现代信息技术与小学科学整合带来的优势.doc

现代信息技术与小学科学整合带来的优势2007-12-24 19:04:00摘要随着信息技术的飞速发展，“课程整合”一词已深入到各个学科领域中。信息技术与其它课程整合的思想是新世纪我国基础教育教学改革的一个新起点，是改革传统教育教学模式和教学手段的重要途径，它既继承传统的学科教学的优点，又为我们实际教育教学提供了更大的创新空间。计算机主要是进行信息加工处理，现代化的网络为信息的传递提供了新的环境，多媒体技术则使信息能以更多的形式或样式进行交流和传播，而正是以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为了人类拓展自己能力和创造性的工具。对于这些带有“先进标志”的技术当然也就可以被充分应用到科学课的教育教学和实践研究中。本文是笔者基于自己构建小学科学课堂新模式的研究立项课题的研究，通过结合自己对信息技术与小学科学课教学整合的一些认识和实践，探讨整合对科学课教育教学带来的几方面优势的一些粗浅认识。 关键词 小学科学教学 现代信息技术 课程整合 1978年出版的现代汉语词典对科学是这样定义的：科学是人们反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系。不难发现科学是一个包罗万象的巨大信息世界，它涵盖了人类社会生活的方方面面。而随着社会的发展，人们对科学本身的认识不断深化，人们逐渐发现仅仅把科学定义为知识体系是远远不够的，应该用动态的观点解释科学，把科学看作获取知识、探索自然奥秘的认识活动，及创造知识的认识活动。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，科学课的知识特征与信息技术多媒体性是对应的。科学知识的探索性和不可预见性，也是这门学科的一个最显著的特征。小学科学学科新课程标准在解析其时代性特点中提到：以信息技术为标志的各种学习和实践技能是生活在这个时代的人所必须具有的科学素养，学生不但要学习基本知识与技能，更要全面发展包括情感、态度、价值观以及方法和能力等方面的整体素质；而以创新精神与实践能力为核心的素质教育是对学校教育的全面性要求。因此教师要充分利用现代教育技术，改进教学方法和教学手段，开发科学学科优秀的教学资源，激发学生对科学学习的好奇心和的兴趣度，让学生多方面主动去经历，转变学生被动接受、死记硬背、留于表象的学习方式，拓展学生学习科学和探究科学的空间。以往由于受到教学课时和教学条件的限制，对于科学课教学往往是以教师的阐述为主，知识结构也是留于形式、生硬无味，也就不可能将科学现象揭示的淋漓尽致，而通过信息技术来制作科学课件、学习网站，运用各个知识结构层次中的具体内容如视频、动画、图片、文字等来展示，通过“再现”与揭秘科学现象的过程，使学生“闻其声、见其形、临其境”。使复杂而抽象的知识与科学现象联系形象清晰，构成一个完整的有机体。下面笔者将从多方面阐述利用现代信息技术给小学科学课的教学、研究带来的好处：一、现代信息技术的介入给学生的科学课学习带来极强的震撼力。 在传统的小学科学教学中，一方面由于过去教材经常会出现一些脱离现实、脱离这个时代较远的统计信息，教学内容明显滞后，落后于时代的发展。而当今世界上最鲜活的、具有明显时代特征的科学教学素材和教学内容，由于教材编写的限制，也很难在教材中及时、准确地反映出来；另一个非常重要的方面是传统的科学教学受到教育技术和教学条件的极大限制。使得多少年来，在孩子们的心目中，在教师们的课堂里，科学课一直与满堂灌、冷峻、机械记忆等联系在一起，难学难教、枯燥乏味一直成为障碍学生科学课学习的绊脚石。而现在网络化、多媒体化信息技术的出现和应用，实现了声、像、图、文的有机结合。特别是与这些“冷课堂”学科的整合使用后，就可以给一些传统的一讲到底的课带来革命性的变化，如神秘北极、地震、火山、沙漠奥秘、太阳系、恐龙时代等这类课都有些共同之处：如都是平时同学们不易见到的一些自然事物；要通过间接经验获得对这些事物的了解等很难形象化！而现在教师就可以在具体的教学活动中，采用丰富多彩的视频展示、模拟演示等多媒体技术来加以形象化、具体化，也可以通过学生借助网络的广阔平台亲身去搜寻问题的答案以及合作交流心得，在这个过程中，我们的学生就能身临其境，通过逼真的视觉和听觉效果近距离的感受去具体事物，这必将给他们心灵带来极大的震撼，不仅使他们体会到科学的博大精深，更激发他们学习科学知识、探索科学奥秘的浓厚兴趣。二、多媒体信息技术的形象性使得科学课知识更贴近生活，易于获取和保持。心理学家赤瑞特拉曾经做过两个著名的心理实验，其中一个证明：在人们获取的信息中83%来自视觉，11%来自听觉。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的，获取大量的信息就可以掌握更多的知识。另外他还证实：人们一般能记住自己阅读内容的10%，自己听到内容的20%，自己看到内容的30%，自己听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说，如果既能听到又能看到，再通过讨论、交流用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。多媒体信息技术将电视机的视听合一与计算机的交互功能相结合，使其具有三维演示、图文并茂、动静结合、人机交互的特点。这些特点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。 举例来说，在科学教材中，对于有关地质变化的内容，如地震、火山、沙漠化的形成等，这些教学内容比较宏观，离学生的知识基础、生活实际都比较远，只凭教师的讲解或模拟实验，难以达到理想的教学效果。因此，我们可以借助多媒体信息技术，解决无法跨越的时间和空间的限制，将宏观的地球现象浓缩进教室，跨越时间和空间地展现在学生面前，给整个教学过程注入强大的生机和活力。如教学地震时，先让学生上网查询世界各地有关地震的资料信息，从学生最关注的地震信息，如台湾地区平凡地震的现象、地震带给人们的影响等，激发学生的探究兴趣。接下来通过课件模拟带领学生考察某地地震发生后的现场，展示：倒塌的房屋、大地的裂缝、扭曲的树木、改道的河流、支离破碎的山峰更有不绝于耳的地下隆隆声。这些生动而又形象的感官刺激使学生在极短的时间内就对“什么是地震”有了深刻的认识，并产生急于了解“地震是怎样形成的”探究欲望。并通过学生亲手操作实验的基础上，再让学生感受电脑三维动画演示所带来的“地壳受到巨大挤压力而断裂，释放出巨大能量，造成山崩地裂、房屋倒塌”的视觉和听觉的冲击，更使学生经历了科学探究的一般过程。学生在此基础上积极思维，分析推理，并通过讨论、交流，用自己的语言表达结果，这不仅有利于学生科学知识的获取，更有利于科学知识的保持。三、现代信息技术可以改变科学课教学内容的呈现方式。科学课中，教材上的教学内容非常有限，但现代多媒体网络上有丰富的教学资源可以利用，在互联网上有着许多专门的科普宣传、科技博览等网站，向我们提供了最新的研究成果和珍贵史料，有的还面向国外专门开辟了外文专栏、专版，只要知道它们的网址，我们就可以免费进入这些网站，去领略那风云变幻的科学世界。而且可以随时访问，获取资料。如：中国科普博览网（），它分为生命奥秘、地球故事、星宇迷尘、科技之光、万物之理、文明星火六大板块，并以简体中文版、繁体中文版、英文版三种语言模式，通过图文、动画、音视频等方式向我们展示了古今中外的科学奥秘，以及过去、现在乃至未来科技发展动态等信息。另外，绝大部分教育机构网站甚至政府部门、商业部门的网站也都开辟了“科学”、“科技”栏目，以“中央电视台网”为例，其专门设置了一大板块科教栏目包括探索发现、科学世界、走进科学、百科探秘、走遍中国等数十个项目。内容十分丰富。确实，网络为我们提供了足够的资料，为科学教学提供了一个极为丰富的知识平台，无需出门、无需花大量的钱购买书籍资料。同时经常访问科学相关的网站，会觉得科学研究是一门富有活力、充满挑战的学科。因此，在科学教学过程中，我们就可以利用丰富的网络资源组织生动的科学教学，这既拉近了科学与现实生活的距离，丰富了课堂教学的内容，又增强了科学课教师教学的引导作用以及学生学习的积极性。四、现代信息技术的应用能够实现教师教学方式、学生学习方式以及师生互动方式的改变。网络技术和多媒体技术综合运用的引入改变了科学教师传授式的教学方式。那么网络环境下的教学模式具体可以总结为以下几个环节：设计步骤 信息技术的运用 教师行为 学生行为 创设情景回顾旧知 利用网络知识和课件创设与新知识密切相关的情景，帮助学生激活基础知识。 提示关键网络信息，帮助启发学生回顾旧知与新知的联系。 进入情景，回顾旧知，关注关键信息，激活原有的认知经验，对学生产生兴趣。 设置问题导入新知 利用趣味动画或音视频提出一些预先设计的相关的问题。 启发学生思考问题，明确学习任务，并顺利导入新课。围绕问题，引发较思考并关注未知内容的学习。 搜集资源探索实践 专题网站、网络课件、局域网或Internet。 提供资源所在的位置（如网址），对疑难问题做适当的演示或讲解。 利用资源和工具寻求解决问题探索研究的方法自主学习或网上写作来完成。 成果展示交流评价 网络写作平台，如BBS、网上博客等。 组织和鼓励学生展示自己的学习成果，交流彼此的学习体会。展示自己成果和最终结论，同学之间互评，在互评中汲取他人的长处。联系实际拓展提升 通过探索与学生，提供生活情景。启发学生思考新知识在新生活中的运用。联系生活，拓展视野。 1、运用现代化教育技术条件下，科学教师扮演角色的转变。 计算机环境下的教育出现了新的特点，特别是随着网络技术、多媒体技术的兴起，传统的以教师为中心的教学方式逐渐被以学生为中心的方式所取代，教师则更多充当指导者的作用。在新的环境下，教师应该利用新的环境来激发学生的学习动机，采取动听，有说服力且适合学生发展特点的形式和内容来引导学生，比如要擅长利用做实验、闯关、做游戏、猜谜语、看图片、看视频、小制作等教学情景，使科学课变的精彩纷呈。而由于科学课的发展性和未知性，教师还要多采用基于网络下的“协助式”和“发现式”的学习方式以及科学的奖惩方法激励学生的学习科学的兴趣，让他们觉得科学课真是美哉，乐哉，使他们在有思考、有合作、有交流的环境中进步成长。2、运用现代化教育技术可以突出学生的主体地位，真正做学习的主人。如果说过去教育环境下的学生对知识的学习多的是被动接收，那么现在的教育则强调的是要主动获取。对于科学课来说，“科学来自于问题，而问题来自于好奇”，只要学生的好奇心和探究欲被激发出来，他们就能自觉提出很多问题，学生根据提出的问题和自己的兴趣，可以自由组织研究小组开展探究活动，从而主动去获取知识。兴趣是学习的最长久的原始动机，比如笔者在讲各种名样的花这一课时，学生自由组合了如下的研究小组：花的结构、花的用途、花的颜色、各大主要城市的市花、开花与结果等，学生们都能良好地完成研究任务，并在合作交流中无形地掌握了花相关知识。五、在科学课中运用现代信息技术，充分体现每台计算机就是一个合格的老师。有了现代化的计算机，它就像一位知识丰富的“老师”，能让学生不通过外部语言，头脑一转就能从这位老师头脑里找到自己需要的知识（即学生需要什么，通过课件或上互联网，学生便能够找到）。对于执教者来说，电脑能够帮助处理学生的练习，把学生懂了的或不懂的转达给执教者。比如，自动提示错误或提交后自动得出成绩，尽量让执教者省心，让学生通过和计算机的交流获得知识（网络上有多种沟通渠道，如留言板的充分利用和处理等）。六、多媒体网络环境下，科学课作业的开放性。1、作业的布置方式与实践渠道的转变。如今有的科学课教材已经打破了原来以知识来编排的体系结构，而科学课教材正是带领学生走进自己身边的活动，通过亲历活动来体验活动所隐含的科学知识，并内化。依托网络环境，科学课不仅在内容上具有开放性，而且在作业上也具有了开放性，给学生提供了选择的机会和创新的空间，使课程可以在最大程度上满足不同地区、经验、背景的学生学习科学的需要。在过去每上完一节科学课布置作业时，往往仅限于纯知识性的作业，让学生填空、判断、回答一些常识性的问题，写在作业本上，或对某些概念抄几遍等。在新课标的精神指导下，教师必须改革单纯进行写的作业，要结合教学内容设计一些趣味性强，以动手、动脑为核心的探究实践活动，让学生在课后通过网络这个广阔的空间进行观察、实验、收集、整理、设计、制作等，这样才能使学生开阔视野，丰富知识，体验情感。如一位学生在学完动物和植物时，对植物与动物种类很好奇，而老师的介绍了有限，于是他就在课下上网去查找形形色色的类型，他再把自己的收集成果与同学交流，分享成功的快乐。2、通过网络展示学生作业情况及探索成果。有了多媒体网络，学生的作业情况以及课内外探索成果的展示对象就变得更为广泛，不只是单独面向教师的点评，转而面向与全体师生的交流和点评。在教学中，通过借助特定的教学软件，通过控制、切换来分别展示学生的成果，由于大家的作业和搜集的信息各不相同，所以通过作业与成果的展示与交流，学生可以相互取长补短，有利于孩子们完整的掌握事物的相关信息资料。同时在展示与交流中，学生可以分享他人取得的成功经验，从而激励自己的探索