應用科學技術 提高教學效率

◇郭 廷（江蘇：中國礦業大學附屬小學）

小學科學是一門理論與實踐并存的學科，且具有顯著的科學知識啟蒙功能。學生可以通過科學學科的知識學習與實踐活動了解更多的科學知識、生命規律、自然規律等，進而為培養學生科學素養提供保障。同時，學生在科學學習過程中還能有效改善自身的自主學習能力、探究能力、釋疑能力以及驗證能力，為提高科學學習能力以及塑造科學精神奠定基礎。隨著科學技術，尤其是現代信息技術的發展，現代教育領域中技術的應用越來越普遍。因此，小學科學教師也應順應時代發展，積極地將各種科學技術尤其是信息技術融入教學實踐，為學生提供多元化、動態化的教學內容，或基于信息技術開展科學教學創新活動，為提高學生科學學科的學習效率、促進學生科學素養的發展奠定基礎。

一、科學技術在小學科學教學中的應用價值

（一）豐富教學內容

在既往的小學科學課堂中，教師受教材、教學時間所限，課堂講授的科學知識十分有限。而科學技術在小學科學教學中的應用，可以幫助教師合理地拓展教學內容與教學深度，以此來幫助學生積累更多的科學知識。同時，科學技術的應用，還可以打破教學時間與空間限制，教師可以利用網絡、信息技術等為學生搜集、開發更為豐富的教學資源，以此來滿足不同層次學生科學知識學習需求，從而豐富學生的科學知識量，完善其科學知識體系。

（二）改善學生學習情感

科學技術在小學科學教學中的應用，可以有效激發學生對科學知識的學習與實踐興趣，這對改善學生對科學知識的學習情感，提高學生的探究欲具有重要的促進作用。與此同時，教師還可以利用科學技術降低科學理論知識的抽象度，提升學生學習體驗感，這對培養學生對科學知識、科學現象的探究熱情具有重要的推動作用，同時，還有助于學生加深對科學知識的理解,提升學生的科學素養。

（三）促進學生科學素養形成

小學科學教材內容涵蓋了大量科學知識。在傳統教學模式下，教師多采用板書方式開展教學，很多科學教學內容無法通過板書形式呈現給學生，因而影響了學生科學學習效能，在一定程度上阻礙了學生科學素養的形成。若教師合理應用科學技術手段，則可以為學生更加直觀、“真實”地呈現更多的科學知識，以提高學生學習效能，為促進學生科學素養的形成提供保障。另外，教師還可以借助于信息技術的網絡化教學手段與資源，為學生提供更為便利的學習條件，使學生能夠隨時隨地開展科學知識的學習，甚至還可以實現“按需學習”，這對提高學生學習效能，以及科學素養的形成具有積極的促進作用。

二、科學技術在小學科學教學應用中存在的問題

（一）過度應用

調查發現，有一些小學科學教師在應用科學技術開展教學實踐活動時，存在著過度應用的現象。如，為學生設計、制作了大量的PPT 課件，并運用大量的動畫、視頻內容等以期提高學生的學習專注度，但事與愿違，學生的專注度往往被集中在各類動畫或視頻的觀看上，自主思考的時間減少了。另外，有的教師還將一些本應引導學生自主思考的知識點、科學問題也制作成課件，學生在觀看的過程中已經得到了相應的答案，這樣，既不利于提高學生的科學思維能力，也不利于促進學生科學素養的形成。

（二）應用模式單一

調查發現，還有一些小學科學教師存在著科學技術應用模式單一問題，且多以PPT 課件展示，學生只是單純地觀看相關PPT 課件，如同閱讀教材一般。另外，一些教師還將本可以實踐操作的科學實踐或實驗活動也制作成了視頻課件，并以視頻課件的播放代替科學實踐或實驗活動，這無疑不利于學生對科學知識的學習，而且，降低了學生的動手實踐能力、科學思維能力與科學驗證能力，且不利于學生科學素養的形成。

三、科學技術在小學科學教學中的應用

（一）改善學生學習情感

興趣是一切學習活動的內驅動力，也是學生實現高質量、高效率學習的基礎與保障。小學生多會對自己不曾了解、嘗試過的事物表現出強烈的好奇心與探索欲，若在科學教學中運用信息技術適當地引入一些學生感興趣的、新鮮的科學知識或科學現象，既可以引發學生的科學知識學習興趣及探索欲，還能有效改善學生科學學習情感。因此，科學教師應基于教學目標、教學內容、學情（學生科學學習的興趣點、學習需求）等，有機地在教學實踐中融入更多信息技術教學內容，創新教學形式，以此來調動、改善學生科學學習情感，以提高學生科學學習效能、促進學生科學素養的形成。

科學知識是源于現實生活的。因此，教師可以利用科學技術為學生提供或創設相應的生活化科學學習內容，讓學生在生活化的學習活動中掌握更多的科學知識。另外，教師還可以利用信息技術為學生介紹更多科學家發現自然現象、科學規律的過程，并在學生的觀看過程中指導學生模仿，養成在生活中進行科學觀察、科學實踐、科學分析的意識，培養學生生活觀察能力、分析能力，引導他們不斷增加對科學知識、科學現象的觀察意識與能力，且能夠自主地、深入地觀察或分析更多的科學現象，以此強化學生科學知識的自主學習能力、分析能力與思考能力。如此，久而久之，學生科學學習的情感必然會得到有效的改善。另外，教師應善于運用信息技術為學生創設更多的、生活化的教學情境，將抽象的科學理論知識變得直觀化、可視化、生動化，這對改善學生科學學習情感、激發學生學習興趣具有積極的現實意義。

（二）開展視聽化教學活動

小學生缺乏良好的學習專注度，尤其是低年級學生，其學習專注時間往往只有十幾分鐘，當他們遇到了枯燥的、抽象性較強的科學理論知識時，其專注性學習的時間則會更短。這是低年級學生在科學課中出現“走神兒”“溜號兒”的主要原因，也是其課堂學習效能低下的主要根源。因此，教師則可以充分利用現代信息技術將相關的科學理論知識加以“直觀化”“可視化”“聽視化”處理，這對改善學生學習情感、延長學生學習專注時間、提高其學習效能均具有積極的促進作用。如在“聲音”教學時，學生往往對聲音的概念、聲音形成的原因及傳播要素等缺乏理解。此時，教師可以利用網絡中的各種教學資源、視聽資源等為學生搜集一些生活中經常聽到的聲音，如流水聲、小貓的叫聲、汽車鳴笛聲、笑聲等，然后應用相關技術將其制作成音頻課件或視頻課件。教師可以在“聲音”概念教學之余，組織學生進行音頻課件或視頻課件的聆聽或視聽，還可以組織學生結合相關的課件開展“聽聲辨物”“看物學叫”等游戲。又如，在“礦物”觀察教學時，因學生無法用顯微鏡觀察到更多的礦石，教師則可以利用網絡為學生搜集更多的礦物知識、礦石的顯微鏡觀察圖片等，讓學生能夠更為直觀地觀察、了解到各種礦石的微觀世界，進而強化學生對各種礦物的了解。這樣，既降低了相關科學知識的抽象性，且對拓展學生科學知識視野、促進其科學素養的形成具有積極作用。

（三）開展實驗教學

科學實驗課是小學科學教學的重要內容。傳統的實驗課往往會受客觀因素的影響而無法開展，教師若采用傳統的掛圖法、模型演示法進行教學，學生會因知識的抽象而影響其學習與內化效果。但若科學地運用現代信息技術進行實驗演示，既可以避免傳統實踐操作法進行科學實驗時出現不精確、后排學生無法觀察等問題，也不會受到教學環境、條件所限制；同時，還可以讓學生能夠更加直觀地觀察整個實驗的過程、反應等。

如在“熱脹冷縮”實驗教學時，教師則可以充分利用多媒體進行該實驗的視頻演示。由于物體“熱脹冷縮”的幅度相對較小，教師則可以將具體的實驗錄像視頻再制作成動畫，利用“夸張”的手法來提高“熱脹冷縮”的幅度，以利于學生的理解。利用現代信息技術進行此類的實驗演示，既可以令所有學生均能清晰地觀察到實驗現象，也可以提高其學習的專注力，這對提升科學教學有效性具極大的促進作用。另外，小學科學教學中有許多生活實驗及實驗操作內容，但受時間所限，一些科學實驗內容、科學實踐活動無法在課堂中完成。此類時間較長的生活化科學實驗或是實踐活動內容，教師若采用傳統教學方法（掛圖、模型演示等）無法讓學生明白或理解相關科學實驗的過程或科學知識，學生只能靠死記硬背來進行記憶，這既不利于學生學習效能的提升，也不利于學生科學素養的形成。因此，科學教師可以運用現代信息技術將那些抽象的、難以講解的科學實驗或科學實踐活動內容制作成科學實驗視頻，讓學生通過觀看視頻來了解相關科學實驗的步驟、內容等，學生在“親身經歷”中系統地理解相關的科學實驗，這對促進學生科學知識的內化也具有積極作用。如，在“蠶的一生”的教學中，教師可以將蠶的蛻變過程制作成視頻課件，以供學生觀察。學生則可以通過視頻在較短的時間內了解蠶如何從“蟲”至“蛹”再至“蛾”的整個過程。同時，學生還可以從視頻中系統地了解蠶從出生、蛻皮、進食、吐絲、結繭以及成蛾的整個過程，能夠全方位地了解“蠶的一生”。此時，教師還可以基于相應的課堂問題與視頻演示相結合，培養學生的問題意識，以此實現培養學生科學探究意識與科學思維的目的。如在“做一個測量紙帶”的實驗教學時，教師也可以利用動畫視頻來展示實驗過程，以提高學生對“首尾相連”“標準單位”的理解，然后再輔助以生活中的測量實例來進行講解。最后，再讓學生利用紙帶來進行實踐操作。這樣，既有效地開發與利用了教學資源，提高了學生的實驗能力，又幫助學生感知了“十進制計數”的方便性，進而實現提高測量實驗精準度的目的。另外，在信息技術的輔助教學中，學生還可以提高對科學實驗本質及相關現象、規律的理解，進而為提高科學實驗教學質量奠定基礎。

在小學科學教學中，教師要結合教學實際、學情、學生學習需求來合理應用相關信息技術，同時也要積極創新和優化教學模式，提高科學技術在科學教學中的應用效果，進而實現改善學生科學學習情感、提高學生學習效能的目的。另外，教師在運用科學技術開展科學教學時，還要合理安排應用時長、應用頻率，避免出現過度應用、低效應用的問題。只有這樣，才能為提高科學技術在教育教學中的應用效能、促進學生科學素養的形成奠定基礎。