小学科学教学中信息技术的应用

秦文国

【摘要】在当前社会背景下，人们的生活和工作与现代化信息技术的联系日益紧密，在教育领域，信息技术的应用也日益频繁。对于小学科学教学而言，应用信息技术可以有效地提高课堂教学质量，让课堂变得更加丰富多彩。文章以信息技术与小学科学教学的整合为内容，对其具体的整合策略作出一系列探究，以构建高效的小学科学课堂。

【关键词】小学科学；信息技术；课堂教学；整合策略

【中图分类号】G623【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2023）10—0092—04

在信息化时代，社会各个领域都发生了巨大的改变，教育领域也是如此。在信息技术的支持下，教育事业迎来了一次发展机遇。其中，小学科学作为一门探究性课程，应用信息技术创新教学手段意义重大，既是这门学科本身发展的需要，也是促进学生全面发展的重要途径。在信息技术支持下，小学科学教学资源将更加丰富，教学手段也将更加多元化，这对于学生学习兴趣的提高有着积极作用，同时这也为课堂教学提供了新的动力源泉，使得课堂教学变得更加丰富多彩。

一、信息技术与小学科学教学整合的意义

1.实现有效科学探究情境的创设。从某种程度上而言，小学科学这门学科具有较强的抽象性和实践性，整个教学强调以学生为主体开展各种探究活动。而在以往的教学过程中，由于小学生的年龄层次较低，认知水平有限，不能够很好地展开自主探究，对于抽象的科学知识难以理解。而在信息技术的应用下，教师可以通过创设相应的科学探究情境，让学生能够在有趣、丰富的学习情境中增进知识的理解，同时提高个人的学习体验。这种以影像、图片等为主体形式的科学情境，能够进一步激发学生的学习兴趣，调动学生的主观能动性，更好地进行科学探究。

2.解决实验课程教学重难点问题。实验作为小学科学教学中的一个重点内容，对于学生的探究能力、动手操作能力的培养至关重要。对于小学科学教学而言，如果没有了实验教学，这门学科也就失去了实践性。但是在实际的小学科学教学中，一方面由于小学生的认知水平有限，对于各类科学实验会觉得难以理解；另一方面受到条件的限制，小学科学教学中很多实验难以落实。这两个问题都导致了当前科学实验教学的效果不佳。而在信息技术的应用之下，这些问题得以有效解决。具体而言，信息技术可以使实验教学更加形象化、直观化，如教师通过制作动画视频并用多媒体设备给学生播放，让学生能够直观清晰地了解到实验的各个步骤，从而自主地完成整个科学实验。在此基础之上，整个科学实验难度得以有效降低，同时也能够最大限度地避免学生由于不清楚实验步骤而造成实验失败，或是造成更为严重后果的问题。同时，教师还可以利用先进信息技术设备，在学生自主操作科学实验的过程中检查其流程是否规范等。可见，利用信息技术可以有效地解决当前小学科学实验教学中存在的重难点问题。

3.提升学生分析解决问题的能力。处于小学阶段的学生其逻辑思维很大程度上仍具有具体形象性，对于事物的认识具有直观性。因此，小学科学教学应在符合小学生的认知能力基础上，尝试通过从小学生的日常生活出发，以生活化教学为主，在满足学生认知需求的基础上促使学生积极主动地发现科学问题、解决科学问题，从而实现学生分析解决问题能力的提高，而这也正达到了陶行知先生所说的“生活即教育”的目的[1]。对此，信息技术的应用可以很好地实现这一教学目标。针对小学科学中涉及的一些天文地理、生物学等学生较难理解的知识，教师可以通过信息技术的应用，以图片、视频、交互式虚拟互动等方式将知识与学生的生活相结合，进而使学生能够身临其境，主动探究问题，提升学生的综合能力。

二、信息技术与小学科学教学的整合策略

1.创设信息化情境，激发学习兴趣。对于小学生而言，兴趣是他们展开科学探究的动力源泉。而创设有趣丰富的教学情境可以激发学生的探究欲望、学习兴趣，调动学生主观性，从而进行科学问题探究。对于小学科学教学情境的创设有诸多方式，其中应用信息技术创设情境有着更好的效果，基于信息技术的情境创设，通过动画、视频等形式将学生带入相应的教学情境中，达到吸引学生注意力的效果，使学生能够快速地进入科学知识学习的状态。同时，通过调动学生听觉、视觉等多感官体验，激发学生的学习兴趣，促进学生主动思考问题，提升思维能力。

例如，在教科版“用水测量时间”一课教学中，教师可通过信息技术的应用创设一个有趣的教学情境，以此将学生带入情境学习之中，使学生产生好奇心，主動地展开问题探究。如教师可通过多媒体设备向学生播放古人利用流水计时的视频，学生通过观看视频对用水测量时间有了初步的认识后，教师再用多媒体设备向学生出示古代水钟的图片或是模型。然后，教师可向学生提问：为什么古人会用流水来计时呢？我们看到的古代水钟又是怎样计时的呢？你们会用水来计时吗？通过创设情境，学生能够对本节课内容有一初步感知，此时教师再提出问题引导学生对本节课知识进行学习探索，促进学生主动思考。在此基础上，教师即可通过实验教学来帮助学生掌握本节课知识，利用电子表、漏斗等展开实验，以10ml、50ml、100ml的水为单位，在实验中记录不同单位的水流完所需时间，教师再对学生加以引导：水的流速是否有变化？水能否以固定速度流下来？最终得出答案，水以固定流速流下。在这整个教学过程中，都是基于信息化情境的创设，让学生能够产生兴趣和探究欲望去学习和感知本节课内容，主动分析解决问题。

2.利用虚拟实验室，促进科学认知。小学科学实验教学的主要场所是科学实验室，然而，受到各种客观因素的影响，如器材设备、实验难度等，一些科学实验在实验室内的实际开展效果并不好[2]。当前，虚拟实验室是一种基于信息技术手段，对科学实验室条件进行模拟形成的一种网络教学环境。虽然利用虚拟实验室展开科学教学仍处于初步探索阶段，但是从相关的实践中可以看出，运用虚拟实验室开展科学实验教学有助于进一步提高学生的科学思维、锻炼学生解决问题的能力[3]。同时，虚拟实验室也可以看作是对实验教学的一种补充。由于小学生的年龄层次较低，缺乏一定的安全意识，在具体的实验中往往不能准确地识别安全风险，这就需要教师在实验教学中关注学生的安全问题，而虚拟实验室在一定程度上能够降低实验风险，通过线上操作等措施解决实验难题，提升实验教学效果。

例如，在教科版“我们关心天气”的教学中，通常情况下教师都是采用替代实验、模拟实验等教学方式，这些在一定程度上无法达到相应的效果。此时，教师通过构建虚拟实验室，形成大气虚拟系统，可以让学生在这一网络环境下进行交互式体验和互动。即学生通过这一平台及时地向老师提问不懂的问题，同时与其他同学形成探究合作，实现多向互动。其中，教师通过引入卫星云图，让学生学会从云量、气温、降水量等天气现象来准确描述天气。与此同时，教师通过在虚拟实验室内搭建循环天气系统，向学生具体地模拟天气变化。在此基础之上，教师可组织学生扮演“小小预报员”，让学生在掌握好日常生活中常见的天气现象及其符号表示后，科学地分类不同的天气现象，能够学会利用感官来观察天气并记录。这些对于学生的科学认知培养有着积极作用，与此同时，通过虚拟实验室的搭建，本节课的实验教学难度得以降低，教学效果有明显提升。

3.利用信息软件，实现精准教学。小学科学课程内容包含了多个领域的知识，如地球与宇宙科学、物质科学、技术与工程等。这些领域知识涉及了许多复杂的概念，具有较强的抽象性。对于小学生而言，他们大多难以把握住这些知识概念的本质，而如果学生不能对其准确理解，自身科学素养的培养也会随之受到影响[4]。因此，教师在向学生教学一些复杂难懂的科学概念时，应积极利用有关信息软件将这些概念直观地呈现给学生，以此来实现化繁为简、化难为易的教学效果。在这一教学手段下，整个科学教学也会更加精准，能够让学生准确地把握科学本质，形成自身的科学知识体系。

例如，教科版“食物在体内的旅行”教学，本节课的主要教学内容是要学生掌握食物消化方面的科学知识。而在实际的教学中，可以发现，虽然学生每天都在食用不同种类的食物，然而对于自己身体内消化器官的构造、特征等，大多学生们不曾了解过，对于“我们吃进去的食物去哪里了”等问题，学生也无法准确回答。此时，如果教师采用口头讲述的方式告诉学生食物在身体内的消化过程，整个教学将会显得枯燥乏味，学生也无法提起兴趣去学习和探究，对于本节课的知识概念更是模糊不清。因此，为了实现精准教学，教师可采用有关信息软件如“3D body”医学软件辅助教学，帮助学生真实地看清食物在人體内的消化过程，以及人体内消化器官的构造和特征等。如在讲解到口腔、食道、胃等器官时，教师就可在这一医学软件中选中要讲解的消化器官，选中之后再利用多媒体投屏将画面投到屏幕上。在此基础之上，学生便能够很好地看清器官特征，在讲解食物消化过程时也是如此，通过投屏让学生看到食物在口腔、食道等器官的真实状态。在这一教学模式下，学生能够精准认识食物在人体中的具体消化步骤，实现有关科学知识的精准把握。

4.利用信息设备，打破空间局限。小学科学实验教学中往往需要向学生展示各种实验物品，但是受到空间限制的影响，往往只有前排的同学才能够看清楚实验物品。对此，实物展示台的应用可以有效解决这一问题。实物展示台是信息技术发展下催生的一种信息技术设备，其具有实时性、便捷性等特征[5]。在小学科学实验教学中，实物展示台的应用打破了空间限制，当在进行现场实验演示，或是实验物品展示时，教师可以在实物展示台上同步展示实验过程，或是放大实验物品展示，这样一来，不仅前排同学能够看清实验内容，后排同学也能看清，有效避免了因看不清实验内容而造成课堂秩序混乱的问题，进一步优化了小学科学实验教学流程，提升了教学质量。

例如，在教科版“米饭、淀粉和碘酒的变化”教学时，为了让每一位同学都能看清实验步骤，观察到实验中出现的变化，教师即可将实验器材放置在展示台内，确保摄像头能够清晰拍摄实验过程。然后，教师在米饭上滴一滴碘酒，询问学生发生了什么现象？此时，学生通过设备都能清晰地看到米饭变成了蓝色，后排的同学也不需要挤上前去观察，有效地规范了课堂教学秩序。此外，利用实物展示台，学生能够更好地看清老师的实验步骤，从而掌握实验操作要领，在提升了演示实验教学效果的同时，进一步促进了学生科学素养的提高。

5.建立数据库，优化教学评价。有效的教学评价是促进学生全面发展的关键。信息技术下的小学科学教学评价，通过建立数据库，实现对学生多元、多维互动评价，即从学生的概念掌握、学习态度等多维度地评价学生，其中既包括了教师评价，也包括了学生自评以及他评，这一评价方式强调了每一学生的个性化差异发展，关注评价主体的多元化。在此基础上，教师能够结合对学生的综合性评价，有效地进行教学设计，促进学生的发展；而学生也能够更加明确科学知识学习中存在的问题，对未来的努力方向有了明确认识，从而提高教学效率。

例如，在教科版“水的三态变化”教学中，针对水存在的状态变化，教师可引导学生思考探究。在这一过程中，有的同学认为水成冰是一种自然现象，出现在冬季；有的同学认为这种说法不对，夏季冰箱里也存在水成冰的现象。此时，教师先不要急着纠正学生出现的错误，而是要引导学生自己寻找答案。在学生探究学习的过程中，教师可建立数据库，将学生在探究活动中的学习表现、探究结果等内容汇总入数据库，并对学生进行综合性评价，这一评价方式能够更好地让学生发现自己存在的学习问题，做到及时改进。

综上所述，信息技术运用到小学科学教学中具有重要的意义。信息技术下的小学科学教学，教师通过创设信息化情境、利用虚拟实验室、利用信息软件和设备、建立数据库来进一步优化课堂教学，激发学生的学习兴趣和科学探究欲望，促使学生能够积极主动地探究问题、解决问题。

参考文献

[1]王玉宝.信息技术在小学科学实验教学的有效应用对策探究[J].考试周刊，2021（88）：115-117.

[2]张小荣.信息技术在小学科学教学中的运用[J].中小学电教（教学），2021（10）：59-60.

[3]陈懋岚.利用信息技术有效提高小学科学教学效益[J].名师在线，2021（19）：95-96.

[4]方蕾.浅谈小学科学教学中信息技术的科学运用[J].新课程，2021（26）：155.

[5]盛群.小学科学教学与信息技术的融合策略研究[J].智力，2021（18）：139-140.

编辑：张昀