如何将现代信息技术应用到小学科学教学中
摘要
21世纪是一个以信息为主导的世纪,信息时代的来临和信息技术的一日千里及其对各个领域的冲击,正影响着几代人的生产、工作和生活,也正改变着整个人类的生产方式、工作方式和生活方式,它的来临也对世界各国的教育提出了新的更高的要求,各国都把发展教育信息化作为新世纪教育发展的一项重大战略目标,加快信息技术在各学科教学中的应用,使本国的教育在世界教育改革竞争中保持领先地位。
关键词:小学科学 现代信息技术 应用
目录

一、现代信息技术在小学科学教学中应用的意义

1.信息、现代信息技术的定义及其在教学中应用的优势

信息:是对客观世界中各种事物的变化和特征的反映;是客观事物之间相互作用和联系的表征;是客观事物经过感知或认识后的再现。  

现代信息技术:物理学定义:一切以数字形式处理信息的相关技术。主要指计算机技术、多媒体技术、网络技术和通讯技术。计算机技术是信息技术的核心。根据教育原理,我们采用教育定义,把现代信息技术定义为:利用计算机为支撑的网络来获取信息、处理信息的技术。

素质教育很关键的一个方面就是要对传统的教育结构、教育方法和教育模式进行变革,运用现代教育理论和现代信息技术,能通过对教学过程和教学资源的设计、开发、利用、评价和管理,实现教学优化的理论和实践。信息技术在教学中应用的优势是:多媒体展示的集成性、大容量存储的丰富性、高速传输的便捷性、人机交互的操作性、超时空交流的共享性。其教学的特殊功能表现为动态模拟展示,信息资料查询,模拟操作、协作交流、反馈练习,多媒体情景创设等。正因为现代教育技术能充分体现教学的规律和特点,可以很好地突破过去那种“一本书、一张嘴、一支粉笔、一块黑板”的传统教学模式。形成以学生为主体,形象化、主体化和实体感为主要特征的交互教学模式,使学生身临其境,深入浅出,在有限的时间内极大地提高教学效果,真正实现从应试教育向素质教育的转变。

2.现代信息技术在小学学科教学中的应用是时代发展的需要

从我国教育技术发展史看,早期把电化教育作为辅助教学信息的媒体、工具、发展到全面推进教育信息化,这是我国教育改革推进素质教育的时代要求。面对知识经济、信息化时代,如何实现“通过积极推进教育的信息化进程,使中国教育在现代信息技术的基础上实现跨越式发展”的宏伟目标,值得每一位教育工作者深思。实现教育信息化,以作为高科技的现代信息技术与教育新理念有机融合已成为“终身学习”最根本的基石。离开了现代信息技术,教育观念的更新只能是一纸空文。可以说教育引进现代信息技术从根本上动摇了传统的教学模式。随着信息技术的不断发展及其在教育中的应用, 对学校教育教学工作产生了广泛而深刻的影响,无论是宏观的教育目的、教育内容,还是微观的教学组织形式、教学方法、教学手段,最终都将因之而发生根本性的变革。为适应信息时代对教育的要求,2001年6月,我国颁布《国家基础教育课程改革纲要(试行)》,对各学科的课程进行了改革,里面明确提出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和学习工具”。从国家的高度明确地把信息技术与课程整合作为要求提出来,这既反映了目前教育发展的趋势,也说明了信息技术在学科教学中的应用对教育、对培养创新人材的重要性。

3.现代信息技术在小学科学教学中应用是小学科学课程改革的需要.

为提高全民族的科学文化素质,培养数以亿计的高素质的劳动者,数以千万计的专门人才奠定基础,落实科教兴国战略。我国颁布了《基础教育课程改革纲要(试行)》对中小学课程进行全面改造整合,培养科学精神、人文精神、实践能力和创新意识,开展学生自主、创造性地学习。来推进素质教育,提高国民素质,培养创新科技人才,适应时代发展要求,增强国际竞争力。

科学学科也在这次课程改革中提到了非常突出的位置,科学教育从教师、课堂、书本为中心,重视向学生"灌输"书本知识的教学方法转移到培养学生的科学素养为宗旨的科学启蒙的课程,亲身经历以探究为主的学习活动上。这标志着我国小学科学课程在培养目标、学生的学习方式和教师的教学方式方面都将发生重大的变化。此次改革也将原来属于自然科学的物理、化学、生物、地理学科进行了综合,使之利于拓展学生的视野和思维;认识客观世界的规律;掌握对客观世界的认知方法;形成辩证的发展的观点和态度;建立对自然和科学稳定的兴趣等。然而,由于认知对象的广阔性、抽象性、复杂性,教材内容简扼性以及教师知识的局限性,单纯的常规的讲授是难以完成此项艰巨的教学任务。因此,借助信息技术来达到教学目的,将科学学科和信息技术进整合也就成为了必然。一方面,网络丰富的教学资源可以超越狭隘的教育内容,让师生的生活和经验进入教学过程,让教学“活”起来,可以唤醒学生的创新意识,使他们想创新、敢创新、会创新;另一方面,可以改变学生在教学中的地位,从被动的知识接受者转变成为知识的共同建构者,从而激发学生的学习积极性和主动性,开阔视野,激发学生创造性智慧。

结合“新课程标准”的实施,利用信息技术进行教学改革,并使之与科学课程有效整合,培养学生获取信息、传输信息、处理信息、运用信息的能力,提高学习效率,使之成为21世纪知识与能力并进的创新人才,这是教育现代化所要求的。

二、  现代信息技术在小学科学教学中应用的实践探索

下面笔者将结合自己的教学实践,就信息技术在小学科学教学中的应用作一些初步的探讨。

(一)应用现代信息技术,推进科学探究

“科学探究是科学学习的核心”,我国科学教育新课程标准提出了必须以科学探究为主要的学习方式。科学探究课程是以提高学生科学素养为宗旨,以探究科学问题的过程为中心,以主动参与、亲历过程、协同合作、发展个性为基本特征的综合性、实践性、开放性的科学课程。在教学过程中,我们感到社会调查、查阅资料等只是探究性学习的一种具体形式,其实质是学生主动参与的深度和广度。而开放性也不仅是改变学习的地点和内容,更重要的是给学生提供更多的获取知识的方式和渠道,创设更大范围、更多人参与的交互学习、合作探究的氛围和环境。利用网络环境,给学生提出学习任务,通过上网查询、人机交互等方式,让学生在不断克服困难中完成任务,并培养学生通过网络搜集信息和整理信息的能力。这种探究性学习是最能体现网络特性和最有利于21世纪新型人材能力素质培养的另一种重要教学模式。

对《纸的研究》这课的教学,我采用传统的教学方法给学生上了五节课才上完,感觉上还没有上完一样,去年我改变了另外一种方法就是尝试让学生利用现代信息技术,采用合作式的方法来学习本课内容。在讲到纸做的物品、纸的发明及节约用纸方面,让学生自由组成6人小组,采用信息网络搜索查找资料的方法,使学生学习到了很多课本知识学习不到的东西,我把三年级四个班的学生分成两大组,对一班和二班的学生进行常规的教学,让三班和四班的学生应用现代信息技术进行网络学习及学生的合作学习,最后通过问卷、学生收集的纸标本发现,小组的反应各不相同,常规的教学的小组答案几乎相同,收集的纸相差无几,都是平时范围内的纸,对于纸的认识还不够清楚,生活中有大量的纸他们还无法确定。通过信息网络学习及合作学习的小组标本来看,样式各有不同,有很多小组收集的纸有很多老师都无法叫上名字,他们可能通过网络查找出正确的名称,(常规教学是无法做到的)有些小组还收集到了耐火纸。而且他们对纸的认识的视野较开阔,不会处于一个较狭小的范围之内。在认识纸的发明这方面,常规教学的小组只有一个答案,蔡伦造纸,中国古代的四大发明,比欧洲都早了好几百年,对此就无法得到其它的知识,而通过网络信息学习及合作学习的小组,他们的答案就有点出奇了,有好几个小组通过阅读纸的发明,对蔡伦造纸进行了怀疑,可能在他之前还有人比他早的,但答案无法解开,只好继续寻找答案,这样下来,合作学习的小组就学到了很多课外的知识。对于纸的发展历史,老师是无法全部讲解的,小组之间可以根据需要,自愿搜索这方面的知识,然后进行交流。节约用纸、保护森林,了解纸的来源,对于这方面来说,进行网络学习的小组可以提出大量节约措施,常规教学的学生有时误解成不要乱丢垃圾,无法想象出真正的造纸纸,对滥伐森林的危害认识还不够。这一课的教学中学生们的兴趣盎然,积极参与,课后还设计了一个有关纸的研究专题网站。现代信息技术能激发学生们的探究兴趣,有利于培养学生的探究能力。

实践证明将现代信息技术应用于小学科学教学,确实能有效地推动科学探究学习活动的深入发展,在探究课程开发建设上开辟了新天地,找到新的增长点。

(二)应用现代信息技术,改变教师的教育观念、教学方式

为了实现科学课程改革目标,就要把科学课程的总目标落实到每一节课,这就要求教师要“用教材教”而不是“教教材”。因为“教教材”的教学,常常把目标单一定位于教知识;“用教材教”则是在更大的程度上把知识的教学伴随在培养能力、态度的过程中。因此,科学课的目标设计要有“用教材教”的意识,这样,才能把科学探究、情感态度与价值观的目标有机地和科学知识目标结合在一起。现代信息技术在小学科学教学中应用,能充分强化教师“用教材教“的意识。

例如在苏教版四年级下册的《科学》教材中,有关化石的内容只是《岩石与矿物》单元的第一课《认识常见的岩石》中的一个知识点,但它是学生很感兴趣的能够引导学生进行探究的内容。因此,我在原教材的基础上对该内容进行了补充,增加了课时量,学生根据“化石”这一大的主题,确定自己小组研究的小专题;在教师的帮助下确定研究方案,如上网查询资料、参观、实地观察实验等。学生根据在信息课中所学到的信息技术,将所搜集到的有关化石的图片、资料进行整理,并制作成演示文稿在全班进行展示交流。通过对教材进行了如此的改动,在信息技术的支持下,充分地激发了学生学习的兴趣,而且让他们在充足的时间和开放的空间中掌握了一些应用现代信息技术的技能,同时亲身体验了科学探究的过程。

教师敢于对一个知识点进行深入的挖掘和扩展,这与信息技术的有力支持是密不可分的,因此将现代信息技术应用于小学科学教学为教师“用教材教”提供了实践的机会,改变了教师的教育理念和教学方式。

(三)应用现代信息技术,培养学生的信息素养

在信息社会中,一方面,信息资源不断更新,不断扩容;另一方面,冗杂信息也随之增多,日益泛滥。因此,培养学生的信息素养,使学生能够更好地驾驭信息、利用信息就显得尤其重要。如何根据现代社会信息量大,传播速度快,传播工具手段多样化、现代化的特点以及信息变换的特定过程(信息→输入→存贮→处理→输出→信息),培养学生搜集和处理信息的能力,是基础教育阶段非常重要的任务之一。

众所周知,因特网(Internet)是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的,因而特别适合于学生进行基于自主发现、自主探索的探究性学习。由于网络环境中的海量信息,教师与学生拥有信息的机会是平等的,更多的时候,学生了解掌握的信息可能比教师还多。教师逐步失去以往占有教学信息资源的优势,不可能再依赖现成的教参把有限的知识和所谓的标准答案传授给学生。教师的任务将转变为如何引导学生在信息的海洋中筛选、获取有用的信息。所以,教师可以将所学的知识分解成若干个小问题,让学生带着问题通过搜索引擎或相关的网站全方位、多角度地找出答案,完成任务。输入关键词通过搜索引擎检索到相关网页资料可能会达到数百上千条,这是教参所望尘莫及的。教师充分利用网络技术开展教学,能冲破课本的束缚,在学生面前展开广阔的学习空间,从而提高学生学习的效果。

如在苏教版《科学》三年级上册《材料的使用与环境》一课的教学中,课前教师搜集大量有关材料的使用与环境的资料建成一个小型网站,供学生查阅。一开课就利用信息技术创设有关环境保护的情境,激发学生学习的兴趣,使学生初步意识到材料的使用与环境有着密切的关系。引导各小组定下所研究的问题后,让学生带着问题和任务到老师建成一个小型网站中去查寻有关材料的使用与环境的资料,并将所搜集到的信息进行整理、加工,以小组为单位通过网络在全班交流各自搜集到的图片资料。这样的网络学习,让学生体会到了自主学习、探究学习的乐趣,能培养学生通过网络搜集信息和整理信息的能力。做到以人为本,关注学生的差异,由学生自主选择所学内容,充分体现学生的自主性和创造性。使学生意识到材料的使用与环境的关系,认识到自然界资源是有限的,从小树立保护自然资源的环境意识。并设计了一个FLASH动画的垃圾分类游戏,调动学生学习的兴趣,巩固学生所学有关环境保护的知识。最后给学生提供一些有关科学和环境保护的网址,如中国科普网http://www.kepu.gov.cn/等,鼓励学生课外继续探究有关问题。

实践证明信息网络教学可以培养学生的自我建构能力,来自各方面的不同的知识和信息往往集中在一起;学生需要通过对这些知识和信息的整合,发现和获得其中的价值和意义,并进行新的意义建构,网络教学可以培养学生获取信息和选择信息的能力,而这恰恰是信息社会中非常重要的知识和技能。在现代社会中网络是一种现实的生存空间,学生要想学会生存,就应该包括学会在网络空间中生存,因此,搜集信息和整理信息的能力也就意味着现实生活的能力,学生信息素养的提高更加显得重要。将现代信息技术应用于科学教学中将十分有利于学生信息素养的形成和提高。

(四)应用现代信息技术,培养学生的创新能力

主席指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”何谓创新呢?创新,就是抛开旧的,创造新的,就是弃旧图新。也可以说,创新是人的全部体力和智力都处在高度紧张状态下,创造独特新颖成果的有益活动。对于小学生而言,创新就是指学生调动已知信息、已有知识,开展创新思维,产生出某种新颖、独特的新见解、新方法、新设想,或者做出新的成绩或东西的智力活动过程。

培养创新意识、创新精神和自学能力,始于积极思维,始于动手时间。在课堂教学中,教师起指导、启发、达成共识的作用。教师应给学生留有更多的思维空间,不需要面面俱到,包办代替学生所要做的一切,让学生在实践中去亲身体验创新的乐趣。这不仅能深化教学内容,把学生的兴趣推向高潮,而且有利于拓展学生思维,培养学生的创新能力和自学能力。而利用现代信息技术更有利于学生创新能力的培养。

如在苏教版《科学》三年级下册《认识船》一课的教学中,指导学生根据自己想研究的问题,到老师搜集有关船的资料建成的网页中去了解船的发展史,去查找自己感兴趣的有关船的知识,收集、整理起来,与同学交流、探讨。最后鼓励学生在金山画王中设计未来的船,并将设计方案上传到因特网上。这样的教学设计学生非常感兴趣,他们在网络学习之后充分发挥自己丰富的想象力,设计出了很多未来的船:有的孩子设计了在海、陆、空三地都可以航行的船;有的孩子设计了一些利用太阳能航行的船,这样的船能节约能源,保护环境;有的孩子设计了可以了一些多功能的……学生们的创新思维得到了发展,创新能力得到了提高,同时培养了学生的信息素养。

(五)应用现代信息技术,为学生提供自我评价反馈的机会。

评价的主要目的是为了促进学生的学习和发展,因此评价就不能仅在学习过程结束后再进行,而必须伴随于教学过程之中,这就需要教师随时关注学生在课堂的表现与反应,及时给予必要的、适当的鼓励性、指导性的评价。

如在设计苏教版《科学》四年级下册《海藻与海豚》一课的教学时,为了给学生的作品提供自我反馈的机会,使学生获得学习的反馈,培养其信息处理和表达交流的能力。我是这样进行教学的:

首先,让学生在进行全班汇报之前,对自己搜集到的信息进行整理,要求学生用简单的句子,比较准确地表述出海洋生物适应海洋生活的本领,学生在小组内对自己的学习情况作了一次自我反馈。然后通过在全班进行资料汇报,使小组搜集的资料在全班得到交流,通过学生间的补充、修正、及不同意见的发表,使学生对本组的学习情况得到进一步的反馈。而补充、修正或发表不同意见的同学的发言,实际上是对前一名学生发言作出的相应评价。学生是信息加工的主体,意义的主动建构者,因此,学生处于教学的主体地位,能自始至终地参与有关教学的决策,能自觉地对学习实施自我检查和评价并实施符合自我发展的可能性调整,成为学习的主人。

其次,学生通过讨论,小组独立地进行研究,能自觉地调整研究的内容,利用计算机制作出主题研究报告。学生通过计算机网络在全班进行交流,展示自己的主题研究报告。学生通过各小组学习效果的反馈、同学间的评价,使处理信息和表达交流的能力得到锻炼、培养。这种让学生自主地探索问题、解决问题的学习方法,既激发了学生的学习兴趣,又活跃了课堂的教学气氛。而在整个教学过程中,教师只是及时对学生给予必要的、适当的评价,及时对学生间的评价作出总结。达到了在有限的时间内高效地解决实际问题的目的,较好地体现了教师的主导和学生的主体作用,只有这样,学生才能真正地成为学习的中心。

信息技术与科学课程的整合,为评价的改革提供了合理的平台,为学生的自主学习、自我评价反馈提供了机会。

三、  现代信息技术在小学科学教学中应用需注意的问题

在现代信息在小学科学教学中的应用实践当中,我们感到需要注意以下问题:

1.信息技术应用于小学科学教学,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,往往因相关同步知识不具备而使辅助教学本身遇到障碍。

2.学生成为学习的主体,并不等于放弃教师的主导作用,而是教师主导作用的侧重点发生了变化。然而,有些教师在实际教学中把主体回归的课堂变成了主体放任自流的课堂,过度弱化了教师的作用。在教学中出现了放手让学生在网络中自学而不进行监控,在讨论区中自由发言而不围绕主题的现象。这样,在网络环境下学习的优势不但没有发挥出来,而且连传统教学的任务也没有完成。教师应在实际教学中系统考虑教学活动诸要素和诸环节的相互作用,在教学过程中运用多种方式优化教学过程的各个环节、激发学生积极参与。学生在通过信息技术、多种学习策略和多种活动形式主动学习的同时,不断地将反馈信息传递给教师,教师根据学生的反馈,不断地对教学过程实施随机调控,达到和谐共振的状态。整个教学过程,实际上是一个双向交流互动、不断循环、不断调控的过程。
   3.出现了过分依赖网络资源而忽视其它教学资源的问题。从来就没有唯一的教学媒体,网络亦然,有很多方法可以提供学习资源,如:教科书、教学挂图、影视广播、图书馆等。不能认为信息技术就是网络技术,只有网络资源才是唯一的资源和最好的资源。

4.很多教师在网络环境下进行教学时,只是把通过搜索引擎找到的相关网页资源提供给学生,把大量素材性资源罗列在一起,这样,学生在互联网上学习获得的都是无层次、无系统、针对性差的素材性资源,同时,一些信息垃圾也会给学生带来负面影响。所以,教师在提供相关网页资源前,要做好引导学生对那些无关信息的筛选、过滤工作,利用局域网教会学生上网学习的方法,来防止学生受到不良影响。
  5.从科学课程的角度需求出发来使用计算机,而不是为了用计算机而使用。科学探究学习中,传统手段仍然大有用武之地,挂图、模型、标本、实验能够以直观、具体的形象给学生以较强的感性认识,应鼓励学生亲自调查、实验、制作,善于用简单的工具测量、实验、记录数据、绘制图表、制作简单的模型,这对培养学生严肃认真的工作态度和正确规范的操作技能是必不可少的。所以,科学探究学习中要把传统技术与现代技术进行科学的优化组合使用,过分依赖一种技术是不可取的。

四、  现代信息技术在小学科学教学中应用所引发的思考

现代教育技术的应用,采用新型的科技,教师也面临着再学习。教师要重新学习多媒体教学的各项技能,这就对教师的整体素质提出了更高的要求。对于科学教师来说,要在自己的科学教学中熟练应用现代教育技术,主要的思想方法和步骤是:

1.认真学习有关方面的理论,更新技术观念,确立以学生为中心,培养学生创新精神和实践能力的素质教育思想。

2.积极参加教育技术和信息化教学设计的培训,掌握信息化教学设计的方法,努力在工作中应用信息化教学设计来改革教学。

3.研究自己所教学科的特点,熟悉所教学科内容在网络上的资源分布情况,以便帮助学生进行研究型、资源型学习。

4.掌握教学评价的新方法,加强信息化环境下的教育教学研究,及时跟踪现代教育技术的发展,应用先进的信息技术改进自己的教学方式和学生的学习方式。

对于学生来说,则加强自己信息技术的基本知识与技能,加强自己的信息素养尤为重要,只有这样才能真正应用好信息技术学好科学,探索科学的奥秘。

五、结束语

信息技术在小学教学中的广泛应用以及信息技术和科学课程整合的深入,对传统的课程理念、课程内容以及教学方法正在产生深刻地变革,从以教师为中心的讲解传授的进程转变为探索发展、自主学习、协商讨论、意义建构等以学生为主题的进程。我们一定要积极将信息技术应用于小学科学教学,努力探索信息技术与科学课程整合的方式方法,为加快实现教育信息化做出努力。

 

 

参考文献
【参考文献】 1、http://www.wjhlxx.com/wjhlsx/jky/ShowArticle.asp?ArticleID=352《运用现代信息技术,丰富课堂学习资源的研究》徐红梅 1、 http://www.czbj.js.cn/jk/list.asp?id=101《运用信息技术建立以学生为主体的研究性学习模式》 袁煜奇 2、 郝京华 《全日制义务教育科学(3~6年级)课程标准》 教育部 4、http://www.nrcce.com:8088/site《信息技术在教学中的应用——教师的视角》苗逢春 5、教育部 中小学信息技术课程指导纲要(试行) 教育部文件 6、陈至立 《在中小学大力普及信息技术教育》 中国教育报 7、章剑卫 《基于课程整合的新型信息技术课程模式》 浙江教学研究 8、http://www.pep.com.cn《信息技术与小学数学课程整合的研究与实践 柴敏 9、http://www.pep.com.cn 《信息技术与课程整合的研究与实践》章剑卫 10、罗星凯 《探究——小学科学教学的思想、观点与策略》 11、胡桂颖 《信息技术环境中优化教与学的过程》《北京教育技术研究》2003、3、
合作编辑者:刘勇新
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