馬秀麗

小學(xué)科學(xué)是一門綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，是培養(yǎng)新時(shí)代科技人才核心素養(yǎng)的重要載體。學(xué)好科學(xué)是成為科技人才的第一步，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，將先進(jìn)的信息技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí)、教學(xué)平臺(tái)、辦公軟件、網(wǎng)絡(luò)資源等，與科學(xué)教學(xué)相融合，做到圖、文、聲并茂，打破時(shí)間與空間的限制，調(diào)動(dòng)學(xué)生多感官參與課堂教學(xué)。

本文結(jié)合日常教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，旨在探討核心素養(yǎng)導(dǎo)向下將信息技術(shù)融于科學(xué)教學(xué)的策略，以期為小學(xué)科學(xué)教學(xué)帶來幫助。

一、小學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

2022年4月，教育部頒布了《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》。本輪科學(xué)課程改革最重要的調(diào)整是對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，提出了以培養(yǎng)“科學(xué)課程核心素養(yǎng)”為內(nèi)涵的課程目標(biāo)。

科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，具體體現(xiàn)在科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度責(zé)任這四大維度。在科學(xué)課程教學(xué)過程中，教師要結(jié)合信息技術(shù)，立足學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展，合理設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、整合教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)科學(xué)信息化教學(xué)的意義

1.豐富學(xué)科知識(shí)體系

教材作為教學(xué)的重要組成部分，在教學(xué)過程中占據(jù)著重要地位。但如果教師只是按照教材照本宣科地教學(xué)，無法將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)完全映射到學(xué)生頭腦中。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)資源擴(kuò)展與共享漸漸為人們所熟知。教師將信息技術(shù)融于課堂教學(xué)中，將小學(xué)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行全面延伸、擴(kuò)展，可以豐富學(xué)科知識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生全面掌握知識(shí)原理。在科學(xué)教學(xué)中有效運(yùn)用信息技術(shù)，不僅可以豐富教學(xué)內(nèi)容，還能在一定程度上促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣的重要時(shí)期。兒童天生對(duì)周圍世界有著強(qiáng)烈的好奇心和探究欲，如何讓學(xué)生一直保持對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，形成良性循環(huán)？通過信息技術(shù)吸引學(xué)生就是一個(gè)很好的方法。例如，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生利用透明塑料片、剪刀等日常工具動(dòng)手制作一個(gè)全息投影的模型。全息投影屬于3D技術(shù)的一種，目前常被應(yīng)用于舞臺(tái)表演和影視劇中，效果非常震撼。當(dāng)學(xué)生在課堂中親眼看到水母在立體空間運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，激動(dòng)、驚訝的神情溢于言表，瞬間激活了內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)了科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

三、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下信息技術(shù)融于小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的策略

1.巧用微視頻，突破課堂教學(xué)難點(diǎn)

科學(xué)教學(xué)過程中時(shí)常會(huì)遇到一些學(xué)生不容易理解的難點(diǎn)，但是由于課堂教學(xué)時(shí)間有限以及科學(xué)儀器的欠缺，教師不方便組織全體學(xué)生進(jìn)行深入探究，以突破難點(diǎn)。這時(shí)候微視頻的輔助功能就突顯出來了，其可以大大縮短探究過程，精準(zhǔn)解決學(xué)生疑問，促進(jìn)高效課堂的形成。

例如，在“壓縮空氣”教學(xué)過程中，學(xué)生對(duì)空氣被壓縮后占據(jù)空間減小的現(xiàn)象感到十分困惑，有些學(xué)生認(rèn)為空氣在被壓縮的過程中，是由于注射器管口漏氣才導(dǎo)致其占據(jù)空間減小，不理解微觀粒子的概念。為了解決學(xué)生這一疑問，教學(xué)過程中，筆者提前錄制好微視頻，在鏡頭下將吸入一定量空氣的注射器管口置于水槽中，清晰地展示注射器內(nèi)的空氣在被壓縮的過程中并未在水中產(chǎn)生氣泡這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生看完微視頻后，知道了管口漏氣這一設(shè)想是不成立的，由此對(duì)空氣微觀粒子的解釋更加信服。小小微視頻大大縮短了探究的過程，為突破科學(xué)難題提供了精準(zhǔn)服務(wù)。

2.挖掘信息化教學(xué)平臺(tái)，巧妙利用仿真實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是自然科學(xué)的有機(jī)組成部分。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多種形式的實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的感知，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。但是，由于基層學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材的欠缺以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作難度系數(shù)較高，課堂上很難優(yōu)化處理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過挖掘信息化教學(xué)平臺(tái)中的學(xué)科工具，筆者發(fā)現(xiàn)可以用仿真實(shí)驗(yàn)來替代實(shí)際操作中效果不理想的實(shí)驗(yàn)過程，促進(jìn)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維的形成，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)。

例如，在“聲音是怎樣傳播的”教學(xué)過程中，學(xué)生利用課桌及水槽、音叉等實(shí)驗(yàn)工具很容易探究出聲音可以在固體、液體中進(jìn)行傳播。但是，在驗(yàn)證“聲音傳播是否與空氣有關(guān)”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教科書上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是要將鬧鐘置于玻璃罩內(nèi)，用抽氣筒控制玻璃罩內(nèi)空氣的量，從而達(dá)到“隨著玻璃罩內(nèi)空氣的減少，聲音越來越弱”的目的，最終讓學(xué)生掌握“真空環(huán)境下空氣無法傳播”這一知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)際操作中筆者發(fā)現(xiàn)，僅僅利用抽氣筒很難制造出真空的環(huán)境，于是通過深挖希沃教學(xué)平臺(tái)中的教學(xué)資源，找到了聲現(xiàn)象仿真實(shí)驗(yàn)——真空罩中的鬧鐘。在這一仿真實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以通過移動(dòng)器材圖片學(xué)會(huì)如何組裝實(shí)驗(yàn)材料，并且能夠自己掌控閥門的開關(guān)，控制空氣在真空罩內(nèi)的增多與減少，從而感受聲音的變化，輕松掌握真空無法傳播聲音這一科學(xué)事實(shí)。最后，教師再利用多媒體展示航天員在太空交流的視頻，通過對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用拓寬學(xué)生視野，完成對(duì)學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育。

3.借助平板電腦，拓寬知識(shí)展示范圍

小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)注重對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，在教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀念，認(rèn)識(shí)到科學(xué)課程學(xué)習(xí)的必要性和重要性，這對(duì)他們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。教師可以利用交互式電子白板為學(xué)生創(chuàng)設(shè)空間與平臺(tái)，把科學(xué)課堂還給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生之間進(jìn)行廣泛交流與互動(dòng)，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。

以“骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉”教學(xué)為例，首先，教師可以通過平板電腦引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，再通過交互式電子白板來描繪人體骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉，從而構(gòu)建出一種有效的教學(xué)模式。其次，教師要充分支持和鼓勵(lì)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，依照民主化與科學(xué)化的原則給學(xué)生提供思維發(fā)展的空間，要求學(xué)生通過平板電腦顯示其對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的歸納與總結(jié)。所有學(xué)生都可以在同一時(shí)間查看其他同學(xué)的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)習(xí)效果最大化。這樣做的目的是通過信息技術(shù)的支持來拓展學(xué)生的大腦思維，提升學(xué)生參與科學(xué)課堂的能力。

4.創(chuàng)設(shè)虛擬情境，促進(jìn)學(xué)科間知識(shí)遷移

科學(xué)課堂教學(xué)往往是將課件講授與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合，這樣的教學(xué)模式能夠達(dá)成大部分教學(xué)目標(biāo)，但當(dāng)遇到宏觀宇宙世界的相關(guān)問題時(shí)，即使配合模擬實(shí)驗(yàn)，有時(shí)也難以觸動(dòng)學(xué)生的心弦，因?yàn)橛钪骐x我們的現(xiàn)實(shí)世界太遙遠(yuǎn)，學(xué)生無法見識(shí)到太陽系的真正面貌，更無法以他們現(xiàn)有的思維能力理解八大行星的各種數(shù)據(jù)。對(duì)此，教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)逼真、震撼的太空情境，讓學(xué)生通過操作“放大”與“縮小”星球的功能按鈕，點(diǎn)擊了解各個(gè)星球的資料。這樣的教學(xué)情境能夠彌補(bǔ)學(xué)生認(rèn)知上的不足，使其深刻理解抽象概念，自然習(xí)得科學(xué)知識(shí)，加快學(xué)習(xí)進(jìn)程。

又如，在教學(xué)人體的消化相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬創(chuàng)設(shè)出“口腔—食道—胃—小腸—大腸”這一整套消化系統(tǒng)，為學(xué)生提供豐富的感知線索以及聽覺、視覺等感受渠道。學(xué)生在沉浸式體驗(yàn)之后必然印象深刻，能將虛擬情境中所學(xué)到的知識(shí)遷移到健康飲食等良好生活習(xí)慣的養(yǎng)成教育中，從而起到事半功倍的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

5.積極打造智慧課堂，提高實(shí)驗(yàn)效率

小學(xué)科學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，在實(shí)踐中常常要通過實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生了解基本的科學(xué)原理，并通過實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。但在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)都比較復(fù)雜且具有一定的危險(xiǎn)性，加上許多學(xué)校沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝備，導(dǎo)致教師難以對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，大量實(shí)用的智慧教學(xué)軟件應(yīng)運(yùn)而生，智能課堂就是其中一種。在具體教學(xué)實(shí)踐中，師生可以通過智能課堂更加便捷安全地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作。一方面，師生可以通過智能課堂完成現(xiàn)實(shí)中難以操作的實(shí)驗(yàn)部分；另一方面，學(xué)生可以通過智能課堂實(shí)現(xiàn)與其他學(xué)生的溝通交流，不斷從同伴身上汲取科學(xué)學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)與方法，進(jìn)一步提升自身學(xué)習(xí)效率。

例如，教學(xué)三年級(jí)上冊(cè)“空氣是否會(huì)占用空間”這一單元時(shí)，由于收集和觀測(cè)空氣的方法比較復(fù)雜，教師很難通過現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備來完成演示實(shí)驗(yàn)。而通過智慧課堂的輔助功能，教師可以以多媒體展示的形式向?qū)W生演示該實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)并掌握實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)展示和觀察之后，學(xué)生還可以通過智慧課堂的互動(dòng)模塊與同伴進(jìn)行交流，互相分享學(xué)習(xí)心得。

6.利用希沃白板，激發(fā)科學(xué)學(xué)習(xí)活力

希沃白板是一種信息化教學(xué)工具，它可以通過時(shí)間膠囊、思維導(dǎo)圖、游戲等方式來教授課程內(nèi)容，減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，全方位提升教學(xué)效率。通過帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，可以促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)在日常生活中的重要作用。所以，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以運(yùn)用希沃白板進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的活力。

例如，在“聲音”的教學(xué)中，教師可以通過希沃白板向?qū)W生演示“碎紙片在揚(yáng)聲器中跳動(dòng)，音叉在水中濺起水花”的場(chǎng)景，再讓學(xué)生在講話的時(shí)候撫摸自己的喉嚨，幫助學(xué)生理解“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”這一知識(shí)點(diǎn)。教師還可以通過希沃白板的思維導(dǎo)圖功能，將“聲音可以通過空氣傳遞，但不能通過真空傳播”這一知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)入思維導(dǎo)圖中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理解性思考。這樣既能加深學(xué)生對(duì)教材中知識(shí)點(diǎn)的理解，又能幫助他們建立起一套系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)模式。利用希沃白板，教師可以給學(xué)生們帶來全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)活力。

7.運(yùn)用直播平臺(tái)，適時(shí)開展線上教學(xué)

后疫情時(shí)代，信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用顯得尤為重要。新冠病毒曾阻隔了人與人之間的接觸，但無法阻斷知識(shí)在網(wǎng)絡(luò)上的傳遞。為了讓教師在居家期間能夠順利開展線上教學(xué)，學(xué)校組織了專門的信息技術(shù)培訓(xùn)。剛接觸線上教學(xué)時(shí)，筆者和大部分教師一樣，也曾手足無措，但通過在摸索中不斷前行，最終學(xué)會(huì)了熟練利用釘釘直播平臺(tái)為學(xué)生帶去精彩而又有意義的線上課程。

作為教師，我們應(yīng)靈活多變、順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，培養(yǎng)自己開放的心態(tài)，為引領(lǐng)好下一代做出榜樣與示范。當(dāng)下，線上教學(xué)已經(jīng)成為日常教學(xué)必不可少的組成部分，因?yàn)闀r(shí)常會(huì)有學(xué)生因?yàn)樯≌?qǐng)假而導(dǎo)致缺課，線上教學(xué)恰好能作為線下教學(xué)的有效補(bǔ)充。這種教學(xué)方式不僅為學(xué)生帶去了便利，更為家校互動(dòng)的開展開辟了新的途徑。

四、結(jié)束語

在信息技術(shù)的輔助下，以提高小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)有效性為主題的教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值，對(duì)促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量提升具有重要意義。為此，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)利用信息技術(shù)精心組織教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷優(yōu)化已有的課程內(nèi)容，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)感知度，拓寬學(xué)生的思維領(lǐng)域。不僅如此，教師還應(yīng)立足學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需求，著手當(dāng)下，在信息和資源不斷膨脹的今天，做好資源篩選工作，不斷提升自身信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，為他們的后續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。