借助信息技術增強教學效果

◇孫 浩（江蘇：邳州市燕子埠鎮中心小學）

小學科學是一門幫助學生理解生活中簡單科學現象和基本科學知識的課程。現階段，信息技術正快速融入教育行業并發揮著重要作用。在科學教學中整合信息技術，把實踐探究的真實環境與信息技術的虛擬環境相結合，可以幫助學生更簡單地理解知識、更有效地實現課堂互動、更高層次地提高學生的創新精神和實踐能力。

小學科學課程的綜合性、探究性、實踐性，決定了利用信息技術轉變教學方式和學習方式的必然性。虛實融合的策略就是將虛擬現實技術和實踐教學緊密結合，通過虛擬和實際相結合的方式進行教學。這種教學策略不僅可以拓寬學生的學習途徑、學習寬度，提高學生的學習興趣和探究欲望，還可以幫助學生更深入地理解知識和提高學生的實踐能力。

一、信息技術與小學科學融合存在的問題

首先是科學教師不夠專業化，教師信息化素養參差不齊。當前很多小學科學教師都是由其他專業的教師代替，這說明當前科學課程在小學整個教學體制中受到的重視程度還遠遠不夠。由于這些科學教師并非專業的出身，導致其專業素養不高。

其次是科學教學沒有真正體現信息技術對于提升學生科學素養的促進作用。在當前的信息化時代，多媒體教學非常普遍，其在給教學帶來便利的同時，也產生了一些問題。與小學科學實驗教學中學生親歷實驗過程相比，多媒體教學節省了時間，但是由于在教學中使用的視頻圖片數量過多，教學速度過快，導致學生沒有自主思考的時間，對科學知識的理解不夠深入。這樣不僅不利于學生和教師之間的互動，也不利于學生科學精神的培養。

最后是教學組織過于形式化。探究學習是科學學習非常重要的方式之一，但由于實驗器材有限、場地不夠、教師認識不足等，導致學生在科學探究學習中存在很多問題。如分組不夠科學，沒有根據學生的特點進行科學分配，影響了教學效果；實驗教學形式比較單一，實驗教學僅僅在實驗室中進行，沒有充分利用周邊的資源環境；教師水平有限，不能利用信息技術虛擬技術開展虛擬實驗等。

二、解決信息技術與小學科學融合存在問題的對策

針對以上問題，首先應該優化教師隊伍，培養教師的專業發展能力，提高科學教師的專業素養，讓他們向專職化和專業化發展。教師要加強培訓和學習，注重內涵發展，多多參與相關專家講座、閱讀相關書籍，不斷提高自身信息化素養。

其次在進行科學教學過程中要優化實驗過程，配備完善的實驗器材，不要生硬地套用規定實驗步驟來驗證實驗。教師要熟練掌握每個實驗的難點和重點，保證每個實驗都有側重點和突出點。要重視實驗時間的完整度，提高整體的實驗水平。也不要生硬地使用多媒體代替學生的真實體驗，應鼓勵教師進行思維創新，實現或創新多樣化的教學模式，利用數字化資源，在以電腦或網絡為基礎的信息技術環境中實施教學，促進學生在課堂上運用信息技術積極主動地學習。

最后還應重視教學的創新性。當前較好的學習模式就是合作探究學習，但是在組織分配上應注意以下兩點：一是在進行分組時，要根據學生的個性和特點進行搭配分組，培養學生的科學求知欲和探索欲。二是應該加強注意實驗秩序和安全，在需要的時候還可以走出實驗室，讓學生在實際生活中進行科學知識的學習。可以教給學生利用網絡自主學習的能力，或帶領學生利用虛擬技術對不方便開展的實驗進行探究。

三、借助信息技術增強小學科學教學效果

（一）創設合理的學習情境

創設合理的學習情境是虛實融合策略的重要環節。教師可以通過設置問題、布置任務、構建情境等方式，讓學生在虛擬和實際環境中進行探究和實踐，從而幫助學生更深刻地理解和應用科學知識。小學科學課程既應當向學生傳授一些基本性的科學知識，又需對小學生自身的創新意識加以激發，助力學生自身創新性思維能力不斷增強。小學科學教師應當充分借助信息技術具備的教學優勢，充分激發小學生自身的智慧潛能，激活小學生參與創新活動的熱情，實現其科學性思維品質的建立，全面助力小學生自身科學素養的提升。

科學教師可借助信息技術進行動畫課件制作，在動畫之中直觀地展現教學現象，助力學生加深個人學習印象及理解程度。教師還可預先準備一些活動材料，動員學生自主動手，對于實驗結論加以驗證，從真正意義上實現對知識內涵的理解。此外，教師還可以搜集整理相關視頻資料，借助多媒體設備加以展示，促使學生了解科學知識和生活現實之間的密切聯系，進而增強個人知識探究欲望以及創新思維能力。如在教學《古代生物的多樣性》時，可以借助虛擬技術創設遠古時代地球環境，讓學生走進恐龍生活的環境，他們在這樣的環境中學習，一定會興趣盎然。

（二）培養學生探究意識

正所謂“學貴有疑”，學生心中有了疑問，才會產生對問題的探究欲望，才會具有探究答案的強大動力。因此，在小學科學課堂教學中，教師應改變原有的灌輸式教學模式，主動為學生設置問題、創設情境，引導學生發現并分析問題，直至解決問題。要讓學生通過自己的努力完成對問題的探究，進而獲得更好的學習體驗感，這對于學生今后的學習以及發展意義重大。

例如，在教學《聲音的產生》時，教師可以充分發揮現代教育技術的特點與優勢，利用多媒體大屏幕為學生播放大自然中的各種聲音，如風聲、雨聲、鳥鳴聲等等，然后向學生提出問題:“同學們，你們都知道大自然界中有著各種各樣的聲音，這些聲音讓我們感受到了大自然的精彩與奧妙。但是，你們有沒有想過，聲音是怎么產生的？”這個問題一下就勾起了學生的探究欲望，讓他們滿懷期待地投入接下來的學習以及探究中。

（三）引入虛擬現實技術

虛擬現實技術包括虛擬環境和互動模擬游戲等，可以在較短的時間內模擬生態系統、天氣現象等自然環境，幫助學生直觀感受并理解科學知識。教師可以在課堂上向學生介紹虛擬現實技術的原理和具體應用，然后組織學生參與虛擬實驗和虛擬游戲，從而深入理解科學知識。

虛擬實驗以虛擬現實、增強現實為核心技術，為學生提供動態逼真的學習環境。在虛擬實驗室里可以身臨其境地操作虛擬實驗器材，放心地讓學生進行各種實驗而不必擔心操作失誤、費用和危險等不利因素。NB小學科學虛擬實驗平臺就是一個可以進行虛擬實驗操作的平臺，虛擬實驗不受場地限制、不受材料數量限制，可以對實際實驗操作形成很好的互補作用。如學習用酒精燈加熱物體，利用虛擬實驗讓學生操作如何給酒精燈添加酒精、如何點燃酒精燈、如何用外焰加熱、如何熄滅酒精燈等。學生的操作會觸發虛擬實驗中出現真實的情景，可以加深學生對科學知識的理解。虛擬實驗中的危險情境不會危及學生安全，又可以加深學生的認知，還可以重復多次實驗。同時，教師可充分凸顯虛擬實驗平臺的互動性特征，進行師生以及生生之間的學習與交流，進而為后續組織開展課堂教學提供有力參考，有針對性地解決問題。此外，教師還可以動員家長積極參與，有效發揮家長的監督作用，促使課前自主學習活動開展更加高效，實現家校共育的良好局面。

（四）集成實際環境

實際環境指學生身邊的實際情況，以小學科學課堂為例，可以是學校的自然環境、物質環境等等。教師可以引導學生觀察、發現、分析和探究實際環境中的科學現象，這樣可以讓學生更加直觀地感受和理解科學知識。通過集成實際環境喚起學生的主觀能動性，才能激發其心中強大的學習動力，才能充分發揮學生在課堂學習中的主體性地位，而學生有了興趣之后，其在課堂上的主動探究意識與欲望也會得到顯著增強。

例如，在教學《多姿多彩的植物》時，教師可以引入外星人的卡通形象，賦予學生地球向導的身份，讓學生為外星人介紹地球上多姿多彩的植物。首先，教師可以用圖片展示的方式為學生展示一些楊樹、柳樹、松樹、水稻、小麥、花生等不同植物的圖片，然后詢問學生：“你知道這些植物的名稱嗎？”“你知道這些植物有哪些特征嗎？”隨后，教師可以讓學生以小組為單位在圖片上為不同的植物加上一些形容詞，如雪白柔軟的棉花、金黃飽滿的水稻、四季常青的松樹等等。通過導入外星人，激發學生的學習興趣，同時學生也能夠了解到只有地球上才會有這么多的植物。學生為外星人介紹圖片中的植物，也是他們認識植物的一個過程，同時也可提升其成就感。利用圖片拓展學生對不同種類植物的了解程度，對提升學生對課堂知識內容的探究能力有著非常好的促進作用。

（五）創新科學學習模式

對于科學學科教學來說，大班額的情況會導致實驗器材分配困難，教師個性化指導難以實現。小學科學信息化學習環境豐富了教師的教學手段、課題組織形式、師生交互形式，有效地提高了學生學習科學的效率，科學教師的教學模式和方法也產生了相應的變化。利用App 軟件和可移動設備開展探究類實驗活動，可以打破時空限制，促進學生主動學習。借助電子移動設備和App 軟件，可以讓學生更加方便地在課堂、實驗室、校園、家庭等不同地點進行觀察、學習，新穎的學習方式可以保證較長時間內的學習動機延續，促成學生主動學習。同時，借助軟件的擬真特性和豐富的學習方式，可以幫助學生突破學習難點。如利用識花君、拍照識物等App調查校園里的植物時，先組織學生討論如何對校園里的植物進行調查，明確調查的方法有實地觀察、畫圖、拍照、查閱資料等，再引導學生交流明確調查校園里的植物時具體要調查哪些內容。接著教師出示識花君、拍照識物軟件界面，講解如何運用這兩種軟件進行植物的識別。強調探究注意事項，圈定探究區域后，學生就可以分組進行探究了。這類活動轉變了教學行為，往往具有較強的開放性，更能鍛煉學生的綜合實驗素質，學生親歷整個調查過程，對調查的完整程序有了更深的認識，對調查結果也會印象更深刻。同時，掌握了調查的方法，也有利于學生在其余的時間內做更廣泛的調查活動。

另外，依托網絡環境，現代信息技術使科學學習常態化成為可能。微信群、QQ 等即時聊天工具可以讓師生隨時互聯；各種作業學習小程序可以及時反饋學生的學習效果；各種實驗小視頻可以激發學生的興趣，也可以為學生提供模仿的樣本；視頻點播、網絡教室、校園網站等平臺，可以進行科普教育……不管是教師還是學生，都可以通過網絡參與協作學習。

信息技術與實踐環境虛實融合策略的應用，有利于小學科學教學深入發展和升華?？茖W教師可以通過此策略，充分利用現代信息技術進行適當的實驗教學環境的創設，從而在成功吸引小學生注意力的同時，為學生創建一個真實的、多樣化的、積極參與的學習環境。學生在這樣的環境中，學習興趣和創造力將得到有效激發，同時也能更好地提升學習效果和科學素養。