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借助信息技术增强教学效果

2023-10-14江苏邳州市燕子埠镇中心小学

小学科学 2023年21期
关键词:科学信息技术探究

◇孙 浩(江苏:邳州市燕子埠镇中心小学)

小学科学是一门帮助学生理解生活中简单科学现象和基本科学知识的课程。现阶段,信息技术正快速融入教育行业并发挥着重要作用。在科学教学中整合信息技术,把实践探究的真实环境与信息技术的虚拟环境相结合,可以帮助学生更简单地理解知识、更有效地实现课堂互动、更高层次地提高学生的创新精神和实践能力。

小学科学课程的综合性、探究性、实践性,决定了利用信息技术转变教学方式和学习方式的必然性。虚实融合的策略就是将虚拟现实技术和实践教学紧密结合,通过虚拟和实际相结合的方式进行教学。这种教学策略不仅可以拓宽学生的学习途径、学习宽度,提高学生的学习兴趣和探究欲望,还可以帮助学生更深入地理解知识和提高学生的实践能力。

一、信息技术与小学科学融合存在的问题

首先是科学教师不够专业化,教师信息化素养参差不齐。当前很多小学科学教师都是由其他专业的教师代替,这说明当前科学课程在小学整个教学体制中受到的重视程度还远远不够。由于这些科学教师并非专业的出身,导致其专业素养不高。

其次是科学教学没有真正体现信息技术对于提升学生科学素养的促进作用。在当前的信息化时代,多媒体教学非常普遍,其在给教学带来便利的同时,也产生了一些问题。与小学科学实验教学中学生亲历实验过程相比,多媒体教学节省了时间,但是由于在教学中使用的视频图片数量过多,教学速度过快,导致学生没有自主思考的时间,对科学知识的理解不够深入。这样不仅不利于学生和教师之间的互动,也不利于学生科学精神的培养。

最后是教学组织过于形式化。探究学习是科学学习非常重要的方式之一,但由于实验器材有限、场地不够、教师认识不足等,导致学生在科学探究学习中存在很多问题。如分组不够科学,没有根据学生的特点进行科学分配,影响了教学效果;实验教学形式比较单一,实验教学仅仅在实验室中进行,没有充分利用周边的资源环境;教师水平有限,不能利用信息技术虚拟技术开展虚拟实验等。

二、解决信息技术与小学科学融合存在问题的对策

针对以上问题,首先应该优化教师队伍,培养教师的专业发展能力,提高科学教师的专业素养,让他们向专职化和专业化发展。教师要加强培训和学习,注重内涵发展,多多参与相关专家讲座、阅读相关书籍,不断提高自身信息化素养。

其次在进行科学教学过程中要优化实验过程,配备完善的实验器材,不要生硬地套用规定实验步骤来验证实验。教师要熟练掌握每个实验的难点和重点,保证每个实验都有侧重点和突出点。要重视实验时间的完整度,提高整体的实验水平。也不要生硬地使用多媒体代替学生的真实体验,应鼓励教师进行思维创新,实现或创新多样化的教学模式,利用数字化资源,在以电脑或网络为基础的信息技术环境中实施教学,促进学生在课堂上运用信息技术积极主动地学习。

最后还应重视教学的创新性。当前较好的学习模式就是合作探究学习,但是在组织分配上应注意以下两点:一是在进行分组时,要根据学生的个性和特点进行搭配分组,培养学生的科学求知欲和探索欲。二是应该加强注意实验秩序和安全,在需要的时候还可以走出实验室,让学生在实际生活中进行科学知识的学习。可以教给学生利用网络自主学习的能力,或带领学生利用虚拟技术对不方便开展的实验进行探究。

三、借助信息技术增强小学科学教学效果

(一)创设合理的学习情境

创设合理的学习情境是虚实融合策略的重要环节。教师可以通过设置问题、布置任务、构建情境等方式,让学生在虚拟和实际环境中进行探究和实践,从而帮助学生更深刻地理解和应用科学知识。小学科学课程既应当向学生传授一些基本性的科学知识,又需对小学生自身的创新意识加以激发,助力学生自身创新性思维能力不断增强。小学科学教师应当充分借助信息技术具备的教学优势,充分激发小学生自身的智慧潜能,激活小学生参与创新活动的热情,实现其科学性思维品质的建立,全面助力小学生自身科学素养的提升。

科学教师可借助信息技术进行动画课件制作,在动画之中直观地展现教学现象,助力学生加深个人学习印象及理解程度。教师还可预先准备一些活动材料,动员学生自主动手,对于实验结论加以验证,从真正意义上实现对知识内涵的理解。此外,教师还可以搜集整理相关视频资料,借助多媒体设备加以展示,促使学生了解科学知识和生活现实之间的密切联系,进而增强个人知识探究欲望以及创新思维能力。如在教学《古代生物的多样性》时,可以借助虚拟技术创设远古时代地球环境,让学生走进恐龙生活的环境,他们在这样的环境中学习,一定会兴趣盎然。

(二)培养学生探究意识

正所谓“学贵有疑”,学生心中有了疑问,才会产生对问题的探究欲望,才会具有探究答案的强大动力。因此,在小学科学课堂教学中,教师应改变原有的灌输式教学模式,主动为学生设置问题、创设情境,引导学生发现并分析问题,直至解决问题。要让学生通过自己的努力完成对问题的探究,进而获得更好的学习体验感,这对于学生今后的学习以及发展意义重大。

例如,在教学《声音的产生》时,教师可以充分发挥现代教育技术的特点与优势,利用多媒体大屏幕为学生播放大自然中的各种声音,如风声、雨声、鸟鸣声等等,然后向学生提出问题:“同学们,你们都知道大自然界中有着各种各样的声音,这些声音让我们感受到了大自然的精彩与奥妙。但是,你们有没有想过,声音是怎么产生的?”这个问题一下就勾起了学生的探究欲望,让他们满怀期待地投入接下来的学习以及探究中。

(三)引入虚拟现实技术

虚拟现实技术包括虚拟环境和互动模拟游戏等,可以在较短的时间内模拟生态系统、天气现象等自然环境,帮助学生直观感受并理解科学知识。教师可以在课堂上向学生介绍虚拟现实技术的原理和具体应用,然后组织学生参与虚拟实验和虚拟游戏,从而深入理解科学知识。

虚拟实验以虚拟现实、增强现实为核心技术,为学生提供动态逼真的学习环境。在虚拟实验室里可以身临其境地操作虚拟实验器材,放心地让学生进行各种实验而不必担心操作失误、费用和危险等不利因素。NB小学科学虚拟实验平台就是一个可以进行虚拟实验操作的平台,虚拟实验不受场地限制、不受材料数量限制,可以对实际实验操作形成很好的互补作用。如学习用酒精灯加热物体,利用虚拟实验让学生操作如何给酒精灯添加酒精、如何点燃酒精灯、如何用外焰加热、如何熄灭酒精灯等。学生的操作会触发虚拟实验中出现真实的情景,可以加深学生对科学知识的理解。虚拟实验中的危险情境不会危及学生安全,又可以加深学生的认知,还可以重复多次实验。同时,教师可充分凸显虚拟实验平台的互动性特征,进行师生以及生生之间的学习与交流,进而为后续组织开展课堂教学提供有力参考,有针对性地解决问题。此外,教师还可以动员家长积极参与,有效发挥家长的监督作用,促使课前自主学习活动开展更加高效,实现家校共育的良好局面。

(四)集成实际环境

实际环境指学生身边的实际情况,以小学科学课堂为例,可以是学校的自然环境、物质环境等等。教师可以引导学生观察、发现、分析和探究实际环境中的科学现象,这样可以让学生更加直观地感受和理解科学知识。通过集成实际环境唤起学生的主观能动性,才能激发其心中强大的学习动力,才能充分发挥学生在课堂学习中的主体性地位,而学生有了兴趣之后,其在课堂上的主动探究意识与欲望也会得到显著增强。

例如,在教学《多姿多彩的植物》时,教师可以引入外星人的卡通形象,赋予学生地球向导的身份,让学生为外星人介绍地球上多姿多彩的植物。首先,教师可以用图片展示的方式为学生展示一些杨树、柳树、松树、水稻、小麦、花生等不同植物的图片,然后询问学生:“你知道这些植物的名称吗?”“你知道这些植物有哪些特征吗?”随后,教师可以让学生以小组为单位在图片上为不同的植物加上一些形容词,如雪白柔软的棉花、金黄饱满的水稻、四季常青的松树等等。通过导入外星人,激发学生的学习兴趣,同时学生也能够了解到只有地球上才会有这么多的植物。学生为外星人介绍图片中的植物,也是他们认识植物的一个过程,同时也可提升其成就感。利用图片拓展学生对不同种类植物的了解程度,对提升学生对课堂知识内容的探究能力有着非常好的促进作用。

(五)创新科学学习模式

对于科学学科教学来说,大班额的情况会导致实验器材分配困难,教师个性化指导难以实现。小学科学信息化学习环境丰富了教师的教学手段、课题组织形式、师生交互形式,有效地提高了学生学习科学的效率,科学教师的教学模式和方法也产生了相应的变化。利用App 软件和可移动设备开展探究类实验活动,可以打破时空限制,促进学生主动学习。借助电子移动设备和App 软件,可以让学生更加方便地在课堂、实验室、校园、家庭等不同地点进行观察、学习,新颖的学习方式可以保证较长时间内的学习动机延续,促成学生主动学习。同时,借助软件的拟真特性和丰富的学习方式,可以帮助学生突破学习难点。如利用识花君、拍照识物等App调查校园里的植物时,先组织学生讨论如何对校园里的植物进行调查,明确调查的方法有实地观察、画图、拍照、查阅资料等,再引导学生交流明确调查校园里的植物时具体要调查哪些内容。接着教师出示识花君、拍照识物软件界面,讲解如何运用这两种软件进行植物的识别。强调探究注意事项,圈定探究区域后,学生就可以分组进行探究了。这类活动转变了教学行为,往往具有较强的开放性,更能锻炼学生的综合实验素质,学生亲历整个调查过程,对调查的完整程序有了更深的认识,对调查结果也会印象更深刻。同时,掌握了调查的方法,也有利于学生在其余的时间内做更广泛的调查活动。

另外,依托网络环境,现代信息技术使科学学习常态化成为可能。微信群、QQ 等即时聊天工具可以让师生随时互联;各种作业学习小程序可以及时反馈学生的学习效果;各种实验小视频可以激发学生的兴趣,也可以为学生提供模仿的样本;视频点播、网络教室、校园网站等平台,可以进行科普教育……不管是教师还是学生,都可以通过网络参与协作学习。

信息技术与实践环境虚实融合策略的应用,有利于小学科学教学深入发展和升华。科学教师可以通过此策略,充分利用现代信息技术进行适当的实验教学环境的创设,从而在成功吸引小学生注意力的同时,为学生创建一个真实的、多样化的、积极参与的学习环境。学生在这样的环境中,学习兴趣和创造力将得到有效激发,同时也能更好地提升学习效果和科学素养。

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