信息技術與科學整合的有效模式

宋書杰

與傳統教育技術相比，信息技術的優勢是明顯的，信息技術與科學教學的整合是必要的，但教師在考慮兩者整合的過程中，必須有清晰的認識，要考慮兩者整合是否能實現教學效果的最優化，千萬不能為整合而整合。

● 課例分析以及評述

幾年前，筆者曾聽過這樣一節科學公開課。

這是青島市級的公開課，地點是青島市南區實驗小學，教學內容是《鳥》這一課。

因為上課班級是計算機實驗班，學生個個有良好的計算機基礎，因此，上課教師在教學中進行了全方位的信息技術與科學教學整合的嘗試。課前，教師讓學生運用網絡，大量收集關于鳥的知識，上課時，則由學生運用PowerPoint相互展示各自的資料，借以共同獲得較全面的關于鳥的知識。應該說，這一堂課在很多方面是成功的，我對其的評價是：一次有意義的嘗試——是把信息技術與學科整合的嘗試，也是張揚學生個性特長的嘗試，更是引導學生利用計算機進行科學探究與表達的嘗試。課堂上，學生對計算機的嫻熟操作（運用網絡收集到了大量關于鳥的資料，并運用PowerPoint進行了精彩的展示）和對鳥的真情實感都給聽課教師留下了深刻的印象。

然而，因為對于信息技術的過于依賴和信任，這一堂課也因此有了一個最大的缺憾——雖然資料豐富，交流也到位，但學生對鳥這一概念掌握得卻不到位——這在當日的課堂上可以看出來。之所以會產生這一結果，原因在于因為信息技術的大量運用，這一堂課的重心偏離了。我在評課時是這樣說的：“觀察、實驗、比較、歸納是科學的根本，也應是科學課堂教學的根本。任何時候都不能忘了要讓學生經歷觀察實驗的過程。通過上網檢索資料，確實是科學研究的方法之一，但絕不是全部。像《鳥》這一課，我們完全可以讓學生通過對鳥或鳥的標本進行觀察、比較，歸納出鳥類的共同特征來，只有在此基礎上建立的鳥的概念才是基于事實的概念，是活的概念。嚴重地說，上網檢索鳥的共同特征實質上也是一種灌輸式教學，不過比傳統的灌輸教學更為隱蔽而已。今天的課堂上，學生們對鳥的概念掌握得不是太好，原因就在于此。”（詳見《一次嘗試——參加〈科學〉課程改革師資培訓活動有感》，發表于《課程與教學》2002年第1期。）

事后，我對信息技術與科學教學整合的現狀進行了觀察與分析，發現許多教師對兩者關系的思考不夠全面，對兩者整合的實際操作缺乏理性，歸納一下，主要有三方面的問題。

問題之一：看不到信息技術的價值。認為運用信息技術是一種形式主義，對提高課堂教學效率幫助不大，麻煩倒是不少，劃不來，還是不要用為好。

問題之二：對兩者關系缺乏辯證的認識。在進行教學設計時，一部分教師習慣于簡單考慮如何運用信息技術，而不去考慮要不要運用信息技術和如何更好地運用信息技術。這就導致一些運用了信息技術的課堂教學體現不出優越性，從而，授持“運用信息技術是形式主義”觀點者以把柄。

問題之三：實際操作仍然定位于輔助“教”，而非學生的“學”。

● 有效整合的模式分析

基于以上原因，可以認定，我們有必要對信息技術與科學教學的有效整合這一命題加以思考。我個人認為，與傳統教育技術相比，信息技術的優勢是明顯的，信息技術與科學教學的整合是必要的，但教師在考慮兩者整合的過程中，必須有清晰的認識，要考慮兩者整合以后學生的收獲是否更大了，是否實現了教學效果的更優化，千萬不能為整合而整合。那么，信息技術與科學教學如何實現有效整合呢？可以采用以下幾種模式。

1.基于情境的探究性學習模式

這種教學模式主要是通過教師的主導作用，配以網絡的支持，在學生主體的參與下學習。教學流程通常為：創設情境→網上設問→資源利用→思考探究→形成意義→組織評價。

在小學科學教學中，宇宙問題、地質問題等抽象的、不易實驗操作的課型多采取這種模式。例如，在講“星座”一課時，有位教師考慮到城鎮地區空氣質量不是太好，夜晚觀測星空有一定的難度。另外，以往的傳統授課經驗證實，學生在學習這課時也感到枯燥、乏味，興致不高，為了提高學生的學習興趣、使學生主動積極地學習，采取了探究式教學模式，取得了良好的效果。

課的開始部分，教師利用自制的課件把學生帶入了星空的世界（網絡教室的窗簾拉上后，教室光線很暗），隨著背景音樂的響起，學生的計算機上出現了漫天的隱隱約約、一眨一眨的星星，仿佛把人們帶入了變幻莫測的太空！學生們激動得連連感嘆。教師抓住時機說這節課要帶領學生去太空旅游，為了祝學生們旅游愉快，教師在網上為每位學生提供了游園卡（提出的主要問題），怎樣看懂游園卡呢？教師為學生準備了可共享的網上資源（提供相應的網址、提示解決問題的思考路徑、提供學習的評價標準），通過學生的自學、互學、幫學，利用Word、幻燈片、畫筆等工具，完成作業，并自評、他評。最后，教師做全班總評。

在這種模式的教學中，值得注意的是，教師在提供共享資源時不應引導學生收集大量的簡單信息，或者進行一些簡單的處理。實踐中發現，不少學生僅僅是對資源進行簡單的收集、拷貝、粘貼，很少進行自己的分析、整合和加工，更不用說做出有創造性的作品，這樣非常不利于學生高級思維能力的發展。一個好的共享資源則能引導學生收集信息，并對信息進行處理，運用自己的判斷力和創造性來解決問題。

2.圍繞問題的自主性學習模式

這種教學模式主要是根據事先確定的學習主題，在相關的實際情境中去選定某個典型的真實事件或真實問題，然后圍繞該問題展開進一步的學習。教學流程為：提出問題→進行假設→共享資源→得出結論→組織評價。

小學科學教學中，“解暗箱課”的課型中常用到這種模式。例如，一位教師在講授人體的“血液循環器官”時，向學生提問：生活中，如果不小心割破了手指，會發生什么情況？由此引發學生討論，作出全身各處都有血管，血液在不停流動的假設。然后學生根據教師提供的資源（提供相應的網址、相關的素材，提示解決問題的思考路徑、提供學習的評價標準），進行查找、分析、做出邏輯推理，驗證假設，并在教師的引導下，進一步做出血液循環器官的其他假設，如心臟的作用、血液循環的作用等。然后再根據教師提供的資源，進行查找、分析、做出邏輯推理，得出結論，進而解釋人生病時為什么輸液比打針療效快（輸液是靜脈注射，打針是肌肉注射時）、為什么打針又比吃藥療效快，解決生活中的實際問題。

3.基于課題的協作性學習模式

這種模式主要是通過資源利用，進行課題研究，形成協作學習。流程為：確立主題→制訂計劃→分組活動→資源利用→形成、展示作品→組織評價。

小學科學教學中“考察課”課型經常用到這種模式，如《空氣的污染和保護》一課。首先，由教師提出問題：世界衛生組織調查顯示，除了心臟病外，癌癥已成為人類的第二大殺手。在癌癥的家族中又以肺癌位居首位。從年齡上看，也大有低齡化的趨勢。這是為什么呢？近幾年來，青島的冬天越來越暖和了。以前，冬天學生們在操場上玩，時間稍長，手就被凍得發僵，許多學生也曾凍手凍腳，現在，還聽到誰說凍手凍腳了嗎？

接著，教師幫助學生制定行動計劃：

學生的任務是：幫助人們認識肺癌與空氣污染的關系，減少家庭婦女做飯時間的重要性（做飯中吸入過多的有害氣體），社區道路的建設與城市道路建設同等重要，盡快出臺養寵物的詳細的法律條令以保護社區環境。

學生要做的是：空氣污染的概念及與哪些因素有關系。查找空氣變暖的原因、肺癌的發病主要因素；在學生家的附近記錄半小時的時間內通過機動車的數量、尾氣的排放狀況（無煙、煙少、煙多、煙重、黑）、車輛的種類、哪個地區的車；觀察社區附近家庭排油煙機、單位排油煙機的個數、外部形態、排放時間；觀察社區附近路面的衛生狀況、路面的質地（土路、水泥地、瓷磚地、塑膠地面）及飼養寵物的情況。

下一步是收集資料（文字資料、調查獲得的一手資料）：這一步，教師幫助學生分析要搜集的基本信息，介紹相關的網絡資源（有關的網站、網址、網頁、教師提供的資料）。

最后，教師提供評價這課學習的評價量表，供學生自評、他評。

以上所述信息技術與科學教學有效整合的途徑，還不夠全面，分類也存在著交叉的現象。但是，有一點能夠給廣大科學教師以啟示，那就是信息技術與科學教學整合，不只要考慮信息技術的特點，更要考慮科學學科的特點，找準信息技術與之整合的結合點，從而，發揮信息技術所具有的傳統教學技術所不具備的優勢。千萬要記住的是，不能搞形式主義的一套，為整合而整合，要盡量避免因為使用信息技術而剝奪了學生觀察、實驗的機會，進入“機灌”或謂之“網灌”的誤區。