践，对学生有作用的优秀软件少之又少，因此，要在课堂中开展虚拟情境教学，是一个硬件软件相互推进的过程，这不仅对相应的硬件厂商提出很大的要求，科学教师也要具备一定的计算机基础，特别是可以根据自己的教学实践，有意识地反馈给厂家。

3.充分运用科学教育网站的资源

通过网络资源进行小学科学课程教学也是一种重要的教学方式和教学手段。通过互联网，我们能够从中获得海量的视频、图像、声音和文本信息。实验模拟仿真同样可以通过网络进行，此时，原本静态的课程内容将变得丰富多彩，动静结合地把抽象的科学思维变得形象具体。除了运用信息技术手段和计算机软件进行情景模拟外，还可以充分利用科学资源网站进行交互式、具象的教学情景复现。如在教学中利用在线游戏、在线抢答的方式进行知识的潜移默化，还可以充分利用模拟教室中的虚拟情景将知识进行更好的呈现。比如香港的实验室，会将解剖小白鼠的实验通过虚拟情景为学生们展示，从而提高学生的科学认知，再比如，它还会为学生们呈现海底地震、火山喷发、泥石流、洪水等自然灾害的发生过程。这些网站上的课程教学内容的呈现不再局限于静态文本或图像，而是一个以学生为主体，充分将信息技术与学科知识的进行高效有机融合，将虚拟与现实呈现在学生面前，让学生学习知识时身临其境，获得美妙的知识建构过程。

参考文献：

[1]曹巍.新课改视野下小学科学教师专业素养的发展研究[D].长春师范学院，2012.

[2]姚志明.信息技术与小学科学课程整合的探索[J].科技信息（科学教研），2008（19）.

[3]张军粉.浅谈信息化教学在小学数学教学中的应用[J].学周刊，2019（11）：139.