科学教学的“第三次浪潮”

1、科学教学的“第三次浪潮”摘要：在全球信息化的大背景下，信息技术与教育各学科的整合问题已经引起了广大一线教师的重视。信息技术可以拆解为 “信息”与“技术” 两个词，换言之，它与各学科的整合将不仅仅体现在为学科教学提供大量的信息资源，在技术层面上，它更可以为各科教学搭建高效的互动交流平台。本文将在此基础上，阐述信息技术与小学科学学科的整合过程，具体可以分为以下三个部分：第一部分阐述信息技术与小学科学整合的必要性。第二部分分阶段阐述整合的发展历程，包括各阶段的优缺点。第三部分阐述信息技术与小学科学整合的尺度。关键词：信息技术 小学科学 整合正文：阿尔文托夫勒说：“唯一可以确定的是，明天会使我们所有人

2、大吃一惊。”他在自己的作品The Third Wave中指出，从20世纪50年代开始，人类已经告别农业社会和工业社会，积极迈进以信息技术为主体，以创造和开发知识为目的第三次浪潮。如今以多媒体和网络技术为核心的信息技术影响的不仅仅是我们的生产力和生产方式，其更是以一种润物细无声的方式渗透进了我们的教育事业。近年来，我国在中小学普及信息技术教育的同时，特别强调要加强各学科与信息技术的整合。如，我国最新的小学科学课程标准中提出：科学课教学要充分利用网络和各种媒体中的多种教育资源进行科学学习，将学生的学习置于广阔的背景之中，帮助他们不断拓展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的学习经历。 REF _R

3、ef425359184 r h * MERGEFORMAT 1)由此，科学课程与信息技术的整合问题就摆在了众多科学教师的面前。整合的意义科学课作为一门“上知天文，下知地理”的综合型课程对于教师和学生知识储备的要求是非常高的，并且考虑对象是小学生这样一个接受群体，课堂上的纯文本教学方式明显是低效枯燥的，那么如何在有限的40分钟内给学生提供大量的图片、视频类信息就是我们所渴求的。而信息技术这样一个以“爆炸型”信息量为特点的学科除了可以为科学课程提高大量丰富的教学资源外，作为一种媒介手段它还能为学生搭建一个互动的平台。整合过后的科学课程的主要特点表现为：教材呈现电子化、学习资源广泛化、学习过程自主化

4、。整合的阶段信息技术与科学教学的整合是呈梯度上升的，主要可以表现为以下五个阶段：第一阶段：PowerPoint的放映式教学【现状】小学科学由“生命世界”、“物质世界”、“地球与宇宙”三大板块构成，涉及内容涵盖物理、化学、地理、生物等多个方面，其知识内容的广泛性远远超出每节课40分钟所能讲授的范围。并且由于小学阶段学生的学习仍以视觉接受为主（尤其是中低年级），所以科学课堂上需要提供的直观视觉刺激也是大量的。如何将实物形象化，抽象具体化？我们急需一种有效的教学手段。【课例】在小学科学“能量”的教学中，不同能量间的转化学生生活中很少接触，也很少有学生会有意识地去体会，并且基于能量转化的不可见性，这就

5、给学生的学习带来很大的困难。又如，在“电路”单元的学习中涉及到简单电路的搭建，由于电流具有看不见、摸不着的特点，造成学生知识建构中出现无法感知的困惑。在这类知识片段的教学中，虽然学生可以通过实验看到简单、直接的实验现象，但对于其中蕴藏原理的理解，仅仅依靠教师的语言讲解显然还是太过苍白，这时如果辅以多媒体动画的演示，将抽象的原理具体化、直观化，就可以很好的突破学生学习的障碍。【分析】建构主义理论认为“学习是学习者主动建构内部心理表征的过程”，学生在学习时获得的信息83%来自视觉，视觉心理对学生认知发展十分重要。信息技术将图片、声音、视频、文字组成一道“视觉盛宴”展示在求知若渴的孩子们面前，在吸引

6、学生注意力，激发学生学习兴趣的同时，也帮助学生公克许多学习难点，大大提高了课堂效率。第二阶段：白板的互动式教学【现状】有了PowerPoint的辅助，小学科学的课堂展现了一种别样的风貌，除去高效不谈，课堂的趣味性、可观赏性、学生的积极性都有了显著的提高。可是使用PowerPoint进行教学仅仅突显了教师“教”的一面，学生“学”的方面仍较为薄弱，师生间的互动就更为欠缺。在此，交互式白板逐渐在课堂上显露头角。【课例】在“食物的消化”一课的教学中，课的一开始涉及到让学生完成人体消化器官的拼图，以了解学生的前知识。在以往的教学中，都是让学生下面发言，教师在PowerPoint（或黑板）上完成拼图。在后

7、续了解了人体消化器官的知识后，教学环节上安排回头纠正拼图，同样是学生在下面说，教师在上面演示。在这一教学活动中，学生说的多，做的少，容易失去兴趣。所以我改用白板进行本课的教学，拼图的环节完全可以放手交给学生在白板上演示，由于白板操作简单，学生参与度很高，并且白板上的元件可以随意移动，拼图可以反复利用，免去课件制作方面的很多麻烦。【分析】与PowerPoint相比，白板有诸多优势。其一，可以对白板上的内容进行涂改、标识，在涉及教学关键点时可以用高亮笔进行标注，更可以对学生的实验结论进行现场批改纠错。其二，白板有不少强大的功能，如拉幕、聚光、照相机、放大缩小、转换等，能够很好地吸引学生的注意力，提

8、高学生的学习兴趣，提高课堂效率。其三，白板可以很好的体现交互性，把很多原来由教师完成的活动，以简单、直接的方式转换成学生可以自己完成的活动。电子白板的出现，在PowerPoint的基础上大大地增加了师生间的互动，提高了学生的参与性。第三阶段：多媒体教室的自主式教学【现状】白板的出现很好的解决了师生间的互动问题，可是眼下课堂中学生的参与率仍然低下，教师“一言堂”、“满堂灌”的情况仍然时有发生，这与现今课标要求的“教师主导，学生主动”的课堂几乎是背道而驰，学生需要的、呼唤的“当家作主”的课堂是否真的存在？【课例】在“太阳系”一课的教学中，由于该课的知识点较为密集，认识的对象是遥远、宏观的对象，这就

9、给学生的学习带来一定的困难。由于学生前知识的缺乏，为了帮助学生深入了解太阳系的相关知识，教师需要在课堂上呈现大量的图片或者文字材料，这就容易出现“填鸭”式教学。但如果放手让学生自主去学习这节课，书本上的寥寥几个字明显又是不够的，学生学习的信息来源成了问题。这种情况放在普通的教学环境中就是一个困境，为了打破这个僵局，我将教学地点转换为多媒体教室，考虑到学生现有的计算机操作水平，我事先在学生机中在准备好大量的有关太阳系知识的文件包。在简单的导入后，师生共同学习太阳系运行的三维动画，初步了解太阳系的外观和运行状况，以调动学生的学习兴趣。接着放手让学生选择自己感兴趣的那颗行星，利用教师提供的资料有针对

10、性地学习，接下来的一段时间，学生完全投入到自主的学习当中，眼睛专注的盯着电脑屏幕，害怕一眨眼就会错过什么。充分的学习过后，孩子们与伙伴们分享交流，介绍自己学习的那颗行星的情况，大家的智慧一汇聚，本课的知识点就都出来了。【分析】多媒体教室较普通教室而言，不仅仅只是多了几台电脑那么简单，如果说电子白板实现了一位教师与一位学生的互动，那么多媒体教室就为我们的课堂搭建了一座教师与全体学生互动的平台。多媒体教室的使用，在课堂教学中营造了宽松学习环境，搭建了“自主、探究、合作”的教学平台，通过师生互动、生生互动、人机互动等多种形式，为学生提供了立体式的多项交流机会。第四阶段：互联网的分享互助式教学【现状】

11、目前，学生对于科学知识的学习大部分还是局限于课堂的40分钟，虽然孩子们也乐于在课外阅读科普类书籍，但他们所获取的知识往往都是零散的、独立的科学知识点，很难自成体系，而且孩子们对于这些知识的态度往往停留在“知道、了解”这一层面，并不会深入探究。当然这并不全是孩子的问题，小学阶段的孩子往往有着强烈的好奇心，但离校后他们找不到有效的途径去获取他们想要的问题答案，也找不到伙伴们去讨论、分享自己的发现，校外的时间完全成了科学教育的“真空状态”。【课例】在“看月亮”一课中，要求学生对月相进行一个月的持续观察，并记录下每天的月相变化。由于观察的时间较长，每天的月相变化差异不明显，有时因为天气原因还会看不到月

12、亮，学生的热情慢慢就会消退，最后出现“虎头蛇尾”的现象。这是一节典型的“课外科学课”，失败的原因在于孩子们长期处在“孤军奋战”的状态，遇到困难寻求不到帮助，自己每天的“光辉”成果也没有人分享，孩子们觉得“好不委屈”，期初的那点好奇心也就渐渐地消磨殆尽了。为了突破这一难题，我特意为每个班的孩子建立了一个科学交流QQ群，让每个孩子把当天的月相拍下来传到QQ群里，在分享自己的“成果”的同时，还可以看一看同伴们的作业，就算遇到了难题也可以在QQ群里求助，再也不会“孤立无援”。我之所以选择QQ群这一平台主要是考虑到小学生打字水平还不是很高，如果在网页上打字交流会比较困难，而QQ群无论是选择语音交流还是视

13、屏交流都能大大降低学生的操作难度。【分析】课堂教学是学生学习科学知识的主要途径，但又不是唯一途径，相较于课堂中的40分钟，课外才是学生学习的广阔天地。由课内向课外延伸，除了要教师大力引导、激发学生兴趣外，更重要的是为学生搭建一座课外学习的平台网络的平台（教师加工过的科学学习网站、班级学习组群等），及时满足学生的好奇心与求知欲，让学生的生活时时有科学、事事有科学，让孩子们的科学学习“无死角”！第五阶段：“电子书包”的学生主导式教学【现状】之前的教学中，我们一直在强调高效问题，除了课堂的40分钟外，我们甚至把科学课堂延伸到了课后，但是学习的知识如此之多，又岂是这点儿时间可以满足的？无奈之下只能重抓

14、学生的“课前预习”。科学课的预习和其他科目有些区别，我们要求学生事先对所要学习内容中已经能够掌握的部分搜集资料，并将留有疑问的部分“带上”课堂，在课堂上每个小组的同学都要把自己的预习成果“呈现”在全班面前。【课例】“消失了的恐龙”一课主要围绕恐龙的种类名称以及恐龙化石的发掘流程展开，学生对于恐龙的热情空前巨大，他们从小就阅读了大量的有关恐龙的书籍，懂的比老师还要多，于是，我就让学生课前回去收集自己喜欢的恐龙的资料，整理成一个小资料卡，存进IPAD电子书包。在课堂上以小组为单位，先整合组内的资料卡，然后分享到共享文件夹，小组内选派代表利用IPAD进行讲解展示。【分析】“电子书包IPAD”的投放使

15、用，让我们可以把课前预习的任务实体化，学生们准备了，课堂上自然有话可说，而且他们准备的内容往往都是自己感兴趣的，课堂上自然有话要说。当每一个学生都有备而来，他们想要的就不仅仅是聆听和讲述，他们更渴望挑战，用自己的知识储备去“刁难”同学和老师，被挑战的同学自然会用自己准备的材料竭力应战，这样一来二去，留给老师去解答的真是少之又少。一堂课下来简单、趣味、高效，真正意义上的“双解放”，何乐不为。整合的尺度合理的运用信息技术可以为科学课堂带来质的提升，反之，只会给人以画蛇添足之感。那么，如何把握好 “度”呢？第一，科学课堂上要控制好视频、图像的容量，防止信息量过多导致学生分心，影响学习效果。例如，很多老师喜欢在PPT中插入很多可爱的卡通图片作为空白处的装饰，虽然表面上看起来整个课件是很吸引孩子的，可是课堂上孩子们的注意力往往会被这些与教学内容无关的图片的吸引，课堂效率自然是大打折扣的。第二，在小学科学课堂上，信息技术只是一种辅助教学手段，它永远无法代替学生自主动手实验。例如，在学习“水的性质”一课时，要求学生掌握认识液体的一般方法“一看，二闻，三尝”，此时如果