浅论现代信息技术与小学科学学科的整合

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浅论现代信息技术与小学科学学科的整合

21世纪人类社会是全新的信息时代，信息社会的特点是个性化、多样化、关心人、尊重人，一切为了人成为信息社会的主旋律。现代信息技术整合小学科学教学应该有崭新的教学方法、形式，信息技术和学科整合教学作为创新型教学的尝试，它摒弃了传统教学以教师为中心的“讲授式”教学方法，而是采用近年来兴起的建构主义学习理论，提倡的学习方法是在教师的指导下，以学生为中心的自主学习。现代信息技术和学科整合教学的整个教学过程中，教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用；利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目标。所以我们有意识让学生自己去查阅资料或进行社会调查，把学习科学知识由课内延伸到课外，不仅开阔学生的知识视野、丰富了课余知识，并且培养学生自主探求知识的能力，提高学生搜集和处理信息的能力。

一、现代信息技术与小学科学课堂教学方式的整合
1．自然观察课的整合教学：
我对现代信息技术与科学学科教学的整合作了一些探索实践。即把现代信息技术作为信息环境和加工工具，通过电脑远程在线学习使学生获得真实可信、印象深刻的感性知识，从而正确感知事物的性状特征，实现前所未有的突破。例如：《昆虫》一课，是以昆虫身体的共同特征以及其他相关昆虫知识为内容的综合型观察课。按照以往的自然（科学）课传统教学方法，只是提供给学生有限的几盒昆虫标本或几张投影片，让他们跟着老师的教学过程认识几种昆虫，然后从头、胸、腹到触角、足、翅膀等一一进行归类概括，从而了解昆虫的身体特征，形成昆虫的概念。这样的学习，学生只能是被动、机械地接受。现代信息技术与科学学科整合最初的教学方式就是运用多媒体演示型课件。这种整合方式当然可以增加昆虫画面的能见度，而且有些课件还能根据教学的重点，在学生认识昆虫身体特征时把各种昆虫的头、胸、腹分解开来，帮助学生观察、归类，化解了教学的难点，而且还增强了学生学习昆虫知识的兴趣。但这种教学方式仍然没有打破传统自然观察课的“教师说，学生听；教师问，学生答；媒体现，学生看”的被动接受方式。而现在采取以网络远程资源为中心的科学学科整合发展阶段的教学，则是以现代认知理论—“发现法”为指导，以培养学生整理资料以及探究性学习为重点，引导学生围绕“ 昆虫”这一主题从网上收集信息、分析信息和加工信息，这种以资源为中心的在线学习模式，完全可以建构起新的知识框架。教学过程是采用了学生“自己提出问题，自己检索资料，自己分析比较，自己整理归类，自己自学拓展，自主探究答案”的教学策略。即在第一课时内学生基本了解动物的两大分类，什么是脊椎动物，什么是非脊椎动物以及它们的特征基础上，再提出对非脊椎动物的另类--昆虫进行探究归类。首先，学生围绕“昆虫”提出了许多自己感兴趣的问题。如：“昆虫的身体是怎样的？”“昆虫是如何繁殖后代的？”“昆虫是生活在哪里的？”“昆虫都吃些什么东西……”然后，教师在网上推荐部分昆虫身体构造的画面资料，供学生自己分析、比较；接着，学生通过教师提供的资料运用电脑Word软件整理表格，对有关昆虫体形特点进行逐一整理、归类、填写，从而得出昆虫身体的共同特征是由头、胸、腹三部分组成。其中头部有一对触角，胸部有一到二对翅膀和三对足；最后，学生在对昆虫身体特征有所了解的基础上，通过在线网络自主选择教师介绍的各种昆虫网站，以独立自学或协作探究的方式拓展有关昆虫的其他知识，突破了以知识为中心的教材束缚，并由固定的课堂扩展到无限的互联网。在这样的学习过程中学生既提高了自身信息素养，又丰富了知识、学会了网上选择、检索信息的学习能力，从而全面呈现了现代信息技术与自然学科的有机整合。本课除了在学习的过程中注重对学生的合作精神和协商会话能力的培养外，还充分运用了远程互联网络人机交互的优势，激发学生主动学习的动机和欲望。从而构建起科学知识、探究能力、学习态度“三位一体”有机结合的学科教学新架构，并在互联网络的资源设计等方面，突破了仅呈现教材内容和情景画面的单一模式，从而极大地丰富了学生探索学习的内容，进一步培养了学生自主学习的能力与主动发展精神。
2．操作实验课的整合教学：
小学科学实验课，是诸多课型中最常见、最基本的课型之一。科学实验课的主要任务是指导学生动手操作，以获得正确的知识并形成技能，培养科学的分析方法和科学态度以及发现问题、提出问题、解决问题的创新精神与实践能力。因此如何利用现代信息技术与科学实验有机整合，特别是指导学生动手实践是很值得研究的问题。在《电和磁》的单元中，我对其中“暗盒简单电路的判断与接线方式”作了信息技术与科学实验教学整合的探索。
“暗盒简单电路的判断与接线方式”一课的教学任务是1.通过实验和推理，使学生学会简单的电路连接方式，正确判断暗盒内接头的通断情况。2.运用计算机研究暗盒内多个接头的连接方式，提高学生的假设、推理能力。3.通过假设推理及探究验证等过程，发展学生的创新能力及团队合作精神。本课教学重点是研究暗盒内接头的连接方式；难点是根据一定的规律找出暗合内接头的不同连接方式。按照传统的自然实验教学方法，通常是先让学生动手用暗盒外接电路做个实验，以证明暗盒中接头连接是否良好。然后，教师用演示图片或投影展示暗盒内接头的连接状况，讲解暗盒中几种电路连接形式。这样的先动手后观察分析，似乎是符合学生由具体到抽象的认知过程。但实质上学生只作了简单的操作与判断，无需多动脑筋思考，更谈不上发展学生的分析、推理能力与发散、创新能力。这样的实验实际也是一种填灌式的教学，无助于发展学生的探究能力与科学素养。为了从根本上改革这种传统的实验教学方式，我将现代信息技术与实验过程设计进行了充分的整合。在强调培养学生实验能力、处理信息能力以及协作能力的同时，还注重培养学生的探究能力，即自己发现问题、解决问题的能力以及创造性思维能力。实验课的操作程序就是按照“发现”教学模式分为：提出问题—推理假设—进行验证—作出结论四个阶段开展。其中信息技术扮演着“研发工具”的角色。本课所设计的工具型教学课件为教师的“教”和学生的“学”提供了极好的支持。
本课中的现代信息技术是作为一种“研发工具”与实验教学整合，以能力为核心的教学目标成为本课的主体，由此，这种方式使全班学生学习积极性与主动性空前高涨，在整个堂课中，不仅大大发挥了学生之间的协作精神，而且使他们做到了人人积极动脑思考，创新思维的灵感火花不断迸发，从而使全班学生都获得了一种成就感并大大提高了自信心。
对现代信息技术与科学教学整合还是处于探索的过程中，但已经深深地感到这样的整合对于改革自然科学教学的模式、策略等方面具有极强的生命力。相信随着现代信息技术与各门学科课程整合的深入发展，必将使现代信息技术整合进入全方位的改革阶段，实现课程改革的更高目标，科学学科教学也必将与其它学科一样，会加速实现现代化的跨越式发展，从而更好、更多地为培养21世纪信息化社会高素质、创新型人才服务。
在平时教学中，我利用了信息资源、现代化手段来跨越时空的界限。将现代信息技术融合到小学科学学科教学中来，充分利用各种信息资源和现代化手段，与小学科学教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活和现代科技；改变传统的科学教学内容，不但使科学教材“活”起来，更让学生的科学课学习置身于信息化的时代；同时也拓展了教师的知识视野。
二、现代信息技术与小学科学探究性课题的整合
小学科学课的学习要以学生探究为核心。探究既是科学课学习的目标，又是科学课学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验到学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重科学事实、善于质疑的科学态度，了解科学发展的历史，并领悟科学的实质。在这个信息爆炸的时代，在这瞬息万变的信息世界中，我们更应该利用现代信息技术和科学学科整合，让学生进行探究性课题的研究。
学生是科学学习的主体。学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲，学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上，提供他们能直接参与的各种科学探究活动。让他们自己提出问题、解决问题，比单纯的讲授训练更有效。科学教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密的伙伴，对学生在科学学习活动中的表现应给予充分的理解和尊重，并以自己的教学行为对学生产生积极的影响。运用现代信息技术进行与小学科学延伸课题的整合，使学生的学变得更为主动。他们在交流研讨中，不仅学习他人的研究成果，而且对自己所研究的成果有喜悦感、成就感，同时感受到与他人讨论、探究的乐趣，渗透科学研究成果与他人共享的思想，从小培养他们的科学志趣。
三、现代信息技术与小学科学学科整合中需注意的问题
１、现代信息技术与科学学科的整合进行教学，其中计算机只是作为辅助手段引入课堂教学。而且计算机基本知识与技能的掌握需要一个较长的循序渐进的过程，教师和学生掌握信息技术的基本知识与技能还欠熟练，尤其是小学生，往往因相关同步电脑知识不具备而使辅助教学本身遇到障碍。
２、从科学学科的教学需求出发来使用电脑，而不是为了用电脑而使用电脑。在传统教学的基础上使用电脑，是要发挥电脑的长处，而不是抛开传统教学的一切只要用电脑就行了，而不要教师的讲解。
３、网络上的资源非常丰富，但重复现象较多，质量比较低，不能直接用于教学。若是全部由教师进行自制，又会投入大量的时间和精力，而且又受到电脑技术水平的制约，不能精确地表现出设计的需求，还会耽误本身的教学任务。
总的来说，现代信息技术与小学科学学科的整合，无疑将是当今信息时代中占主导地位的课程学习方式，必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。因此，我们要积极倡导和探索现代信息技术和学科整合的教学，力求在最短的时间里找出最佳途径。

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