践析什么阶段什么科学教育技术的应用

小学科学新课程标准提出了学生主体性的发挥，积极倡导学生自主学习、合作学习和探究学习等新的学习方式。科学教育从以教师、书本为中心，转移到以培养学生的科学启蒙的课程。媒体技术将文字、图画、声音、动画、视频有机地结合在一起，对所表现的信息产生极佳的逼真效果，使其内容更充实，更形象生动，更具吸引力。小学科学与信息技术的有效整合，培养学生获取信息、传输信息、处理信息、运用信息的能力让信息技术的运用从学生的发展需求出发，才能真正将信息技术的应用引向深入，全面提高课堂教学的质量与效率。在小学科学教学中，以学生的心理发展为线索，从学生的发展需求出发，信息技术使学生对知识、信息的获取直观而形象。一、利用信息技术创设情境，渲染教学活动效果，建构自己的知识。信息技术使学生对知识、信息的获取直观而形象。在小学科学与信息技术整合中实现课堂结构高效化，实现以信息技术突破学生思维的节点，适时使用信息技术是关键。在学生困惑不解时使用信息技术，有利于提高学生学习的积极性，让学生顺利突破思维的节点，从而使学习的过程变得开心、愉快，在不知不觉中建构自己的知识。例如：六年级科学下册《宇宙》受材料和空间等限制，难以直观展示，对学生思维发展的挑战性很大，这一单元有八课分别是：1、球的卫星――月球；2、月相变化；3、我们来造“环形山”；4、日食和月食；5、太阳系；6、在星空（一）；7、在星空（二）；8、探索宇宙。观看六年级科学下册《宇宙》一章的视频（每一册的教参书的最后都附有光盘），也可用DVD、VCD机播放。又如：六年级上册第二单元《桥的形状和结构》，由于我们的学生多处农村家庭，看到的的桥梁也较少，对探究它的结构可能没有兴趣，这时教师就可以通过播放视频、摄影资料等，让学生明白桥的形状和结构与它的功能是相适应的。体会科学技术对社会进步的作用，感受和欣赏桥梁的形状结构之美。在小学科学“能量”单元的教学中，因为有关能量及能量转化的知识学生很少有机会看到或接触到，挑战性很大，所以在教学“能量”单元时，教师可以通过多媒体课件等，将不易触摸的能量信息转化为栩栩如生的动态画面，使学生形象直观地看到能量的转换、化抽象为形象，让学生获得充分的感性认识，从而加深对知识的理解和掌握，让学生的思维顺利地走出困惑与不解，使学生的学习过程变成轻松与愉快。二、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。小学科学包括科学探究、生命世界、物质世界、地球与宇宙等内容，涉及生物、化学、物理、地理、天体等多方面的知识，科学学科知识内容的广泛性在让学生觉得新奇、有趣的同时，往往会让学生觉得知识的不足。对学生而言，课堂教学中运用多媒体手段，形成多角度、多层次的信息刺激，能够强化学生对知识的记忆和理解，缩短学生理解和掌握知识的时间，提高学生学习的主动性和积极性，扩展学生的知识面，在提高课堂容量的同时提高教学效益。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、在学生无法感知时使用信息技术，实现学生主动建构现行的小学科学教材中，很大的不足就是经常会出现一些离现实、离这个时代比较远的统计信息，教学内容明显滞后，落后于时代的发展。然而现实的生活材料与信息，不仅能够使学生体会到所学内容与自己接触到的问题息息相关，而且能够大大调动学生学习科学的积极性，使学生认识到现实生活中蕴藏着丰富的科学知识。因此，可以利用信息技术把科学教学内容中抽象的部分转化为学生可以直接接受的形式，优化科学要素的呈现方式，以利于学生对科学内容的理解和掌握。例如《科学》三年级下册中有一个模拟火山喷发实验。我们在教学中，先通过学生上网查询资料、信息，注意从学生周围熟悉的现实生活中寻找科学知识的“原型”和最新的信息。依靠学生对感性材料的直接兴趣和对新鲜事物及新信息进一步探究的欲望，让学生研究火山喷发和地震现象的形成过程。然而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，因此我们借助信息技术，解决无法跨越的时间和空间的限制，将宏观的地球浓缩进教室，把千万年的漫长时间变化缩短至几分、几秒展现在学生面前；把复杂的地壳运动，变得集中、具体和形象。不仅让学生对地球的地壳运动有了深层次的认识，以及对科学知识的掌握，更使学生经历了科学探究的一般过程。又如上《一杯水的观察》这一课时，课余有学生提出问题:水在自然界中是怎么循环的？这个问题单靠教师口头表述，对于小学三年级的学生来说，理解起来有一定的困难，所以我把内容制作成课件，水在地面上通过阳光的照射开始蒸发，变成水蒸气，然后上升到高空遇冷变成云，云和云之间相互碰撞，形成下雨现象，水又回到了地面上，这样就形成了水在自然界中的循环。内容就显得直观、形象了。但学生可能有疑问：水是通过什么样的形态上升到高空的呢？其实这里就要涉及到“水蒸气”的问题了，水蒸气犹如空气，无色无味，学生不可能察觉，怎么呢？怎样让学生观察到水蒸气呢？利用课件就可以很好的解决这个问题。把水蒸气设计成带有一点颜色的物体，让学生能观察到，这样学生就很容易理解水在自然界中是怎样循环的。变虚为实，学生对实验过程的感受就深刻，从中通过分析实验现象得出结论，解决了问题。当然，这里所指的虚，并非是知识点的空乏，而是说在小学这一发展阶段，单靠想象难于理解透的时候就需要其他教学手段的参与。多媒体的出现，疏通了学生思维上的障碍，使他们对知识点的掌握更实。我们正是利用了信息资源、现代化手段来跨越时空的界限，将信息技术融合到小学科学教学中来，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；优化科学要素的呈现方式，让学生的科学学习置身于信息化的时代，同时也可拓展教师的知识视野。四、在学生缺乏兴趣时使用信息技术，激发学生学习兴趣。科学课上学生亲历了探究活动后，有些内容难以再现。运用现代教育技术，可以在教学中进行时空变换、大小变换、虚实变换，把许多宏观的和微观的、瞬间的和漫长的、简单的和复杂的事物展现在学生面前，揭示事物现象的本质和发展变化的规律，促进学生的认知活动从感性向理性飞跃，如极小的细菌和病毒除在电子显微镜下观察外，可在网络中观看。极大的宇宙空间用肉眼只能窥其一斑，然而在网络时空里，我们却可以看到它的最真实的面目。如《利用模拟实验的方法研究日食的成因》这一课，无论我们怎样模拟，终究不能让学生置身于无限的宇宙空间中去体验这一过程。为此，我通过演示多媒体课件，让学生清楚地看到日食的形成过程后，并将2009年7月22日我国出现的500年一遇的日全食奇观的视频播放给他们观看。既体现了教学的时代特征，又让学生学得扎实有效。当然，还有很多教学内容可以借助信息技术手段进行。比如植物的生长过程，虽可以让学生自己动手种植、观察、体验，但当学生带着问题回到课堂上相互交流时，仅仅靠语言或各类图片却无法完整的展示植物生长的全过程，此时利用多媒体技术演示种子发芽，生长，开花，结果等漫长的系列过程，学生便有了完整的印象。五、在学生思维无法转换时使用信息技术让学生自己寻求答案。我认为信息技术和科学课的整合，不应该只停留在教师做做课件，学生动动鼠标，而应该让学生真正学会怎样运用信息技术上网查找资料。科学教材当中有很多内容具有很大的灵活性，教学形式是多种多样的，并不一定是通过老师讲授这种方法来传授给学生，可以借助信息技术学科中强大的网络媒体，利用学生已有的上网技能，把课题提供给学生后就让学生根据研究内容自己上网去寻找与之相关的材料，教师可以适当给学生提供一些科学方面的网站的网址。通过这种形式，学生能找到很多与研究内容相关的材料，甚至是超出教材的内容也会有。然后再把搜集到的材料制作成幻灯片，在课上以“我来当一回小老师的”形式，展示给大家。这样一来，学生不光是通过自己动手寻找到了所研究问题的答案，还学会了本课以外的相关知识。更重要的是学生学会了把网络作为一种工具和手段来搜集资料。我们要做的是教会学生怎样去学习，而并不是学到了什么。在“我们自己”单元《观察身体》一课的学习中，要让学生通过观察自己身体的外部特征，进而想象、感悟出自己身体内部的大致结构，对于学生来说，如果光用想象，学生的思维是无法转换的，学生的感悟也是无法清晰的。为此，让学生在网络上搜集人的身体的内部结构，包括皮肤下的肌肉结构和骨骼、呼吸系统、血液循环系统、消化系统等，既激发了学生的学习兴趣，又让学生顺利地感知了身体内部的结构。信息技术的利用不仅提高了学生的思维能力，激发了学习的求知欲和好奇心，而且培养了学生敏锐的观察力和丰富的想象力。六、在学生主动参与教学时使用信息技术，促进学生智力的发展。小学生接受新知识的能力较强，思维比较敏捷，乐于参与科学探究活动，在科学教学中，通过利用信息技术手段给小学生丰富多彩的信息刺激，无疑会为学生的想象思维创造广阔的空间，。恰到好处地运用信息技术手段，也能优化课堂教学结构，突破教学重难点，提高教学艺术，为培养新型人才奠定基础。小学科学课堂教学如何恰当运用信息技术也将是小学科学教学改革的新视点、发展的大趋势。在我校开展的“小学科学与信息技术整合”研究中，我们尝试在动物、植物等单元的教学中依托信息技术开展学生研究性学习，根据“呈现问题→分工合作→搜索资料→解决问题→汇报交流”这一研究流程，让学生自主选择研究的课题，如“校园树木的观察”、“校园蚂蚁的生活研究”、“给校园内的树确定树名”等研究小课题，让学生在主动参与中使用信息技术开展合作学习，展示自己的学习成果等，总而言之，信息技术手段运用于小学科学教学，给我们带来了便利，极大限度地填补了教学空白。但它无疑就像炒菜时的调味剂一样，少了，不够味儿；过了，又难以下咽。这就要求我们在使用的过程中，必须根据实际教学需要，遵循适时、适度的原则，扬其所长，避其所短，使其发挥得淋漓尽致，才能从真正意义上提升科学课程的教学效率。