借力信息技術，領跑科學教學

王福超

小學科學中的很多科學現象，普遍在呈現形式上比較形象具體、生動有趣、鮮活多樣，且與學生的認知發展關聯密切。但這些現象背后所對應的科學原理、思想、方法等，以及學生在現象觀察、分析、了解基礎上所得出的結論、觀點等，則極為抽象，且對于學生的思維與理解要求很高。這使得信息技術在小學科學教學中的應用，便更具現實意義，也更利于預設教學目標的達成以及學生科學素養的塑造?；诖耍處熢诼鋵嵭W科學教學指導、設計時，應以充分應用信息技術為依托，來加強對其所對應的媒體演示功能、交互生成工具、信息獲取手段、交流研討途徑等的借助與利用，為學生提供多種方式、借助多種途徑開展科學學習的條件，來促進學生科學學習的深層次開展。以通過對信息技術作用與優勢的發揮，來促進學生對科學理論、知識、觀點、原理的逐步內化，為其在趣味化、可視化、多元化認知生態內學科學、用科學而注入新鮮血液。

一、信息技術應用于小學科學教學的參考理論

關于信息技術在小學學科教學中的應用，已成為新時代科學教學領域的熱點與趨勢，而且其在育人定位與導向上，也與全新的《小學科學課程標準》以及“建構主義理論”等都具有無限契合之處。

1. 符合科學課程標準的要求

就新時代小學科學教學現狀來看，信息技術的應用，本身已成為一種必然趨勢。而且，全新的《小學科學課程標準》也明確指出：在一切有條件的地方，科學課程的教學應盡可能地運用現代化教育技術。其對小學科學教學中信息化教學方法的應用提供了參考，指明了方向。同時，科學課程標準的這一全新要求，也更加說明了建立在信息技術基礎上的科學教學的價值與意義。

2. 契合建構主義理論的導向

建構主義理論強調應借助一切條件，為學生構建出與其身心特性、認知規律相契合的學習空間、環境、平臺。而信息技術的應用，則更為符合小學學生思維與理解能力較為欠缺的認知現狀，同時與小學科學觀點、理論、原理等比較抽象、深奧的學科特性，也更為貼近?？梢哉f，將信息技術應用至科學教學，更是對建構主義理論的深度詮釋，且更易確?？茖W教學的高效推進與深度實施。

二、信息技術在小學科學教學中的應用價值

作為小學科學教學領域應用最為廣泛、普遍的教學工具之一，信息技術強大的可視化、實用性、直觀化等特點，為小學科學教學的高效途徑鋪設了廣闊道路。而且，在信息技術所對應的各類資源、素材、工具等驅使下，學生參與科學學習、發展科學素養的方式必然更為多元、豐富、寬泛，這自然更利于學生對科學原理、思想、方法的內化，以及小學科學教學的針對性與延展性強化。

1. 可切實助推學生認知發展

科學中涉及的一些抽象原理、深奧觀點、重要思想等，普遍對學生思維與理解要求很高。而在信息技術的驅使下，諸多看似復雜的科學理論，便會被以更為直觀的認知途徑遷移至學生視覺，這必然更利于學生科學興趣的激發，以及探究欲望、實踐熱情的調動。更為重要的是，學生的科學素養培育以及認知能力提升等育人目標，也會因為信息技術的助推而得以切實達成。此外，學生在借助信息技術投身科學學習的認知過程中，其思維、理解能力必然會得到充分發展，這勢必更利于其認知發展需要的滿足。

2. 可更好強化科學教學實效

信息技術強大的可視化、直觀化呈現功能，以及其大容量、多領域信息存儲優勢，更為小學科學傳統教學模式的優化與改進，提供了便利。同時，教師在設計科學實驗、活動、問題、任務等的過程中，可通過對信息技術的應用來增強教學設計的豐富性與延展性，進而為師生、生生互動、研討、探究等搭建寬泛平臺，來確保教學指導的實效性與針對性，以確?？茖W教學的開展向著縱深領域而邁進，來打造高效課堂，使其成為引領學生科學素養塑造的堅實保證與重要依托。

三、信息技術在小學科學教學中的應用策略

結合小學學生的身心特性、認知現狀，以及小學科學的學科特性、育人導向，進而為了達到切實提升課堂教學實效的目的。教師在借助信息技術來落實教學設計與指導時，應以切實為學生搭建豐富、鮮活、形象的認知生態為鋪墊，并根據具體教學內容與預設教學目標，于多領域、多方面做好對輔助性信息化資源、工具、技術等的利用與駕馭，在此基礎上開掘出豐富性教學資源、素材、信息等，以據此對學生的思維、理解、認知能力進行全方位激活。使學生在信息技術的引領與驅使下，逐步發展科學興趣，深度內化科學理論，來助推其認知基礎的夯實，以及認知發展需要的滿足。

1. 應用信息技術構建豐富認知生態，助推學生的科學興趣激活

受自身身心特性、認知規律等因素影響，以致于小學階段的很多學生，普遍在思維與理解能力發展上處于由形象思維向抽象邏輯的過渡期，其對于很多抽象科學原理、思想的理解，必然離不開輔助性直觀認知素材的刺激。而信息技術所對應的直觀演示功能，則可以圖畫、視頻、音樂、文字等直觀性認知途徑，來激發學生的科學興趣，為其深刻理解課內內涵而助力。因此，教師應以切實應用信息技術為輔助，將科學教學中涉及的較為抽象的知識、內容等，采用信息化教學工具予以展示、呈現、反饋，來構建出鮮活而生動的教學生態，幫助學生有效理解其中蘊含的科學原理與思想。以通過視覺、聽覺、觸覺刺激，激活蘊含于學生內心深處迫切的科學探究欲望，為科學教學實效提升而助力。例如，在開展“植物的生長變化”“動物的生命周期”等時間跨度較長的科學內容教學中，可以研究鳳仙花、蠶等的生長變化過程為依托，讓學生分階段利用拍視頻的方式來記錄其生長過程，并將其中蘊含的生命規律、原理等，制作成輔助性教學微課，就學生需要理解的重點、難點問題進行直觀展示，使學生在圖文并茂的認知體驗刺激下，獲得科學興趣的激發，來拓寬其認知視野，豐富其認知積淀，使學生在深層次感知科學魅力的過程中快速進入學習狀態，來激發其科學探究興趣與熱情，為科學教學實效的強化而提供鋪墊。

2. 應用信息技術創設直觀感知平臺，引領學生的科學理解深化

信息技術的應用，為多元化、探究式、開放性科學認知平臺的搭建，拓寬了渠道、提供了參考，尤其是其所對應的電子白板等模擬操作軟件，不僅可增強教學指導與設計的直觀性，而且對全方位了解科學原理的生成過程，具有重要意義。因此，教師應以輔助性模擬軟件為依托，來提升教學指導與設計的延展性，以全面增強學生體驗的豐富性，并為師生、生生的互動而提供助力。同時，還可就科學學習中涉及的一些相似性較強，且理解難度較大的問題或觀點、現象或規律等，制作成輔助性教學PPT、掛圖等，組織學生在對比、分析、觀摩中，選用自己最喜歡、最熱衷的方式開展科學探究，精準理解其中所蘊含的科學原理或思想。例如，在開展“蝸?！苯虒W中，可在交互式電子白板中對“蝸?！鄙眢w各部位結構的名稱、概念等予以分解，讓學生結合“蝸牛”的身體結構圖，對各部位結構采用拖拽、平移等方式進行組合，來構建出一個完整的“蝸?！?，并將所做的構圖與原圖進行對比，發現自己理解上存在的謬誤，以幫助學生精準、充分地理解“蝸?！鄙眢w各部位的名稱，來加深其對基本概念的理解，以更好地強化學生對教學中關鍵科學理論的理解與內化，為學生精準把握科學內涵而注入新鮮血液。使科學探究的開展與落實，因為有輔助認知平臺的引領而得以切實實現，來引領學生的科學理解深化。

3. 應用信息技術提供研討交流條件，促使學生的科學素養塑造

傳統師生、生生溝通交流的開展，往往會受到時間、空間、環境等因素的制約，而信息技術所對應的豐富信息檢索功能，不僅為教師搜集多種教學素材提供了鋪墊，而且可進一步拓寬學生的知識面，且對于學生更好地開展科學學習提供了鋪墊。而且，信息技術環境的構建，為學生在多元化、個性化認知領域內開展科學探究搭建了平臺，同時更利于學生認知困境的化解以及科學潛能的開掘，也會產生積極影響。因此，教師應以充分利用移動化、智能化、信息化、網絡化認知工具為鋪墊，將多種信息化資源融入課堂，來構建全新認知體系，并為學生深度開展科學探究而奠基。尤其在一些科學實驗領域，更應以信息化教學技術為依托，組織學生在自主構建實驗方案、選取實驗材料、獲取實驗數據、總結實驗結論中提高科學教學的延展性與發散性。例如，在開展“磁鐵的兩極”教學中，為幫助學生充分理解磁極、磁性等科學理論，可通過對豐富教學資源的開發與整合，引領學生從不同視覺開展科學探究，并自主構建實驗方案，在合作與互助中開展科學探究，通過信息技術與科學實驗的融合，來促進學生的科學素養發展。讓學生在直觀化、可視化認知體驗中慢慢獲得認知蛻變，為其完備知識體系的構建而助力。

總之，信息技術極為顯著的可視化、趣味化、直觀化、具體化特性與功能，以及其在科學素材、資源、信息等存儲、呈現、加工等方面的巨大優勢，使得其在小學科學教學領域的應用與落實，便成為一種必然趨勢。而小學科學又是引領學生科學素養塑造的關鍵保證，更是發展學生科學興趣、開掘學生科學潛能的認知載體，其教學工具、資源、方式等的選擇，必然對預設教學目標的達成，有著直接影響。這便充分說明以信息技術為引領的全新小學科學教學生態構建，勢必更利于課堂教學實效的提升，也更利于學生視域拓展與認知升華。此外，面對豐富性、形象性、多元化信息化資源、素材、工具等的刺激，學生在科學學習中的積極性與主動性必然會切實調動，這勢必更利于學生的深層次認知發展需要滿足。因此，教師在借助信息技術開展小學科學教學指導時，應以充分解析具體教學內容、科學設定對應教學目標為參考，來加強對輔助性信息技術工具、資源、素材等的利用與開發，以在此基礎上拓寬課堂路徑，變革教學策略，提升教學實效，將看似抽象、復雜、深奧的科學理論，以最易被學生所接受的信息化途徑遷移至其視域，來化解其認知困惑，提升其認知能力，為促進學生高效內化科學理論，切實提升科學素養而助力。在切實彰顯信息技術價值與作用的基礎上，夯實學生的科學基礎，突破學生的認知局限，豐富學生的認知體驗，為高質量、深層次、多元化的小學科學育人生態創設而奠基鋪路、提供保證。