信息技术帮助解决《植物的根》教学难题

〔摘 要〕 随着基础教育改革的实施和社会科技的发展，信息技术赋能课堂教学的现象已越来越普遍，对于小学科学课堂教学而言，合理应用信息技术手段，可以极大地激发学生的探究兴趣，有效地解决教学过程中遇到的难题，提高课堂教学质量，助力学生科学素养的提升。本文结合已有的实践与研究，为一线科学教师解决课堂教学难题，更好地落实科学核心素养提供了实践案例。

〔关键词〕 小学科学；信息技术；核心素养

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2024） 22 053-055

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）指出，科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。《新课程标准》倡导以探究和实践为主的多样化学习方式，探究实践活动包括学生在学习过程中进行的观察、实验、记录、测量、制作、调查等。借助信息技术，能将文字、图片、视频、音频等不同格式的知识载体整合与重现，给学生视觉上的冲击，其多样的呈现方式，极大地激发了学生的探究兴趣，助力学生科学素养的提升。

一、科学教学存在的问题

知识性课程学生探究兴趣不足。部分科普知识类课程枯燥无味，课堂上所呈现的内容抽象不易理解，远离学生生活，学生兴趣不高，而针对这类课程，多数教师在教学过程中照本宣科，采用讲授式的授课方式，一味地将知识内容灌输给学生，忽视了学生科学素养的提升。

为融合而融合。现阶段，信息技术与小学科学课堂教学融合已是普遍现象，但是很多课程的设计单纯地为了融合而融合，一味地追求信息技术呈现的绚丽效果，单纯地将信息技术手段应用于课堂教学，而非为解决课堂教学过程中的实际难题。

二、信息技术助力科学教学

根据《课程标准》的要求，课程设计的出发点要以学生为中心，不能一味地追求信息技术所呈现的绚丽效果，而是要从教学目标出发，借助合适的信息技术手段辅助设计、优化课堂导入和讲授活动。要注重激发学生探究兴趣，使知识更加形象化与直观化，通过多种方式建立知识之间的关联，温故知新、由表及里。以《植物的根》为例探讨信息技术与小学科学的有效融合。

（一）教学目标及重难点

通过观察不同植物的根，了解根的特点，将根分为植根系和须根系。

知道植物的根有固定植物、贮藏营养和吸收水分等作用。

通过实验探究根的吸水性。

（二）学情分析

知识储备方面，三年级的学生已经学习过“观察常见的植物”“植物的向光性”“看茎、叶认植物”等课程，对植物并不陌生，他们了解不同植物的生活，并对简单的种植植物有一定的经验，可以观察归纳出根的形态特征。

认知特点方面，由于大部分树木类植物的根都是埋在地里的，学生接触得很少。本节课依据学生的认知特点，选取生活中常见的蔬菜、水果的根加以观察，了解直根系和须根系植物根的不同特点，从而对身边常见植物的根能准确分类。

（三）教学准备

手机、希沃白板、烧瓶、棉花、食用油、记号笔、小葱。

（四）教学过程

1.创设情境，导入课题

视频出示场景一：课件播放视频，视频内容为教师和朋友在郎茂山菜市场选购蔬菜，视频最后出示问题——张老师购买了哪些蔬菜？

设计意图：本节课的知识目标之一是掌握根的特点并对其进行分类，以往课上呈现的植物根都深埋地下，远离学生生活，学生学习兴趣不高。针对这个问题，本节课在设计上运用了短视频的形式，使整节课贯穿在一个真实生活情境中，由教师录制的三个场景情景视频，分别是和朋友外出买菜、回家途中见闻、给家中绿植浇水，将知识目标融合到场景中，通过剪辑软件，精心剪辑处理视频，搭配字幕提示，并将生活中常见蔬菜的根融入其中。明确了本课探究活动的主题与根有关，在激发学生学习兴趣的同时也成功唤起学生已有的生活经验，为课堂探究做好准备。

师生共同猜测教师背包中的蔬菜，课件出示视频中教师的背包，露出蔬菜的一部分根，学生依据根的特点猜测教师购买的蔬菜。

设计意图：教学设计为一个完整而真实的生活情境，背包中蔬菜的种类恰巧是本节课需要学生观察的蔬菜根，情境设计连贯，三年级的学生生活经验有限，单纯出示蔬菜根难以分辨，利用希沃白板蒙层功能，用背包遮挡住蔬菜剩余部分，学生猜测后，将蔬菜拖拽出背包揭示答案。

课件出示白菜、菠菜、大蒜的根，学生均能说出蔬菜名称，最后展示的蔬菜根，仅仅露出根部位，使学生难以猜出，教师故意猜错，引导学生思考植物的根具有不同的特点。

设计意图：看根猜植物环节，使学生注意力集中在根上，并明确本节课的探究主题与根有关，最初出示的蔬菜根特征明显，学生可直接说出准确答案，最后出示小葱根，只留取根部，学生难以猜出，教师故意猜错，可使学生聚焦到植物根具有不同的特点。

2.自主观察、分类总结

学生对实物进行观察分类后，展示分类结果时，由于蔬菜种类繁多，不易表述，教师可借助希沃白板的拖拽功能，将单纯的语言分类通过图片的形式展示在全体学生面前，清晰明了，借助希沃白板的书写功能，利用简笔画，将复杂的根抽象化，仅保留主要特征，学生更加容易掌握根的特点。

教师总结直根、须根特点，如香菜中间这条比较粗壮的根叫作主根，四周这些比较细小的根叫作侧根，这种有明显主侧之分的根属于直根系；而如葱这样，没有明显的主根，只有很多像胡须一样细长的根，没有明显主侧之分的根属于须根系。

【游戏提升，激发兴趣】教师提出问题：“看来大家都掌握了根的分类，那我们通过一个小游戏pk一下，看看大家掌握得怎么样？”引导学生继续思考。

设计意图：生活中的植物的根多种多样，所以在练习环节为学生呈现了常见却不容易见到根的植物、不常见但根容易判断的植物，练习形式也一改往常枯燥的提问形式，选择了二人pk、趣味分类的形式，极大地调动了学生的积极性，将游戏与课堂完美融合。

视频出示场景二：回家的路上风特别大，植物被吹得左右摇摆，字幕提示为何这么大的风植物还固定在地面上？回到家中，做凉拌胡萝卜丝，字幕提示胡萝卜有营养。

设计意图：以往课堂都是直接呈现图片，学生跟着教师的思路走，本设计中，将“根的作用”融合到场景二中，通过视频内容及字幕提示总结出根的作用。

3.引发猜想，设计实验

视频出示场景三：吃过饭之后，参观张老师的家，在张老师家中发现需要浇水的盆栽，张老师演示浇水过程，从植物顶端浇水，视频搭配字幕以及音效提示，吸引学生注意力。通过让学生观察视频中“老师的浇水方式”引导学生提出“为什么在根部浇水”并产生“植物是用根来吸收水分的”的猜想，从而引导学生自行设计实验，并展示实验方案。

【小组合作，自主探究】教师出示实验材料，学生小组讨论交流，设计实验方案。学生交流实验方案，师生共同总结讨论实验注意事项以及棉花、植物油、记号笔作用。

师生共同总结完整实验方案，将植物的根完全浸到盛有水的烧瓶中，用棉花固定植物，在防止水分蒸发的前提下，通过标记的水位观察一段时间后烧瓶中水的变化，从而发现植物的根具有吸收水分的作用。

学生分组进行实验，教师巡回指导。

【汇报交流，评价问题】教师出示两个完整的实验装置，但烧瓶内所装水的水位线不同，一个水位线在瓶肚处，另一个在瓶颈处，细微处不易看清，教师利用希沃白板投屏，学生对比观察。

师：你觉得哪一个更适合呢？

生：在液面瓶颈处的更适合，因为这样液面下降一点点就可以观察到，并且这样可以用很少的油就可以封住液面。

设计意图：课堂上会生成一些很有价值的问题，例如本次实验中，会发现学生倒入烧瓶中的水量是不一样的；当学生设计出两个不同的实验装置时，我们会让学生对比观察不同的实验装置，分析优缺点，从而得到一个严谨的实验方案。

在传统的实验课堂教学中，我们通常将两个装置拿到讲桌或者是拿到每一小组面前让学生观察，实验器材大都是玻璃仪器，不易看清，巡回展示的方式使教师出示给每一个小组观察的时间非常短暂，学生根本没有足够的时间观察、比较，而这又是课堂上实时生成的问题，无法在课前预设。所以，本节课，运用了希沃白板拍照上传的功能，实时将两组装置传到屏幕上，学生可以集中精力观察它们的不同点。通过对比观察，学生会有自己的发现。

三、信息技术助力科学教学感悟

（一）融“情境”于“教学”之中

优质的课堂在于激发学生的探究兴趣，有了兴趣点就有了自主探究的意识，科学探究就会自发进行，当传统的授课方式无法吸引学生，枯燥无味知识点的讲授就成了“填鸭式”教学的一贯模式，所以在传统课堂的讲授过程中遇到这种难题时，我们的首要任务是将学生引入课堂上，设法激发学生的学习兴趣。信息技术手段则可以帮助我们将原本枯燥无味的知识点变成活灵活现的生活情境，并且在教学设计上，我们可以借助信息技术手段，将原本抽象、枯燥的知识点串联起来，构建“情景—探究式”课堂教学模式，带给学生视觉和听觉上的奇妙体验。

（二）融“思考”于“情境”之中

信息技术手段在课堂上的应用不是锦上添花，而是拔钉抽楔。短视频的运用可以使教学情境连贯且直观。科学来源于生活，我们为学生创设的情境应该是学生伸手就可以够得到的生活，由学生熟悉的教师或者同学在身边真实生活情境中录制，短视频的录制并不是单纯地为了追求视觉和听觉的效果，而是要将思考融入情境之中。情境本身就是学生需要思考的问题，每一个课堂情境的呈现都会带给学生关于知识目标的思考，可以运用短视频搭配字幕提示，以及视频故意试错的形式引发学生从生活经验思考，提升其科学探究能力。

（三）融“提升”于“游戏”之中

科学课程非传统的测试课程，课堂知识点的补充和提升练习的形式也不宜用纸笔测验。我们可以将需要练习的题目通过游戏的形式展示给学生。如，《植物的根》这一课的知识目标之一是认识直根系、须根系植物，课堂上学生准备的也是生活中的常见的材料，但生活中的植物不止于此，因而在提升环节为学生呈现了一些有结构的植物的根，如常见却容易忽视其根的植物、不常见但容易判断的植物。练习形式也是一改往常枯燥的填空、选择、提问形式，而是选择了新颖的希沃白板二人pk形式、趣味分类的形式，极大地调动学生的积极性，将游戏与课堂完美融合。

信息技术与科学课堂有机融合，为学生科学思维的发展提供了丰富的学习支持，在课堂活动中，帮助我们解决了传统课堂真实存在却不易解决的问题，更好地激发学生探究兴趣，促进其科学思维的发展。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.