有效运用信息技术优化小学科学教学

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有效运用信息技术优化小学科学教学
摘要：新课程改革对小学科学教学提出了新的教育理念，《小学科学新课程标准》中明确提出：在一切有条件的地方，科学课程的教学应尽可能地运用各种现代教育技术。促进信息技术与学科的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。教师有效运用信息技术，使教学内容丰富多彩，教学形式生动活泼，增强学生学习兴趣，丰富学生学习方式，提高学生学习效率，推动了学生的全面发展，优化了小学科学教学。
关键词：信息技术；有效整合；科学教学
小学科学是一门科学启蒙性学科，侧重于让学生在探索中学习，研究发展孩子与生俱来的探究兴趣；教材提供大量的科学信息，许多实物彩色图片、形象的模型图与准确的文字相结合，从而将科学知识生动直观地展示出来。如在教学中充分地利用课件、多媒体等各种电化教学手段，使枯燥的知识趣味化，优化了教学环境，拓宽了教师教和学生学的思路，从而提高了教学效果。在信息时代，当教育理念开始从着眼于“社会规限”转向致力于“人的解放”时，当学校课程开始从出示“学习的范本”转向提供“共享的资源”时，当教师角色开始从扮演“知识传授者”转向担当“学习引导者”时，教育活动的性质也就不得不进行根本性改造。[1]据上述理论，在与信息时代相适应的教学活动中，既要发挥教师主导作用，又要充分体现学生主体作用，信息技术使科学课堂教学为实现教学目标而发挥了优势。
一、信息技术在小学科学课教学中的优势
（一）信息技术的生动具体、直观形象
多媒体技术能看、能听，还能操作，再通过同学和老师讨论、交流并通过语言表达出来，知识的获得大大优于传统教学的效果，比单一地听老师讲课容易接受的多。通过多种感官的刺激所获取的信息量，从而就可以掌握更多的知识。这些对学习者产生了多种感官的综合刺激，能有效地激发学生的学习兴趣，产生强烈的学习欲望，形成学习动机，有利于学生对科学知识的获取和保持。
1、运用信息技术培养学生的科学信息素养
实践证明网络教学可以培养学生的自我建构能力，让学生参与课堂教学构建，培养学生的科学素养。利用电教媒体可以使实验对象变“小”为“大”，实验过程变“慢”为“快”，课型变“抽象”为“形象”，变“黑箱”为“白箱”，利用电教媒体，还可以对一些宏观和微观的实验进行“模拟”；对已做过的实验进行重复再现等等。[2]信息技术不但能演示实验过程，呈现自然现象，而且它能使“静”态变“动”态、 “高速”变“低速”、“连续”变“定格”，它能使许多看不见、摸不着的变化变成有“形”、有“声”、有“色”的事物。例如：利用投影仪放大功能观察小蚯蚓蠕动，学生对蚯蚓运动方式的印象会无比深刻，大大提高学生的观察效果，；又如：钟乳石形成，利用播放影片方式，只用很短时间就演示了它需漫长时间才能形成的生动过程，学生一目了然。在教学中，若将信息技术和真实的实验有机结合，可使实验效果大大提高。
2、运用信息技术促进学生思维发展
在课堂上运用多媒体，通过声音、图像等信息直接刺激学生的听觉和视觉，激发学生思维积极性，促使学生感知迅速、记忆牢固、思维灵敏、想象丰富。当学生无法感知时使用信息技术，就如同给学生的思维搭上一个个的脚手架，对学生的学习具有十分重要的促进作用。学生在现代教育技术营造的教育环境中学习，各种感官被充分调动起来，思维活跃，能更积极地参与到教学过程中，同时大大提高了学习科学的兴趣和效率，因此信息技术与小学科学整合有助于因材施教、实现教学个性化，促进学生思维发展。

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3、运用多媒体信息技术，培养学生观察等能力
观察事物、认识事物能力是学生上好科学课、获取科学知识的重要途径。运用多媒体可以帮助学生直观有序认识事物，多媒体可以将科学实验过程随时定格，可以将肉眼观察不到或观察不清楚的细节、微观景象记录并显现给教师和学生。
4、利用信息技术培养学生阅读、交流能力
现在科学教育强调学生阅读能力和交流能力的培养，鼓励学生通过阅读获得信息，将获得的信息以他人能理解的方式表达出来。教学中利用信息技术为学生提供富有趣味的科学课外资料和辅助读物，以培养学生的阅读和交流能力。多媒体还可以虚拟实验、同步录像，用慢镜头对实验过程加以分析，既有实验的真实性，又有频闪照片的特征，使学生在轻松愉悦的环境中突破了教学重点难点，有助于解决科学实验教学中的问题。
如何聚集起尽可能多的科学资料和信息并快速、便捷地加以利用就成了科学教学工作者一直追求的梦想。
（二）信息技术可激发学生对科学学习的兴趣
现代教育技术能进一步激发学生的学习兴趣；能针对学生学习能力的差异调整教学进度，提高学习效率；能培养学生的自我教育能力，为终身教育打基础；能为学生提供更多的高质量的科学信息；能为教师提供更多样、更先进的教学手段……现代教育技术为今天的教学开拓了广阔的天地。[3]常言道，兴趣是成功的一半。要让学生保持积极的态度上好科学课，首先要在维护和提高学生的学习科学兴趣上做文章。信息技术手段具有能使人耳目一新的特殊优势，让学生对科学课产生兴趣和积极的情感时，就会从内心迸发出向往和求知的强烈欲望，产生积极、主动的学习动机。学生参与科学活动，就不再是一种负担，而是一种享受，一种愉快的体验，活动效果也会事半功倍。
（三）信息技术在科学实验中的作用
实验是科学教学中的教学手段，由于目前小学实验室条件有限，实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中很难充分体现。把现代教育技术中的多媒体技术应用于实验教学，不仅能克服实验条件的限制，还能提高实验演示的可信度，增强演示实验的有效性，加强实验操作的规范性、正确性、为学生进行实验设计创造条件，丰富学生的实验知识等，最大限度地发挥实验的作用，从而达到优化实验的目的。
1.优化观察实验、加深印象、激发兴趣
由于多媒体可以进行静态和动态的演示，将科学教学内容按一定的结构，用文字、图像等形式呈现在投影屏幕上，把学生的眼、耳、手、脑等器官都调动起来，使学习内容变得生动有趣，容易记忆、理解和掌握。例如：在观察烧红的木炭在纯氧中燃烧时，我先做实验，学生很咸兴趣，然后应用软件、有计算机将教学内容投影到屏幕上，燃烧时的动态，声音、颜色显示一一展现在学生眼前和脑中。这样学生就直观，轻松的环境中牢固地掌握知识，同时大大激发了学生自然的兴趣。
2.加强实验操作的正确性，强化学生实验操作的技能
掌握正确的操作和对不正确操作的理解，再进行科学实验，将大提高学生实验的有效性，也能深刻理解正确操作的重要性。实验是科学教学中最常用和最重要的教学手段，对帮助学生理解和掌握理论知识，培养学生动手操作能力有着举足轻重的作用。
二、正确理解及做好信息技术和科学学科的整合
（一）有效整合的内涵　　
要提高信息技术和小学科学学科整合的有效性，首先我们必须先理清信息技术与学科有效整合的内涵。信息技术与学科有效整合的内涵是指：信息技术主要作为一种工具、媒介和方法融入到学科教学的各个层面中，包括教学准备、课堂教学过程、教学评价、教学内容和教学对象等。[4]使教学内容的组合更加合理、清晰，课堂教学结构的设计更加优化。信息技术与学科有效整合的本质是把信息技术和现代教学方法有机结合起来，将技术作为提高教学效率，改变教学模式的一种辅助教学的工具，其目的就是要提高课堂教学的有效性。　　

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（二）有效整合的尺度　　
从以上有效整合的禁忌中，我们可以看出，要实现信息技术和小学科学教学的有效整合，必须从教学目标、教学内容、教学对象和教学模式等方面统筹安排，精心设计教学过程，遵照“适时、适度”的原则合理运用信息技术和设备。　　
1、有效整合的适时原则　　
“适时”就是指多煤体的使用应选择在最有利于学生掌握吸收教学要点，使效果达到最佳的时机。信息技术要用在“精彩”之处，是这节课的亮点，点睛之笔。一般用在突出重点、突破难点之处；用在质疑释疑之处；用在自行获取信息之处。　　
（1）突出重点之时　　
信息技术与小学科学有效整合必须以教材的教学内容载体，根据教学目标和学生的认知特点，在必要的时候进行。
（2）突破难点之时　　
在科学教材中，有些内容比较抽象，小学生不容易理解，这就成为教师教学中一个突出的难点。特别是在学习动、植物知识时，很多动植物学生平时根本见不到，无法获取感性知识。现代教育技术的介入可使抽象事物具体化，对难点的化解有着积极作用，达到变难为易的目的，让学生学起来更轻松一些，使学生愿意去学，有兴趣去学。　　
（3）质疑释疑之时　　
对一些难理解、抽象的科学现象，教师很难用语言描述解答学生的疑惑，如果用动画和视频的形式向学生展示出来，学生就很容易理解，既生动又形象。既扩大了学生的视野，丰富了学生的知识，又增加了课堂教学的密度，使得学生对它们有了具体的认识。　　
（4）自主求知之时　　
利用信息技术，让学生自行获取知识，可以实现科学教学内容的最优化。当我们需要收集大量的信息，我就尝试了教学模式的转变。利用网络资源，让学生自已通过互联网运用谷歌、百度等搜索引擎，查找有关知识。同时还可以制作成一个主题网站，让学生在网站内进行阅读学习、交流、讨论。得学生的学习更加主动、积极。课上，通过分组教学系统，及时而高效的反馈学生的自主提问。这样学生不仅掌握了与教材有关的知识，还学到了教材以外的相关知识。最重要的是学生学会了把网络作为一种工具和手段来搜集、整理资料，自主获取信息。我们是在学生学习的过程中去教会学生怎样去学习，而不仅仅是学习了什么。　　

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2、有效整合的适度原则　　
“适度”就是当用则用，不用则弃，信息技术和设备不是“装饰”课堂的新装。教学课件的制作要从教学内容和教学对象出发，控制好视频、图像、声音、文字、特效的容量和节奏，防止信息量过大而导致刺激过多，强度过大，引起学生疲劳，影响学习效果。　　
小学科学课程标准提出：“要以培养学生科学素养为宗旨，倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，教给学生获取知识的途径，让他们自行获取知识。”为此在学生自行获取知识处进行有效整合，实现科学教学的最优化。信息技术作用只是“辅助”教学的手段之一，而不是唯一的手段，更不是最终的目的。在小学科学课堂上，信息技术永远无法代替学生自主动手实验操作，学生只是视觉、听觉感受，味觉、感觉得不到锻炼。比如在让学生从六杯液体中，判断出纯净水、盐水、糖水、酒精、食醋、酱油。只有通过“一看、二闻、三尝”的方式，才能真是掌握不同液体的性质：色、味、形。这些信息只有让学生也必须让学生亲身感受，才会培养学生的动手、动脑能力。因此在信息技术与小学科学教学的有效整合中，通过动手做的，必须亲身经历，虚拟的永远比不上真实的。　　
信息技术与小学科学课程的有效整合，不是简单的混合。还应该从学生的主体性地位，学生的信息技术水平，课堂的纪律等方面提高其有效性。　
（四）有效整合应注意的问题
1、不能绝对取代传统的教学工具，不能滥用信息技术
现代教育技术的运用不是为用而用，首先必须是为教学内容服务的，是教学过程与方式的有机成分，只能在必要的时候、采用恰当的形式进行，千万不要滥用。此外，尤其对小学生学习科学而言，亲历探究过程、获取第一手经验是极为重要的，不能用高新技术代替一切。 [5]信息技术与学科整合的目的是为了更好地解决在传统教学中不能或难以解决的问题，这就意味着并不是所有的课型都适合使用信息技术辅助课堂教学。教学中有的教师过多依赖信息技术，不管教学内容是否有必要使用信息技术，更不顾信息技术的出现时机是否恰当，学生用于观看屏幕的时间过长，用于独立探究、阅读、实践的时间太短。
2、不能过分追求信息技术含量，不能不总结，不反思
作为一个老师要注重总结，善于反思，才会不断进步。反思有助于强化教师自主发展的意愿，反思有助于改善教师的教育行为，提升教育实践的合理性。[6]在信息技术与科学学科整合后，根据具体教学实践情景来进行反思，以后再结合具体的任务和情境来设计整合的教与学，从而提高整合的层次。
三、结束语
总之，信息技术与小学科学课的整合具有众多优点，既能进行集体协作教学，又可以进行个别化教学，教学形式多样；而且，它交互性强，情境真实，使得课堂教学不再是枯燥乏味的知识灌输，教师组织和引导学生在实践活动中主动地探索大自然，积极思考，在做中学、学中做，从而有效地激发和保持学生学习的兴趣。在充满情趣的学习过程中，学生注意力高度集中，记忆力明显提高，思维更加敏捷。学生除了在课堂学习外，还可以按自己对知识的需求和对课堂知识的兴趣，自由自在地在网上资料库中选择资料，以扩充课本知识和加深对科学知识理解的程度，体现学生学习的个性化。因此，它必将为科学课的教学开创一片新天地。