指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施主报告文本

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施摘要信息技术日益广泛地应用于学科教学。但实践中出现了“低频率”或“空依赖”两极现象，还存在“碎片化”运用弊端，缺乏系统深入的融合策略。同时，传统科学教学中新授课重结论、复习课重练习、实验课重接受的现象阻碍了学生对科学本质和核心概念的深度学习。本课题从课程规划入手，将初中科学教学与信息技术进行“精准化”、“策略化”融合，旨在立足学生已有认知结构与不同层次学生的需求，开展〃以知识理解和问题解决为特征的〃深度学习方式，强化能力培养。研究中，我们以深度学习等理论为指导，分析实践基础，通过深入解读教材等，制定利于融合推行的标准，依据不同层级学生和教师的需求，明确常见课型下“适于”和“需要”融合实施的教学内容，形成了“三课（新授课、复习课、实验课）一评（评价）”的信息技术与科学教学融合的策略，即新授课重过程，促深度理解策略；复习课重连通，建知识体系策略；实验课重发现，强操作技能策略；同时利用信息技术创新评价，突出学生发展差异，开展兼顾过程与结果、质量与公平的科学评价方式。这些融合策略突破教学疑难，提升学生思维，营造既能充分发挥教师主导作用又能突显学生主体地位的以‘自主、合作、探究’为特征的深度学习方式，实现由“以教师为中心”向“主导一主体相结合”的教学结构变革。课题十余年研究经历“起步”、“雏形”、“发展”、“提升”四阶段，整个课题按照构建理念体系一把握实施步骤一选择实施策略一反馈实施效果一推进发展机制这条轨迹展开实践研究。实践证明，本课题填补了指向深度学习精准化的信息技术与科学教学融合策略研究的空白，丰富了融合理论，开辟了信息技术与学科教学融合大规模开发的新路径。我们开发了四大系列，16个针对性的融合策略，基本涵盖了初中科学所有内容、课型与评价，为学生的个性化的深度学习提供了多样化的选择。通过本研究，学生的科学学习兴趣和能力大大提高，教师的教学智慧得以分享，多人次多项成果荣获全国和省大奖，同时引发了课堂教学和学生学习方式的变革，呈现出了积极的区域辐射效应。指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、研究缘起 5\o"CurrentDocument"（一）信息技术和科学教学融合显性时代到来 5（二）信息技术与科学教学融合瓶颈亟待突破 5（三）信息技术与科学教学融合指向深度学习 6\o"CurrentDocument"二、研究综述 6\o"CurrentDocument"三、研究设计 7（一）概念界定 7（二）研究目标 8（三）研究历程 8四、课题实施 10\o"CurrentDocument"（一）“分解”目标，构建融合理念体系 10.理论源泉 10.实践基础 10.理念体系 11\o"CurrentDocument"（二）“剖析”需求，把握融合实施步骤 12.教材解读，制定利于融合的选题标准 13.需求调查，明确适于融合的教学内容 13.统一格式，形成便于融合的推广形式 16（三）“聚焦”课型，选择融合实施策略 17\o"CurrentDocument".新授课：重过程、促深度理解策略 17\o"CurrentDocument".复习课：重连通、建知识体系策略 22\o"CurrentDocument".实验课：重发现、强操作技能策略 23\o"CurrentDocument"（四）“创新”评价，反馈融合实施效果 27.随堂评价：实时反馈学生思维差异 27.阶段评价：量化数据挖掘学生焦点 28.发展评价：雷达图表评价学习能力 30指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施TOC\o"1-5"\h\z（五）“提挈”点面，推进融合发展机制 31.建立精品资源库，提升学生科学素养 31.跨校构建合作团队，推进融合策略研究 32.区域打造拓展项目，共促融合发展机制 34\o"CurrentDocument"、课题成效 34（一）开辟信息技术与学科教学融合大规模开发的新路径 34\o"CurrentDocument"（二）提升学生科学素养 35.科学探究兴趣得到激发 35.科学实验能力得到加强 36.高阶思维能力得到培养 36.自学能力得到提升 36.教学质量得到提高 36\o"CurrentDocument"（三）促进教师专业成长 36.技术应用能力 37.课堂教学能力 37.实验创新能力 37.论文撰写能力 38.课题研究能力 38（四）助推区域课程改革 38.公开课的讲授 39.专题讲座的开设 39.教师专题培训的开展 39.信息技术融合下拓展性课程的建设 39\o"CurrentDocument"六、研究结论 40（一）教学研究是实现信息技术与科学教学融合的“根” 41（二）适切策略是实现信息技术与科学教学融合的“枝” 41（三）深度学习是研究信息技术与科学教学融合的“果” 41指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施宁波市新城第一实验学校课题组信息技术与学科教学的融合正成为当前教育教学改革的焦点之一，利用信息技术其所提供的影音和交互功能，教师可以把丰富多彩的教学资料引入课堂，改变了传统教学中“一本书、一支笔、一张嘴”的现象，同时那些没有受时间、空间限制的移动化资源又使教学大大突破了一个“教室”的局限，一个“40分钟”的局限，让教-学发生在随时随地学习动力生发的当下。然而，什么样的内容可以成为我们信息技术与科学教学融合的选题标准？怎么样的融合能够真正起到提升学生科学思维的作用？信息技术与科学教学融合的策略有哪些？如何在教学中融合信息技术实现学生的深度学习？对于以上问题的关注与探索构成了本课题研究的出发点与归宿点。一、研究缘起（一）信息技术和科学教学融合显性时代到来目前，世界范围内正掀起新一轮基于信息化的教育教学创新和改革的浪潮。《国家中长期教育改革和发展纲要（2010-2020）》指出：现代教育技术对教育具有革命性影响，必须予以高度重视。《浙江省教育厅关于深化义务教育课程改革的指导意见》中第11条提出：加强信息技术在教学中的应用。积极推进基于现代教育技术和网络教育资源的新型教学模式，创设有利于个性化学习的开放性学习环境、促进信息技术和课堂教学的深度融合。新《科学课程标准》也明确指出：“现代信息技术的发展对科学教育的价值、目标都起到了很大的作用，科学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑到计算机对科学学习内容和方式的影响，并且向学生提供丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习科学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式。”可见，实现信息技术和学科教学的融合已成为基础教育课程改革的焦点之一。（二）信息技术与科学教学融合瓶颈亟待突破指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施据调查研究显示，对于信息技术在教学中的结合运用出现了两极现象1。一种使用频率不高，仍然信奉着“一书、一笔、一嘴”的教学模式。原因有课件本身的效果不佳和教师对信息技术使用不够熟练。而另一种则出现过热现象，我们称之为“空依赖”，造成了很多华而不实的浪费。过冷过热和“碎片化”的现象使信息技术在科学教学中的使用处于亚健康状态，迫切需要一场有效的改革。2008年始我们课题组正式借助信息技术辅助教学，我们的课题《构建“三动一提”模式，推进信息技术与科学课程的有效整合》获得了宁波市2014年度教育科研优秀成果二等奖。那时，对信息技术与科学教学的研究仅仅局限于简单整合阶段，缺乏深入地解读教材和对学生需求的调查，缺少真正教学评一体化的融合策略。因此，研究适合不同课型不同内容、基于差异多维评价的信息技术与科学教学的融合策略是后续研究顺利开展的关键。（三）信息技术与科学教学融合指向深度学习著名心理学家维果茨基最近发展区理论指出，教学促进发展，就是把可能的发展水平不断转化为现有水平。如何依托信息技术手段，在调查分析的基础上找准找准融合选题？如何在具体的实践中寻找适切策略，达成深度学习，把可能的发展水平不断转化为现有水平？这些无疑是当前信息技术与科学教学融合研究的热点。信息技术与科学教学的融合为实现深度学习提供了技术支持和策略引领，使得教学更有针对性、学习更有高效性，使得各个层次的学生都能积极的参与到教学活动中来，体味学习科学的乐趣，另一方面，从课程角度讲，初中科学是对科学本质的认识为基础，以提高学生科学素养为宗旨的综合课程。这样的课程从认知、思维、和实践的角度都向学生提出了深度学习的要求。在这样的背景下，我们课题组从“构建理念体系、明确切入步骤、形成实施策略、推进发展机制”四方面切入，立足于教学实践以实现深度学习为目标，对信息技术与科学教学的融合策略进行研究。二、研究综述1本成果文章《信息技术在初中科学教学中应用的再思考》获浙江省2015年教学研究论文评比一等奖。2本成果文章《信息技术在初中科学教学中应用的再思考》获浙江省2015年教学研究论文评比一等奖。详情参考附件材料。指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施教育界引用“融合”一词通常表示整体综合、渗透、重组、互补、凝聚等意思。早在1988年美国计算机教育专家提出，“对于中小学教师，最需要了解的就是如何实现计算机技术与课程整合的知识与技能：成功的整合意味着学生把计算机作为一种学习工具，而不是作为基本技能的机械训练的传递系统；通过整合学生不仅能够达到课程目标，而且能够培养真实生活的知识与技能。”在中国，乐建吉（2010）探讨了数字化实验引入初中科学教学的有效性和可行性。张东明（2011）从为课堂教学创设情境、利用网络与学生实现多角度交流、将知识构建多媒体化角度具体谈了信息技术与科学学科整合的做法。冯玉荣（2015）从不同角度分析了信息技术在学科教学中所产生的作用，总结现阶段信息技术在学科教学中应用所存在的问题。辛建将（2017）浅析了信息技术与科学课融合的必要性。总之，信息技术与教学经历了“辅助教学”、“课程整合”、“教学融合”三个阶段。通过对国内外学者观点分析，我们可以发现以下四个共同的观点：一是信息技术是教学的辅助工具；二是信息化教学的主轴在学科本身；三是适时的使用信息技术有助于提高教学效果；四是教学过程应同时培养学生的各种能力素质。但是，如何在现代化教育的背景下针对学生的认知，针对具体的教学内容，选择合适的技术手段，结合信息技术的差异评价实现学生深度地学、教师有效地教是成功开展信息技术与科学教学融合的关键环节。目前研究并不多见。三、研究设计（一）概念界定.信息技术目前为止，由于人们对“信息技术”一词的使用目的、范围、层次不同，人们对信息技术的定义也有所不同。本文中的信息技术主要指现代信息技术，它能够对声音、图像、文字等各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、储存、传播和使用，以调动学生学习积极性并指导学生展开一系列学习活动，具体包括电子目镜、虚拟平台、传感器、hiteach、ie-class、同屏技术等手段。.融合教育部在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》首次提出了“信息技术指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施与教学融合”用以取代“信息技术与课程整合”。信息技术与科学教学的融合，就是构建信息化教学环境，利用信息技术为学生构建随时、随地、多途径的个性化学习环境，实现以学为主的教与学方式，立足深度学习，培养学生的高阶思维能力。.深度学习深度学习是指在教师的引导下，学生围绕着具有一定深度的学习任务，积极参与、体验，获得思维发展的有意义的学习。深度学习更关注学生过程性思考与理解建构。让深度学习发生在常态课，使其从传统的新授课重结论向重过程、促深度理解转变；复习课从重练习向重连通、建知识体系转变；实验课从重接受向重发现、强操作技能转变；评价从单一到及时全面深入转变。让学生理解学习的过程，把握学科的特征和思想方法。（二）研究目标.借助信息技术创设新型学习环境，突破多个学生学习的难点，使深度学习发生，促进学生学习能力、创新能力的提升，实现学生高阶思维能力的培养，提升学生科学学科素养；.拓展教师的专业视野，精准把握学生的思维特点和认知盲点，选择适切的教学策略展开教学，客观多元地评价学生的“学”，创新教师的教学方式，促进教师的专业成长和素养提升；.挖掘并提炼指向深度学习的信息技术与科学教学融合的实施策略，形成以融合策略体系和融合课例研究为核心的精品资源库，培养学生充分关注学习过程，引导学生探索求知，助推区域内义务教育课程改革。（三）研究历程本课题以新城第一实验学校、四眼碶中学、第七中学的部分学生为研究对象，同样抽样选取该校非实验班的学生进行数据对照。课题研究先后历时十余年，采用文献研究、问卷调查、行动研究和案例研究等方法，经历四大阶段（表1）。

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施表1课题研究的历程阶段时间研究大事记阶段性成果确定研究方向2008.92010.6.现状分析-.目标分解.理念引领.课题申报.分析科学教学中信息技术使用的现状，分解研究目标，精准构建融合理念体系以指导实践开展，准备申报课题，做好前期研究充分的准备。立项：浙江省教育科学规划年度研究课题立项、省教研规划立项。获奖：★2018年度宁波开展实践研究2010.92016.6.分析教材.制定标准.需求剖析■.明确切点.探索策略「解读教材，制定利于融合推行的标准，依据需求调查，明确常见课型下适于融合实施的重点内容、关键专题、实验特点和教学需求，精准把握课题研究一方向。市教育科研优秀成果评比一等奖★2017年宁波市基础教育教研课题优秀成果评比二等奖★全国中小学信息技术应用展演活动一等奖优秀阶段成果提炼2016.92017.6.课例研究.体系构建一.资源完善一通过课例研究、教学研讨，形成了指向深度学习的信息技术与科学教学融合策略体系，构建信息技术与科学教学融合资-源库。案例奖。★宁波市中小学教师教育技术应用能力比赛科学组第一名。★全国中小学信息技术教学应用研讨会、第六届多媒体教学应用国际交流会执教《绿色植物的营养器官——叶》。★2016、2017年全国新媒体新技术教学应用研讨会课堂教学评比一等奖★2016年度浙江深化推广应用2017.9-.专家引领.骨干探索.全员跟进^■■依托专家引领、骨干探索，聚焦于实践形成具体度融合实施策略，依托省市区内各级公开课、专题讲座等平台，实施指向深度学习的融合策略推广，引领区域科学教学改革。9指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施（一）“分解”目标，构建融合理念体系.理论源泉北师大郭华等教授在谈及深度学习时指出：朴素的经验告诉我们，人的学习若不能触及心灵（内心、灵魂），至多只是抽象个体的心理活动，而不是一个活生生的有思想、有灵魂的人的活动。21世纪的课堂应该追求高质量的深度学习，促使课堂形态以及学习形态的有效转变。专家们进一步明确提到，深度学习都是未来学校发展中将要面临的主要问题。其之“深”主要表现在两个方面：深度学习“深”在人的心灵里，它超越生理学、心理学，而达到社会历史实践的深度，它触及学生的心灵深处，与人的理性、情感、价值观密切相连，它要培养的社会历史进程中的人。深度学习还“深”在教学规律中，它虽然表现为一个个的教学活动，但并不是孤立无关联的一个个的活动，而是存在于有结构的教学系统中。不论以何种形式进行表现都是学会学习中重要的一部分，在整个深度学习过程中起到了推动性作用。就深度学习的实现，专家们认为首先要确立促进学生自觉发展的“最近发展区”，主动去挑战困难，借助一定的学习方式从现有水平主动积极地走向未来水平，其次帮助学生真正成为教学的主体，转化教学内容，提供恰当的“教学材料”，促使学生亲身经历知识的发现与建构过程，使课堂教学不断走向更有教育价值的“深刻”，实现深度学习。.实践基础在指向深度学习的实践过程中历来有存在两种思路：一种是坚持学习高难度的内容，但是在学生缺乏对科学事物感性认识的背景下学习超越已有认知的科学知识，10指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施使学生面对高难度内容时落入孤立无援的愁苦境地;另一种是选择学生的主动实践，但仅凭表面的科学现象或定性的科学探究强调学生的主动活动而忽视了内容难度的意义，使学生短时间内无法获得有价值的思维提升和发展。理念转化为实践，让学生真正成为学习的主体，主动积极实践的发展是促进深度学习导向教学落地的根本所在。实践表明，在有难度、有挑战的学习任务面前，借助信息技术手段让学生自主观察、操作特定的对象，能切实帮助学生从已有认知经验中去亲身经历知识的发现和建构过程，化解学生的学习困难以促使学生成为真正的教学主体，进而落实深度学习是“真”教学，也是触及学生心灵的学习这一核心导向。.理念体系我们在理论的指导下，结合实践基础，以课程标准、学生情况、教材为选题依据，确定了指向深度学习利于融合的选题标准，明确常见课型下适于融合实施的重点内容、关键专题、实验特点和教学需求，通过课例研究、教学研讨，形成了“指向深度学习的信息技术与科学教学融合”的理念体系，具体如图1所示。11指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施存在问题融合切入点存在问题融合切入点融合策略新授课重过程，融合策略新授课重过程，促深度理解1.电子目镜2虚拟平台3一住底器4,交互技术5.Flash复习课重连通，建知识体系1.微课板2在线微课3一专题微课实验课重发现,强操作技能1.电子目谈N礴剂3.同屏技术4微果剂评价重及时，求全面深入.随堂评价一阶段评价.发展评价图1指向深度学习的信息技术与科学教学融合理念体系（二）“剖析”需求，把握融合实施步骤我们知道并非所有的课型、所有的知识点都需要且适合信息技术的使用。那么，信息技术和科学教学融合的实践研究，首先就要明确科学教学中哪些内容和环节需12指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施要且适合信息技术的使用，进而再探索两者融合的具体实施策略。我们通过深入解读课程标准、教材与学生实际，制定利于融合推行的标准（选题标准及不同课型下的深度融合环节）；依据不同层级学生和教师的需求调查，明确常见课型下适于深度融合实施的重点内容、关键专题、实验特点和教学需求；求同存异下统一便于日后深度融合推广的教案书写形式。通过需求的剖析，明确研究的具体方向，把握融合实施步骤，为融合策略的实践探索奠定扎实的基础。.教材解读，制定利于融合的选题标准我们归纳了适于信息技术与科学教学融合的教学内容特点，确定了信息技术与科学教学融合的选题标准：价值高、交互强、操作难。具体如下表所示：表2信息技术与科学教学融合的选题标准标准具体描述标准价值高生命科学、物质科学、地球宇宙与空间科学中的核心概念交互强 高度依赖师生或者生生互动才能推进的教学内容操作难具有危险性的操作，现象可视度低的实验，现有器材难以实现的实验操作难以上述选题标准为实践依据，对于学生学习常见课型：新授课、复习课、实验课，和学习评价环节，我们确定了信息技术融合科学教学的具体环节，如下图所示:概念 知识 创新 随堂/建构\ /梳理、/、 /评价、新新授课、，复习课、实实验课'评评价情境 课后难点 概念操作 观察阶段 发展创设 •延伸 操作^一二 评价^ 评价图2信息技术与科学教学的融合环节.需求调查，明确适于融合的教学内容为了使信息技术与科学教学的融合达到理想的效果，我们在探索融合策略之前，通过调查明确常见课型和评价下适于信息技术与科学教学融合的具体教学内容。13指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施新授课中 复习课中的重点内容 的关键专题适于融合的内容实验课中 评价中的难点实验 的核心维度（1）筛选新授课中适于融合的重点内容依据制定的融合标准，我们对考试说明中的知识点进行了筛选，明确了新授课中适于信息技术与科学教学融合的具体内容。在此基础上，进一步形成“适于融合的重点教学内容调查表”。由于学生必须预先对教材内容有一定程度的了解，否则根本无法判断新授课中适于信息技术融合的内容。因此，对于学生的调查我们采取“跨年级调查”的办法，比如，“初一”的内容找“初二”学生进行调查，“初二”的内容找“初三”学生进行调查，“初三”的内容找“初三毕业生”进行调查。同时，我们还邀请了区域内78名教师进行了调查问卷的填写。根据调查结果统计（如图3），确定新授课中适于融合的重点教学内容。图3 ”运动和力（初二）”选题统计表（调查对象：初三学生及教师）（2）梳理复习课中适于融合的关键专题初中科学知识涉及多个领域，疑难点散布于三个年级的六本教科书中。如何使14指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施复习课更有针对性、更加高效？为此，我们邀请了区域内15名市名师、区名师、区骨干教师对初中科学复习中的教学难点进行了筛选、汇总，编制了“复习难点调查表”，在此基础上对区域内5所初中初三年级426名学生进行了调查，对于学生提到的高频认知难点绘制了如下思维导图：图4学生高频认知难点分布（3）分析实验课中适于融合的难点实验科学是一门以实验为基础的学科，实验教学是科学课堂教学的起点，真实直观的实验现象，赋予学生丰富的感性知识，唤起他们对科学知识学习的热情及对科学问题的深入思考；准确、熟练的实验技能掌握，为学生进一步开展科学探究奠定了扎实的基础。但是，有些实验借助我们常规实验仪器不好开展，我们对区域内5所学校共426名学生进行了调查，分析调查结果得出了适于信息技术与科学教学融合的难点实验，具体如下：15

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施操作技能培养或观察要求高 DIY时间长 实验现象 观察对象可视度低 微小危险图5适于信息技术与科学教学融合的难点实验(4)挖掘学习中适于融合的评价维度实时追踪学生

掌握情况图6传统教学往往教师占据主导而且形式单一，无法较为全面及时地关注学生的个性化“方法”或“错误”。那么，教师希望借助信息技术给传统评价方式带来哪些变化？而学生所期望的科学教学评价又是怎样的呢？这一些列的问题相对开放且不定向，因此很难通过一张“调查表”反映师生的全部情况，“访谈”则是一种更为快捷有效的调查方法。我们对区域内2所学校的78名学生和26实时追踪学生

掌握情况图6个体的错误能 多种解题思维 个体知识漏洞被及时发现并 比较、归纳 的阶段追踪矫正

掌握情况师生眼中信息技术融合下的核心评价方式通过访谈发现，师生都期待传统评价方式能得到改变，部分教师已经开始尝试使用同屏、实物投影等信息技术手段使对学生的个体差异性评价更有针对性，但老师们认为评价方式更深层次的创新亟需进一步的探索和专家的引领，这也是我们就教学中学生评价环节展开信息技术与科学教学融合研究的适切性所在。.统一格式，形成便于融合的推广形式为了日后便于推广信息技术与科学教学融合的实施策略，信息技术与科学教学16指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施融合下的教案与传统教案相比更加“细化”，不仅包含了详细的教学过程，而且需要对该知识点的传统教学方式及其存在的问题进行描述，同时还要标注出教学中融合信息技术的环节、使用要点及其所达成的效果。具体如下表所示：表3 信息技术与科学教学融合下的教案格式知识点设计者课型新授课口复习课口实验课口 习题课口知识点来源 版本科学 年级 册第 章第 节教学目标知识点描述传统教学方式存在问题描述信息技术融合下的教学过程设计环节内容摘要信息技术使用要点预期达成效果（三）“聚焦”课型，选择融合实施策略.新授课：重过程、促深度理解策略传统的新授课重视结论的给予，而忽视得出结论的过程，深度学习要求学生以内在学习需求为动力，以理解性学习为基础，我们对新授课中适于融合的重点教学内容进行分析、研讨，环节设计关注学生的思维特点实现教学目标的精准定位、教学内容的精准选择、教学策略的精准实施，形成了“四化四知”的促进学生深度理解的信息技术与科学新授课融合实施策略。（1）细节化呈现丰富感知学生的感性认识是进行思维加工以形成科学概念规律的起点。依托信息技术手段，通过细节化呈现使学生获得必要的、充分的感性认识，激发学生的学习兴趣使学生获得内驱力进而自发地开展科学学习。①借助电子目镜，更新素材增可视。依托电子目镜的图像抓拍功能，积累的大17

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施量照片和视频能为课堂教学提供丰富的素材。教材在根尖、茎、叶结构这部分内容中，更多采用的是绘图。利用电子目镜结合显微镜设备，所呈现的真实视野使得学生对这些结构的认识将更加深刻。共享显微镜下视野，指示清楚，学生听起来也就专注。图7a为教材中根尖的绘图，图7b为电子显微镜下玉米根尖的纵切视野，根据细胞的形态，我们能识别出根尖各区。根毛区细胞的特点也很明显3。图7a根尖的绘图图7b 电子显微镜下玉米根尖的纵切视野图7a根尖的绘图图7b 电子显微镜下玉米根尖的纵切视野除了微观增可视，利用电子目镜结合望远镜设备，对遥远的物体如月球表面进行拍摄，月亮是半月牙状态时观察效果更佳，可以清晰的拍到环形山，陨石坑等月表景象，如图8。图8电子望远镜下的月球表面及星空②搭建虚拟平台，模拟操作强体验。教学中不乏有难以通过现场实验探究或模拟操作效果不佳的实验。同时出于教学重难点的考虑，部分重在设计思路的实验若没有实物装置学生在设计时又过于抽象。借助虚拟平台，创设近乎真实的情境，通过模拟操作增强学生的实际体验，增进学生对相关知识的理解。在进行星空相关内容教学时，搭建“虚拟天文馆”帮助学生“观察”星空，将宏观3该课例在2011年全国生物教学年会中作教学展示。详情参考附件材料。18指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施的星空尽收眼底。进行地球的经纬网、晨昏线等教学时，则可以借助amiglobe软件，当时的晨昏线清晰呈现，有助学生理解。在《空气的成分》一课中，在演示实验的基础上，设置开放式的实验设计任务，借助虚拟实验室平台，通过对不同装置的组合以达成对空气中氧气体积分数的测定，这一环节的设计加深了学生对空气成分测定原理的认识和理解。4(2)信息化处理递进认知我们利用信息技术手段，充分实现师生、生生之间的互动交流，实现小组间学习资源和研究成果的共享，使教学真正成为师生共同参与和互动的动态生成过程，充分发挥学生的主体性、能动性，使教学决策更有针对性、指向性，促成学生的认知递进，构建高效课堂。①借助传感器，促成从定性到定量的认知生长。相较于传统课堂，数字化媒介的使用有利于获得更为真实和精确的数据，同时通过图表的建立、数据的统计、公式的计算、曲线的拟合等计算机处理手段便于更加深入、全面地分析问题。不但挖掘探究深度，而且拓宽了科学探究型实验的内容，在关注学生基本知识和技能获得的同时，促成从定性到定量的认知递进，实现学生高阶思维能力的发展。6在《生活中的酸和碱》一课中，展开以下层层深入地探究，其中pH传感器对于如何判断两种酸碱性相近物质的中有了更为深刻的体验和感悟。从而也加深师生交互水平。4该课例获浙江省初中科学“以科学史与科学探究促进科学本质理解”主题教学设计一等奖。5本成果文章《基于科学本质的科学探究教学策略》发表于《中学物理教学参考(核心)》(ISSN1002-218XCN61-103夕G4)2019年第4期。详情参考附件材料。并被人大报刊《中学物理教与学》(ISSN1002-218XCN61-1033/G4)2019年第8期转载。详情参考附件材料。6本成果文章《基于科学探究的酸碱概念教学设计》发表于《化学教学(核心》(ISSN1005-6629CN31-1006/G4)2019年第9期。详情参考附件材料。19指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施早期的科学家曾用品尝和触摸的方法辨别酸性、碱性物品尝触摸质，让学生品尝桔子、触摸肥皂液有个直观的感受。A 在直观体验的基础上，引导学生使用酸碱指示剂科学判酸碱断物质的酸碱性。指示剂匕一、两瓶同是酸性或者碱性的物质，如何区分他们酸碱性的pH指示剂强弱，进一步引导学生使用pH试纸测定溶液的酸碱度。两杯浓度接近氢氧化钠溶液，滴在pH试纸上，难pH传感器以区分，该如何判断酸碱度大小？引出pH传感器。图9信息技术深度融合“物质酸碱性”教学在《二力平衡的条件》教学中7，传统的实验器材仅能探究静止状态下二力平衡的条件8,利用力传感器等信息化设备实现了探究匀速直线运动状态下二力平衡的条件，突破了日常教学的疑难问题，完善学生的思维结构，促成学生的认知递进。②依托交互技术，促成从前概念到科学概念的认知发展。我们挖掘各项交互技术并寻找技术运用的切入点，适时交互课堂生成资源，数据互动实现高效课堂的构建。多元的、即时的Hiteach平台等交互技术，深度解读和把脉学生的各种信息与思维状态，捕捉和展现学生思维过程中有价值的资源，根据学生的接受能力与习得情况，动态推进教学过程。Hiteach平台由互动电子白板（IWB）、即时反馈系统（IRS）、实物提示机（DC）三套体系构成。利用水5即时反馈与统计功能，及时调整教学策略。利用DC现场呈现个别学生的多维、多视角思维，促成学生的认知递进。③制作动画，促成从片段到链式的认知完善。静态的图片和文字往往难以使学生对相关知识形成全面的认知。采用Flash动画真实模拟动态呈现，使得抽象的内容形象化，便于让学生接受、理解，促成从片段到链式的认知完善。在《植物生命活动的调节》一课中9，对于植物向光性的原因，若单一地通过教7此课例在深化浙江省初中科学课程改革30年高峰论坛暨科学国际研讨会上交流.详情参考附件材料。8本成果文章《基于科学本质的科学探究教学策略》发表于《中学物理教学参考（核心）》（ISSN1002-218XCN61-1033/G4）2019年第4期。并被人大报刊《中学物理教与学》（ISSN1002-218XCN61-1033/G4）2019年第8期全文转载。详情参考附件材料。9该课例获2017年度“一师一优课”部级优课。详情参考附件材料。20

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施师的讲解，学生所形成的仅仅是知识的片段。通过播放口@5葭向光性的原因”，帮助学生理解茎的向光性是由于背光侧生长素比向光侧多，因此长得快便向光弯曲。（3）情境化练习诊断新知传统教学通常采用习题来检测学生所学知识，由于缺乏具体的场景支持往往较为枯燥。依托信息技术手段，根据相应知识点创设情境，以任务为驱动，使学生在任务解决的过程中实现对新知的巩固、诊断和反馈。编制Flash动画，创设情境增趣味。对于叶片结构和功能这一重点知识的考查，较常规和传统的方法就是通过如图10a所示的看图填空题来巩固新知识，但是这种反馈的方法呆板，学生的记忆容易机械化。利用信息技术编制flash拼图游戏（如图10b）。这种情境化练习来呈现和反馈学生的学习结果，使学生记忆深刻。10图10a传统课堂看图填空巩固新知 图10b融合下课堂编制flash反馈学习结果（4）延伸化平台提升已知n随着互联网+时代的到来，信息技术不单单只是课堂上的课件和实物展台，而代表着那些更多没有时间限制、没有空间限制的移动化资源。我们借助信息技术与科学教学的融合适度延伸搭建有效平台，例如我们的Moodle学习平台，家校联动实现云端教学的共享，提高学生自主学习的能力，实现已有知识的进一步内化和提升。10本成果文章《基于环节的生物学教学与信息技术的深度融合》发表于《中学生物教学（核心）》（ISSN1005-2259CN61-1256/G4）2019年第9期。详情参考附件材料。11该课例获2010年全国中小学信息技术教学应用研讨会优秀课例展示一等奖并应邀参加第六届多媒体教材应用国际学术交流会。详情参考附件材料。21指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施Moodle学习平台功能Moodle学习平台功能图11Moodle学习平台功能图12a图12a课程设计 图12b习题检测 图12c网上交流2.复习课：重连通、建知识体系策略相对于传统复习课注重练习，我们利用微课融合教学重视知识之间的整体性连通，帮助学生建构知识体系，同时相对于多个教学目标而言，微课的教学目标相对单一，内容精简，主题突出、指向明确，学生不懂可以反复播放，针对性地学习。课题组精准把握学生的高频认知难点，通过多元微课的制作，精讲精练，逐一击破学生认知盲点。传统复习课教学时间长学生注意力易分散多个教学目标e不可重复传统复习课教学时间长学生注意力易分散多个教学目标e不可重复复习课教学

信息技术深度融合下（1）微课板录课巩固单元知识区块单元知识区块的巩固主要包括碎片化知识间逻辑关系的厘清及典型习题的解法指导，这种以纯板书模式为主的强化教学过程，可利用微课宝进行微课的制作。22

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施将微课宝硬件连接上电脑并带上耳麦，打开软件上白板板书，同时选择录制，就开始边写边录制。（2）在线微课搭建学期知识框架图13微课宝相关硬件19年春满涅程初二科学开潺时间:2019-02-15（3）专题微课击破总复习知识疑难图13微课宝相关硬件19年春满涅程初二科学开潺时间:2019-02-15（3）专题微课击破总复习知识疑难图14在线微课学习界在对初中科学总复习中的教学难点进行筛选、汇总的基础上，我们对于学生提到的高频认知难点进行了系列微课的录制，梳理总复习下初中科学知识的脉络，完成了以《初中科学复习疑难问题例析》为主题的微课程的开发和制作12,使得复习具有针对性和高效性，培养学生的自主学习，精准教学把脉中考科学，收效甚好。图15 《初中科学复习疑难问题例析》界面3.实验课：重发现、强操作技能策略传统的实验课，学生是被动的、接受的，信息技术融合下的科学实验课堂注重学生的主动发现、强化学生的动手操作技能，提倡实践与创新。课题组在前期分析、总结得出适于信息技术与科学教学融合的六大难点实验基础上，精准探究适于突破12此微课程被评为2016年浙江省微课程评比一等奖。详情参考附件材料。23

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施难点的信息技术手段，以提升实验教学效果，强化实验操作技能，提高学生科学素提升实验

教学效果电子

显微镜录制

视频观察对象实验过程微小危险同屏

技术实验现象

可视度低口/自制录制实验视频提高学生

科学素养养。 提升实验

教学效果电子

显微镜录制

视频观察对象实验过程微小危险同屏

技术实验现象

可视度低口/自制录制实验视频提高学生

科学素养时间长要求高时间长要求高观察或培养操作技能录制

微课录制

微课视频

拍摄技术

强化实验

操作技能

图16难点实验度融合策略及达成效果（1）观察对象微小的实验区别于传统的显微镜操作教学，我们借助电子目镜将显微镜下的图像传输至电脑进行实时显示，不仅能展示调节视野亮暗的过程，还能呈现在准焦螺旋调节过程中画面的动态变化，直至清晰地观察到微小的细胞13。并可以随时抓拍冻结图像或进行录像。（2）过程体验危险的实验教学实际中由于条件限制无法开设具有危险性的实验。例如火山和地震给人类带来了灾害。如何创设情境，让学生在课堂上经历和感受火山和地震情景，从而认识火山地震形成的原因、带来的危险以及正确的防护措施？建立虚拟平台为学生提供了全方位开放性的操作环境。突破日常教学的难点，成为常规实验的有效补充。（3）观察或培养时间长的实验初中科学生物部分实验的培养周期或观察时间往往较长。利用实验配合数码相13该课例获代表宁波市参加全国中小学信息技术展演活动一等奖。24

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施机定时拍摄间隔照片，将间隔照片合成间隔视频14。可以将缓慢变化的科学实验现象进行快速视频播放，解决学生缓慢变化实验现象观察困难的问题。在《观察豆类种子的发芽及幼苗生长对光的适应》这一课中，原来由发芽生长到可充分观察平均时间为3天左右，我们采用延时摄影的方式，采用Photoshop软件对系列照片放入时间轴后进行处理，以较快速率播放照片达到压缩时间的目的。让学生清晰地看到种子先长胚根后长胚芽的过程；子叶、真叶的形状以及黑暗中胚芽成钩状的情况15。图17a拍摄完毕后的所有照片 图17b照片放入时间轴进行处理（4）现象可视度低的实验区别于传统的固定式的投影仪，利用同屏技术中的屏幕镜像功能，即把电子移动设备上的图像、视频等多媒体资源投影到屏幕上。①学生实验撷取生成增进认知。在实验操作的教学中，教师拍摄学生在实际操作时存在的问题以及实验现象，及时展示给学生看，让学生知道哪些行为是错误操作，哪些步骤应引起足够的重视。②演示实验化小为大丰富感知。在教师进行演示实验的过程中，利用同屏技术将手机拍摄到的实验操作过程以及实验现象实时地呈现给学生，对可视度低的实验现象进行放大，以便于学生观看、丰富学生感知，提高课堂效率。在《水在植物体中的代谢》一课中，利用同屏技术，将原来不好观察的水分在植物茎中的运输清晰地加以展现，化小为大提高实验的可视度。16（5）操作技能要求高的实验实验是一切科学探究的基础，是培养学生动手操作能力的有效途径。但是由于14本成果文章《基于数码相机的教学用间隔视频拍摄装置》发表于《教育与装备研究》（ISSN2096-1766CN10-1415/G）2018年第2期。15该课例获2017年浙江省中小学优秀自制教具评选一等奖。详情参考附件材料。16该课例获2017年度“一师一优课”教育部部级优课。详情参考附件材料。25

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施实验意识不强、实验操作畏难、实验器材缺乏等原因，实验效果差强人意。我们对操作技能要求高的实验进行了筛选汇总，制作了实验主题系列微课供学生强化实验操作细节，以微课为媒介进行演示示范，配合学生实际训练操作。其中课题组制作的第1、2、6、7、12号五个实验操作微课被编入义务教育教科书《实验活动练习册》。表4操作技能要求较高的实验条目实验序号实验名称实验序号实验名称1测量物体的质量7观察冰的熔化和镁带燃烧现象2测量物体的长度8探究稀硫酸的化学性质3测定小灯泡的电功率9粗盐提纯过滤4探究凸透镜成像10观察洋葱表皮细胞5实验室制取二氧化碳11观察鱼尾血液微循环6走进实验室12神奇的双圆锥体（6）DIY实验教学中，利用对原有实验装置的改进和创新，将一些抽象的、看不见的东西直观地呈现出来，使学生对核心概念的理解更加方便、有效17。因此，我们对区域内教师创新实验、学生自制实验进行搜集整理，组织相关师生对相应DIY实验进行微课拍摄，作为拓展性学习资源，突破学生的疑难问题，提升学生的思维层级，促进学生的深度学习。①拍摄教师创新实验突破教学疑难。在《探究平面镜成像规律》的教学中18,针对传统实验的不足，开发的创新实验装置由3个可自由转动的平面组成，可用于探究平面镜与承放物体平面成任意夹角下的成像规律，使得常规实验仪器无法探究的成像情况得以实现。此实验被编入浙江科学课程改图18教师创新实验装置革30年丛书《初中科学创新实验》。17本成果文章《例谈初中科学“机械运动与力”主题核心概念教学策略》发表于《中学物理（核心）》（ISSN1008-4134CN23-1189/O4）2017年8月。18该课例获全国中学物理实验创新展评一等奖。并获国家实用新型专利。详情参考附件材料。26

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施城福管触点故铁黄片惜性气体建并完善自己的知识网络，凸显了本节课“电与图19干簧管的结构在《“电与磁”章节复习》中19,选择干簧管作为贯穿始末的探究材料，将核心概念一以贯之。通过自制干簧继电器，使学生在探究中体会“电—城福管触点故铁黄片惜性气体建并完善自己的知识网络，凸显了本节课“电与图19干簧管的结构磁''这一复习主题。②拍摄学生自制实验提升思维层级。图20学生创新实验装置学习电、磁两章后，包旭冉同学为了探究电磁铁磁性强弱和电流大小的关系，采用如图20图20学生创新实验装置（四）“创新”评价，反馈融合实施效果1.随堂评价：实时反馈学生思维差异信息技术和科学教学融合转变传统课堂教师占据主导评价形式单一，无法较为全面地关注学生个性化“方法”或“错误”的现状，实时反馈学生动态，形成统计数据，整体化评价教学成效。ie-class智慧纸笔互动课堂系统，利用智能手写板实现学生手写内容数字化，实现了学生在纸上书写，老师能在电脑上实时读取，能实时统计学生的做题进度、选择题的正确率及答案分布情况，还能展示每位同学所画的电路图等答题情况。19本成果文章《初中“电与磁”章节复习课的整体设计》发表于《物理教师（核心）》（ISSN1002-042XCN32-1216/O4）2018年第1期。详情参考附件材料。27

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施ie-class智慧笔迹追踪 纸笔互动课堂精准反馈随时了解V J及时解决学习进度一 ;疑难残留放大对比呈现学生多种思路图21ie-class智慧纸笔互动课堂（1）笔迹追踪，随时了解思维误区ie-class智慧纸笔互动系统能及时追踪学生的笔迹，帮助老师随时了解学生的学习进度，若有学生没有及时作答或乱涂乱画，老师能立即发现并督促。观察到学生的错误作答，也能及时帮助其走出思维误区。（2）放大比对，呈现学生多种思路在学生作答基础上，老师可以将多种典型作答情况放大加以比对，呈现学生的多种解题思路。，可以拓宽学生的解题思路，对于提升思维能力大有裨益。（3）精准反馈，及时解决疑难残留传统课堂说的学生往往只有解答出来的，老师只能了解到这小部分学生对学习内容的掌握情况，看不到部分没法解决这个问题的学生的思维难点，利用纸笔互动系统，可以及时发现这部分学生的疑难残留，助力他们在原来的基础上有所提升，实现了大班额教学下关注每个学生的可能。2.阶段评价：量化数据挖掘学生焦点采用APMS、织布机等网上阅卷系统，依托科学准确的数据来源、智能高效的数据处理、挖掘量化数据背后所折射出的学生疑难，精准评价学生已有知识架构中的认知缺陷，及时进行教学内容和教学策略的调整，实现精准教学，引导学生构建完善、准确的知识网络。28指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施+分析报告+分析报告图22网上阅卷系统的各项功能(1)试题分析，发现整体性残留疑难通过对比各小题的网上阅卷系统能对班级每一小题的得分情况进行高效统计，通过对比各小题的班级均分和年级均分，结合难度和区分度，挖掘整体性残留疑难，提供了逐层深入班级均分和年级均分，结合难度和区分度，挖掘整体性残留疑难，提供了逐层深入查找教学或学习问题的思路。在此基础上，依托网上阅卷系统高效统计高频错题，查找教学或学习问题的思路。在此基础上，依托网上阅卷系统高效统计高频错题，建立班级错题集，精准把脉学生认知盲点，实现复习阶段的有效性和高效性。建立班级错题集，精准把脉学生认知盲点，实现复习阶段的有效性和高效性。班载盛英纣新正吉料字i*£苗值：不白抄料字i*£苗值：不白抄;弟势加心平端■标准签揖均富得更言或千q#4B”6二£日7B既13.D3S3.4T-q.-95.TO弭3分窗喷>1701GCAF口Zttn口,4.21fli+A02房叶串0以札2需lifl1D0AJK42比例生3%SifA4JE盟计率95.91M.2D-…… /< 150T塔HBi3L11Q24185D口雷9口后口LL21%211£明4£葡也lODDI15i10/i-130W目冲34?flfl%<700朝100D«L1刘5悭51啕033%>-图23网上阅卷系统的各项统计指标29

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施(2)答题剖析，寻找个体性思维缺陷网上阅卷系统还能提供面向每一位学生的个性化分析报表，通过对个体小题得分情况的分析，精准把握该生掌握知识的薄弱方面。同时对于毕业班的学生，我们还能通过对“学科上线有效分”和“学科上线命中率”两项指标的分析，把握科学单科成绩对考生总分上线的匹配与贡献程度，有效避免了“单科滞后”、“单科冒进”两种不良倾向对学生总分提高的影响。学生成族报告班毋」吟os斑 四眼读中学学号120130S23 娃走寺第［'科学写范电要壬 与【咫号】I答案】3值】E选舞】口鼻牙】【旺均芳】工炉均分二E番度】【知出.识明】[£5]E正直】单图题］AZ.D..…,.....2.0]B1.B苕易太咕洋等、京子有接较好单注愚C0.00S..…1」…..…中学受力分析击学握在意效逸霭2.DC0.00.6a7m动态电需桌掌服rTABZ.D3£.01.21.2m岳月相、E全禽较好=1科学援光阻潮力；身E号】口阊】S值】r星同工得分】工班均分】［媚力］1吨度】［如火点坑明】E蝴】Z.DZD.0aa0.Tim化学反应未手提在宣?Q……1....0.0Q&0.5%日单机械束掌握之0口.口O.q03电磁注电羔朱学雇...._一一士皆满分二分《—心,—不包，哥」再警力，Jt原始纣】［标准分】r百分等级】门分数】］曲演等级】［袒玲宰刀］比均率⑼r班建名】e技将忠】1皴椁弟】SE.0128.0 0.6D0DO1D -0L0 C -&-«耳中2m 213 273图24网上阅卷系统对学生个体的分析报告一一3.发展评价：雷达图表评价学习能力苫题明迎襄再曷出我渲匹近《前不苫题明迎襄再曷出我渲匹近《前不修员讯・^awhbse11里鼻王代33巽天d乩宾勃泰5S南睁66孽旅77S1FILI8eM茶标I试题透断分析图试题异常程度招距图试18落点分布图以JB弭点分斫表tniPifi试题知识点分布图知识点麻利富达图知设点列表认知层次认知层次分布图U知层次班第届达图认知层次列强明细表答也明细表施测组型表湿颤洌媒合资讯图25学生课堂反馈30

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施与此同时，Hiteach平台能以雷达图表的形式对每位学生生成相应的学习力诊断报告，进行学习研究素养、创新实践素养等多项指标的全面分析，完整、直观的呈现形式评价学生的学习能力，这样高效的数据统计功能，实现了老师手动批改作业无法实现的呈现并保存大量原始数据的功能。图26生成的学习力报告（五）“提挈图26生成的学习力报告.建立精品资源库，提升学生科学素养从新授课、复习课、实验课三大基本课型入手，在明确融合环节与内容的基础上，开拓多元评价手段，通过课例研究、教学研讨，经历专家引领、骨干探索、全员跟进，形成并完善了指向深度学习的信息技术融合科学教学策略体系，如下图。从融合策略体系的构建和融合课例研究的编制开展实践研究，逐步建立并完善信息技术与科学教学融合精品资源库。31

指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施创谈提高实验效果看化实卷技能提升科学嚏券鲫节化至现信息牝处理情境化练习延伸化平台聚俅思维热点范梅教学焦点评价学习能力津后延伸随堂评价难点突破发康评冷就念升隼知镖槎理指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施创谈提高实验效果看化实卷技能提升科学嚏券鲫节化至现信息牝处理情境化练习延伸化平台聚俅思维热点范梅教学焦点评价学习能力津后延伸随堂评价难点突破发康评冷就念升隼知镖槎理图27信息技术融合科学教学策略体系.跨校构建合作团队，推进融合策略研究由于信息技术与科学教学融合策略的研究内容广泛、环节多样，因此，单凭一所学校几位老师很难出色地完成课题的研究。我们本着资源共享、优势互补”的原则，诚邀研究领域内的省市级专家莅临指导，同时组建区域内骨干教师加入研究团队，突破了师资力量瓶颈的限制，进一步推进融合策略的研究。区域内外骨干教师形成研究联盟着眼于指向深度学习的新授课、复习课、实验课不同课型和不同评价维度信息技术与科学教学融合策略的研究，依托区内外各级公开课、专题讲座等平台，实施融合策略的推广，引领区域科学教学改革。32指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施表5序号 时间 授课者1 2011.11 沙琦波表5序号 时间 授课者1 2011.11 沙琦波2 2013.06 沙琦波3 2014.10 沙琦波4 2015.09 沙琦波5 2016.03 沙琦波6 2016.08 沙琦波7 2017.10 沙琦波8 2017.10 沙琦波9 2017.06 沙琦波10 2017.11 沙琦波11 2017.11 沙琦波12 2017.07 沙琦波13 2018.07 沙琦波14 2018.07 沙琦波骨干探索与成效授课或讲座《绿色植物的营养器官——根》全国公开课《绿色植物的营养器官——根》公开课《绿色植物的营养器官-叶》公开课《大气压强》观摩课《构建“三动一提”模式，推进信息技术与科学课程的有效整合》讲座《如何制作微课》讲座利用电子显微镜《观察小鱼尾鳍的血液微循环》观摩课《信息技术在科学教学中的应用和实践》讲座《呈现、交互、延伸一浅谈现代教育技术与课堂教学的深度深度融合》讲座《神奇的微观世界》讲座《电和磁复习》公开课《现代教育技术与课堂教学深度深度融合》讲座《呈现、交互、延伸——《浅谈现代教育技术与课堂教学的深度融合》《现代教育技术与课堂教学深度融合》讲座成效全国生物年会展示2013年浙江省初中科学学科带头人培训项目中作展示华东师范大学开放教育学院在线培训课程浙江省教育厅教研室举办的省“携手行动”教研下乡月活动，授课湖州市长兴县教师浙江省名师网络工作室活动推广江东区青年教师研讨活动浙江省“初中科学教师教学能力提升”教师培训项目浙江省“初中科学教师教学能力提升”教师培训项目基础教育课程改革示范宁波实验区项目第二次推进研讨会宁波市“初中科学课堂教学能力提高“教师培训项目宁波市教育局教研室举办的宁波市送教下乡活动到东钱湖中学奉化区初中科学90学时培训奉化区初中科学90学时培训“三江名师”浙江省初中科学90学时经典优质课教学艺术展示活动3333指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施152018.04顾美丽152018.04顾美丽162018.04胡圆圆172018.04林琼媛182018.10沙琦波192018.12沙琦波202019.04沙琦波212019.08沙琦波《力》《宇宙那么大，我想去看看》《人体的呼吸》《如何实现信息技术与科学教学的融合》讲座《绿色开花植物的营养器官》公开课《基于精准教学的信息技术与科学教学深度融合策略》讲座《基于信息技术的科学教学策略》讲座初中科学信息化深度融合中级培训班展示初中科学信息化深度融合中级培训班展示初中科学信息化深度融合中级培训班展示鄞州区教师科研能力提升活动浙江省教育厅教研室“天天公开课”优秀网络课例浙江省“初中科学实验的开展方法”教师培训项目浙江省“三江名师”90学时培训.区域打造拓展项目，共促融合发展机制依托专家引领、骨干探索，在形成融合实施策略的基础上，引领区域内学校各科学教研组开展以“指向深度学习的信息技术与科学教学融合策略”为主题教学研讨，制定区域内学校信息化特色发展项目，完善并推进信息技术与科学教度融合策略研究。五、课题成效（一）开辟信息技术与学科教学融合大规模开发的新路径本研究以深度学习为导向，从学科的视角入手，将初中科学教学与信息技术进行“精准化”、“策略化”融合。这不仅填补了相关研究的空白，而且使得信息技术与学科融合更具针对性，更加高效。34本研究以深度学习为导向，从学科的视角入手，将初中科学教学与信息技术进行“精准化”、“策略化”融合。这不仅填补了相关研究的空白，而且使得信息技术与学科融合更具针对性，更加高效。34指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施（二）提升学生科学素养.科学探究兴趣得到激发信息技术融入科学课堂，构建信息化教学环境，根据学生需求精准地利用信息技术为学生构建随时、随地、多途径的个性化学习环境，极大地激发了学生探究科学的兴趣。在四眼碶中学每学年开设的23门拓展性课程中，课题组开发的依托信息化实验室开设的拓展性课程《现代技术与科学》，学生的选课率高达12.98%,远高于平均的4.34%。定当其0共述3里5心区；与M等一逞加7M昧,谣上立坪向然炉房示3幅多期令独代蝎制飙备,总。13%客司辞f色而在超s.师善-转治深圮融球」*是―也“捌爷诛.Ii&b上来电迪抽也属一,加缸和福小一七二£闲杂歌,基皿曲■&电房去逝天（溺生.可也由臬速融短j史也限电赤＞吗）下也?煤工.如中油豉町峪楂L电诙饯晶瑞网是3点半电血J生用4的U.Q之1一镭辄携是分4情5I张竟与利技蜕直二码国抽时号勺玩冷横别也句,我4口也会i架力刍2灵也24祈皿第十%超打.国境直管t中&曳S本图28学生参加拓展课《现代技术与科学》的感言图29学生兴致勃勃地利用数字化实验进行科学探究信息技术融入科学课堂，在增强传统实验可视性的同时，更突破了传统实验的教学疑难，充分发挥了实验在科学教学中无可替代的作用，提高了区域内5所初中的实验开出率，丰富的实验体验激发了学生科学探究的兴趣。实施课题前，学生课后主动去做小实验、小发明的只有10%不到，而现在高达70%以上。多个学生的小发明小实验在省市获奖和在微信群、朋友圈中共享。其中35指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施10项学生国家专利进入审查流程。.科学实验能力得到加强通过深度融合实施策略中的信息技术实验课融合策略，强化了实验操作细节;提升了学生实验操作技能；突破了教学中的疑难问题，提升了学生的科学素养。近几年来，区域内5所初中初三学生综合素质测评科学实验成绩以及中考实验探究题得分率也逐年大幅度提升。.高阶思维能力得到培养信息技术与科学教学深度融合下的课堂教学，注重学生分析、综合、评价、创造能力的发展。教师依托数字化媒介提供真实、精准的数据及多样的处理手段，引导学生在对传统实验进行全面分析、深入挖掘的过程中，定量探究初中科学实验，加深对知识的理解，促进分析能力的提升，实现学生高阶思维能力的培养。.自学能力得到提升通过融合下的新的学习环境，学生自主学习意识能到加强，如下图。.教学质量得到提高经过调查，92.3%的学生认为信息技术与科学教学的融合有助于学习成绩的提升。近五年区统测的成绩也验证了这点，其中初一年级的科学成绩平均分提高了5.5——8.5分，初二年级的平均提高了5.2——7.3分，初三年级提高了6.6——9.8分。（三）促进教师专业成长课题的研究与实践，拓展了教师的专业视野，丰富了教师的教学内容，创新了教师的教学方式，从技术应用能力、课堂教学能力、实验创新能力、论文撰写能力、课题研究能力五个维度，有利地促进了教师的专业成长。36指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施课堂教学

能力

技术应用 论文撰写能力 能力

实验创新课题研究

能力能力图35教师专业成长的五个维度.技术应用能力在探究指向深度学习的信息技术与科学教学融合策略的过程中，课题组成员适切地将信息技术手段应用于科学教学中，教师自身应用信息技术的能力得到了很大的提升。其中，黄瑜琼老师在第三届全国基础教育信息化应用展示交流说课《流体的压强与流速的关系》；禹可成老师获宁波市中小学教师信息技术应用比赛一等奖第一名。课题组开发的“初中科学疑难问题例析”专题微课不仅被浙江省微课网和浙江省名师工作室收录，而且在2016年度全省微课程开发评比中荣获一等奖。.课堂教学能力课题研究以来，课题组成员在各级各类课堂教学比武中适切融合信息技术手段突破教学疑难、提升学生思维层级，累积获奖共计百余人次，全国获奖十余次。其中，课题负责人沙琦波老师在2010年执教《绿色植物的营养器官一叶》一课获得了全国信息技术与学科整合比赛一等奖，并以第一名的成绩应邀参加了第六届多媒体教材应用国际学术交流会。所编课例录用在由华东师范大学开放教育学院组织开发的一整套“技术改变教学案例篇''在线培训课程中。周慧娟等三位老师获2016、2017、2018新媒体新技术教学应用研讨会暨第九届全国中小学创新互动课堂教学评比一等奖。洪亚纯、胡圆圆等老师所执教例获教育部部级优课。.实验创新能力37指向深度学习的信息技术与科学教学融合的设计与实施在课题研究中，课题组成员尝试利用信息技术突破教学中的六大难点实验，在剖析传统实验不足的基础上，以信息技术为着力点创新实验设计，获省一等奖及以上10人次，其中全国一等奖2人，二等奖2人，2项创新获得专利，2两正在审查流程中。课题负责人沙琦波老师所做教具获2017年全国实验创新展评一等奖，并在全国物理年会中展示。同时，沙琦波老师和周建华老师的自制教具已获得国家实用新型专利，杨宁赞老师获全国实验教学说课一等奖。.论文撰写能力课题组成员借助课例研究、教学研讨，形成信息技术与科学教学融合实施策略，撰写了一系列论文进行阶段性研究成果的推广。课题负责人沙琦波老师所撰写的论文《信息技术在科学教学中应用的再思考》在浙江省2015年教学研究评比之初中科学教学论文评比中囊获一等奖，顾美丽老师所撰写论文获2017年浙江省教学论文评比一等奖。同年，顾美丽老师所撰写的信息技术融合科学教学课例获2017年浙江省“以科学史与科学探究促进科学本质理解，，教学设计比赛一等奖。同时，课题负责人及成员在公开刊物发表论文百余篇，其中在全国核心期刊中发表论文或省一等奖以上16篇，一篇