基于STEAM科學和信息技術的整合

丁文俊

STEAM教育是集科學，技術，工程，藝術，數學多學科融合的綜合教育，可以促進學生全面發展;小學科學也是一門綜合性課程，主要涵蓋物質科學、生命科學、地球和宇宙科學、技術與工程四個領域，這四個領域知識之間的相互滲透和相互聯系，促進學生全面發展。兩者都是強調課程融合，促進學生全面發展的綜合性學科，而學生科學素養的提高亦推動了STEAM能力的發展。

小學科學涉及多個不同領域的知識，在實際教學中操作起來有困難，涉及微觀、宏觀和抽象的內容（例如微生物、宇宙等）很棘手。信息技術的融入可以把這些內容變得直觀形象，幫助師生走出困境，解決難題，因此小學科學和信息技術的整合是必然的，也是和STEAM教育理論相符合的。下面結合教科版小學科學，談幾點粗淺體會。

一、優化教學情境，強化課堂吸引力

小學生的好奇心很強，對新事物有種強烈的認知欲。教師可以搜集相關圖片、視頻、動畫制作成課件，在課堂呈現一些日常很少接觸的事物，給學生多感官刺激，讓學生興奮起來，有助于加深理解與記憶。

在教學《各種各樣的巖石》時，我用PPT展示了各種奇石怪石的圖片——豬肉石、漁夫石等，讓學生講一講看到了什么，在學生難以置信這些都是巖石的時候，情緒一下子就興奮了，從而激發了他們的探究興趣。在學習動物和植物一生時，雖然學生根據生活常識能說一些動植物生長的各個階段的情況，但是他們得這些認知是片面的。教師適時地出示動植物一生的FLASH或者視頻并配以講述，這樣的教學情境，方便學生觀察和理解，使學生系統地掌握知識。

二、巧用科普游戲，在游戲中學習

玩是孩子的天性，沒有一個孩子能抵抗玩的吸引。長期以來，電子游戲一直被認為 “洪水猛獸”、老師和學生的“敵人”。但當下信息時代，電腦早已是家庭標配，手機也都智能化了，孩子平時經常可以接觸到一些游戲。我認為與其一味地堵，不如加以引導疏通，讓學生玩一些有益的游戲，在游戲中學習，讓游戲成為有利于學生科學素養發展的有效手段。

有款手機游戲叫《割繩子》，相信大家都玩過。游戲時看起來只用做一個簡單的割繩動作，實際上那只呆萌的青蛙時時在考你的力學知識……這就是一個經典的科普游戲。科普游戲是指以科普為目的、以互聯網絡為數據傳輸介質，可以從中獲得科學知識、科學思想、科學方法和科學精神的游戲。

在教學光學單元時，我給學生帶來了游戲《Refraction》——主宰整個游戲的物理定律是光線的折射與反射。游戲中需要借助各種面鏡和透鏡來改變激光的路徑，并讓各種光線到達指定的點。課前，我先設計一個高于學生水平的關卡，請學生來試玩。學生會覺得很有趣，但是卻無法完成任務。然后我再引入光學單元的知識進行教學，學生在上課的過程中會有一種豁然開朗的感覺，似乎剛才的關卡找到突破口了，他們把玩游戲的興趣轉化成解決問題的興趣參與到科學探究中，全身心投入，目標明確，學習效果事半功倍。當探究結束，我再次出示課前的那個游戲關卡，學生學以致用，理論指導實際，很快破解了關卡，游戲的融入進一步體現了STEAM的融合理念。課堂教學和科普游戲協同工作、和諧相處激發了學生的探究興趣，促進學生的科學素養發展。但這個過程中要注意教師應該掌握度量，不能讓學生過度游戲。

三、計算機輔助教學，突破教學重難點

小學科學內容中有些抽象的知識，僅靠老師的講述，學生是無法理解透徹的，如果能夠結合信息技術，可以將這些知識具體化，形象化地展現在學生眼前。

地球和宇宙科學是小學科學的重要組成部分。生活中學生早已對地球、宇宙飛船、星球等詞匯有了初步的認識，但這些事物離生活比較遙遠，沒有條件直接研究或觀察，再加上認知水平限制，在學習這部分內容時，難度較大。融合信息技術可以創設科學觀察和探索情境，突破時空限制，實現已有認知與新授知識對接、虛擬和真實互補。一些難以理解或者復雜的地方，可以通過可視化、智能化使之融合、成為一體。

《在星空中》一課要求學生認識星圖，觀測星空。在以往的教學中，考慮到教學時間、設備以及安全等因素，教師對這一內容的處理，一直處于紙上談“星”階段。針對這一現象，我給學生帶來了Stellarium（虛擬天文館）軟件。我借助Stellarium在學生眼前模擬出一片 “真正”的星空。通過人機互動功能，學生以第一視角的角度去發現、探索宇宙空間，仿若身臨其境，翱翔在這片星空中。通過這樣的一種方式，不僅方便了教師教學，而且將抽象的宇宙知識具體化，加強了學生對知識的理解，極大地調動了學生學習的積極性，有助于啟發他們在課后對星空宇宙做進一步探究，增加課外知識，拓寬視野。

四、基于互聯網教學，拓寬小學科學課堂

互聯網教學是一種現代的、動態的、開放的課堂模式，可以讓科學課更生動形象，更能激發學生的學習興趣和探究欲望。中高段年級的學生通過各階段的信息技術學習，已經基本掌握了常用技術，例如網頁瀏覽搜索、制作電子小報等。讓學生在互聯網中尋找信息，解決問題，充分調動了學生的主觀能動性，輕松地學到更多的知識。

如在教學《生物多樣性的意義》一課時，我指導學生確定了以《基于網絡環境的蘇州本土生物多樣性調查研究》為主題的科學學科綜合實踐活動，引導學生對身邊的動植物資源進行探究。學生依據自己感興趣的問題，通過互聯網強大的搜索功能，或是登陸各類科普資源網站——如蘇州科普之窗，搜集文字及圖片資料，最后制作成電子小報，全班交流。通過學習成果的發布，展示表現自我的能力，發展解釋和評價能力，體驗學習成功的喜悅。整個探究學生不再是單純地被動地接受知識，而成為信息加工、處理的操縱者，成為知識的主動構建者，從而激發學生的學習積極性和主動性，開闊視野，激發學生創造性智慧，最終達到培養和提高學生科學素養的目的。

綜上所述，在小學科學中充分融合信息技術，兩者和諧發展，確實能更好地激發學生學習興趣，拓寬學生視野，發展學生核心素養，促進學生全面發展，這是和是和STEAM教育理論相一致的。因此我們應該在今后的教學實踐中，不斷探索研究，更好地在小學科學課程中整合信息技術。

【作者單位：常熟市辛莊小學 ?江蘇】