信息技术与小学科学课程整合的创新与深层应用研究

1信息技术与小学科学课程整合的创新与深层应用研究（王永忠保定市满城县满城小学072150）[关键词]现代教育技术小学科学教学有效整合[摘要]为有力推进现代教育技术下的小学科学课程的教学模式改革，我们建成了具有地方特色的信息化资源平台小学科学资源库，探索出了一个现代教育技术下以“质疑－探究”为核心的小学科学“六步”教学模式，很好地呵护了儿童对周围世界的强烈好奇心和探究欲，培养了孩子从小乐于探究、爱科学、学科学的精神，全面提高了小学生的科学素养和信息素养。教师现代教育技术能力明显增强，科学教育质量高。第一部分：问题的提出一、研究背景（一）我国滞后的小学科学教育及小学生科学素养令人十分担忧目前，我国从小学3年级起才开设科学课，有的地区连教育部规定的小学科学课时也开不足，有的教育主管部门没有一名科学教研员，学校科技教育经费短缺，实验器材装备极少，教师照本宣科教教材，科学课随意被其他教师挤占，很多学校没有专职的科学教师，“什么都教不好的老师，就被派去教科学”，更有甚者，有的学校“连烧饭的和门卫都去教科学课了”……根据美国测试中心组织的第二次国际教育成就评价显示：我国中小学生的科学素质偏低，在19个被测国家中列居第15位，状况令人十分担忧，且有愈演愈烈的倾向。近几十年发育神经心理学和学习科学研究表明：教育的对象是人，不像其它产品可以召回，甚至可以报废，教育造就的人可不行，特别是孩子。教育就像一把双刃剑，好的教育会使孩子们成功，他们长大了会使我们国家成功；不合适的教育，错过一些儿童发展最宝贵的时期，以后弥补很难。因此，“我们几亿孩子将来的科学素质，不是开玩笑的事儿”，它关乎我们国家未来的竞争力。为此，温家宝总理也多次指出：“青少年是国家的希望，他们最富有想象力和创造力，科学事业的未来要靠他们。培养人才要从娃娃抓起，要重视对中小学生科学素质的培养，培养他们的创新思维，保护他们的创造精神，使他们从小树立热爱科学、献身科学的远大志2向。”（二）现代教育技术与学科教学的有效整合成了现代教育发展的主流世界科技发生重大突破，以现代教育技术和生命科学为代表的现代科技突飞猛进，我们正面临着以教育信息化带动教育现代化实现基础教育跨越式发展机遇。国家基础教育课程改革纲要（试行）指出：“教学过程中要大力推进现代教育技术在教学中的普遍应用，促进现代教育技术与学科课程整合，逐步实现教学内容呈现方式、学生学习的方式、教师教学方式和师生互动方式的改革，充分发挥现代教育技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”为此，我国教育事业以现代教育技术为重要手段，努力促进全社会各种学习资源的整合与共享，学校校园网站、多媒体专用教室、计算机网络教室等现代教育技术环境逐渐完善，农村中小学现代远程教育资源、各学科资源网、四川基础教育资源网、国家基础资源网等日趋丰富，“大山再也挡不住知识”，优质教育资源正努力“校校通”“班班通”。但因很多学校重硬件建设，轻软件投入；很多教师思想观念陈旧，现代教育技术水平低，缺乏资源意识、应用意识，造成先进的现代教育技术设备多数闲置，优质的科教资源成了处理不了的垃圾。（三）我校浓厚的科教氛围及现代的现代教育技术环境为课题研究奠定了坚实基础我校科技教育氛围一直浓厚，从2002年9月建校并开设现代教育技术课程至今，学校投资近100万建设了校园网，校园内安装有90台电脑（包括所有教师办公室），每个教室安装了29寸彩色电视机和能上网并能网络点播的机顶盒；组建了电子阅览室、电子备课室、科技制作室、数字实验室、三个多媒体计算机教室。另外，我校地处县城，有80%学生家庭拥有多媒体电脑并连接了因特网。师生能从网络上获取各种信息解决教师难教、学生难懂、或因器材缺乏而难以进行实验操作的难题，这为利用现代教育技术促进小学科学课程奠定了坚实的基础。为此，我校确立了《现代教育技术与小学科学教学有效整合的研究》这一课题，旨在探索现代教育技术环境下的小学科学教学模式，以全面提高小学生的科学素养。第二部分：研究设计3一、研究目标逐步建设和完善现代教育技术环境下的科技教育资源库、科教视频点播系统、科技教育专题网站，为科技教育提供资源保障；开展现代教育技术与小学科学有效整合的研究，探究小学科学新型教学模式；研究基于网络环境下的小学科技活动，全面培养学生科技素养与实践创新能力。二、研究过程基于现代教育技术环境下小学科学教育存在的问题，我们有针对性地采取“五一”措施，即营造一种科教氛围、磨练一支师资队伍、建立一套机制、搭建一个资源平台、探索一种教学模式进行实践研究，具体如下：（一）营造一种现代教育技术环境支撑下的浓郁的科教氛围1.硬件环境一是为形成畅通的科学信息渠道，学校创设了丰富的校园网内容及计算机网络教室、小学科学实验室、数字实验室、电子阅览室等物质设施，让学生能通过图书资料和互联网检索、查阅以获取最新的科学信息；二是学校利用校园网平台搭建了IIS服务器，发布小学科学资源库及点播系统。2.文化环境一是要求家长带动孩子购买家庭科普读物，关注科技资讯信息；二是在校园内设计并建立科技景点，如科技雕塑、科普专栏、科技种植园；三是广播宣传，即每周定时利用学校的红领巾广播站进行科技知识、科技活动及科技成果的宣传；四是校园电视台定期播放例如《人与自然》《走进科学》《百科探秘》《动物世界》等大量科教片；五是采用“走出去，请进来”的方式聘请科技人员和专家定期到校向学生作科普讲座。六是充分发挥学校、教室各种宣传阵地在科学教育中的作用，让每一块墙壁都能“说话”，如学校主办校园科技明星栏、学生科幻绘画展、科技橱窗，校园绿化地中悬挂科技名言牌、树木“名片”，走廊上悬挂科技名人挂像，教室内设置科技角（科普阅览角、科技活动角、生物角）等。3.实践环境一是学校创立了科技创新俱乐部，由科学骨干教师担任辅导员，招收50名善于动手动脑、酷爱科学探究的学生成为学校科技创新核心成员，每周定时开展计算机操作培训、科教普及、科技制作等活动，并以此向全校师生辐射，形成浓4郁的科技创新氛围；二是在校园中组织学生开辟科技、劳技教育基地进行观察研究，如“科技种植园”等；三是与社区科研、企事业单位建立联系，开展参观气象站、参观雷达站等现场科技教学活动，为学生的科技创新活动提供更大的发展空间；四是鼓励家长尽可能带孩子多接触大自然接触社会进行社会实践，并和孩子一起对家庭饲养与种植的动植物进行一些简单的科学探究活动。（二）磨炼一支现代教育技术过硬的小学科学师资队伍1.外引内联，网络互动，培训骨干课题组成员都是45岁以下、具有专科以上学历、计算机应用比较熟练的教师。因此，我们首先注重对课题组成员进行信息素养和科学素养的提高培训。聘请专家指导培训，利用QQ、邮箱、博客、论坛等建立教师与专家交流平台。通过这一平台，我们可以和全国各地的科学教研员及一大批著名特级教师交流学习，逐步提高。同时，我们还有计划地选派科学骨干教师张羽、王永忠、米永会等出外参加各类科学教育培训，锤炼骨干，为以后的校本培训打下坚实基础。2.校本培训，骨干引领根据教师现有的现代教育技术水平，采取分层、分组、分类，任务驱动，参与实践。利用骨干“传、帮、带”，开展校本培训，担任科学教学及科技活动指导等，其他科学教师都能亲身体验科学探究过程，学习如何提出假设、如何设计实验、如何进行科学解释、如何组织学生进行有效的合作交流等，体会探究性教学的实质及科学探究活动的价值，提高对科学探究的理解及实施探究性教学的能力。通过这一低成本、效果好的校本培训策略，各年级的科学教学及科技活动有了核心力量，改变了以前“一人有问题，大家没对策”的尴尬局面。在六年级上册《地球绕着太阳转》一课的集体备课中，由于教师对其中“四季成因”知识点理解发生了分歧，一时争执不下。年级组骨干教师米永会当晚就把这个问题在论坛上提出来。课题组成员纷纷帮忙寻找相关信息，有的找到了形象直观的多媒体演示动画，有的找到了文字阐述，有的请教担任高中地理教学的网友……一时间忙得热火朝天。当我们再汇合交流时，发现虽然各种信息的媒介形式不同，但是它们都很好地解决了这个问题。接下来，大家建议米老师先播放多媒体演示课件给学科组老师们观看，在直观认识以后，再进一步进行理论阐述解释原因，一定会得到大家的认同。第二天，米老师照课题组的点子去做，效果5非常好。3.任务驱动，强化效果浓郁的科教研氛围形成了，更多的老师成长起来了，而真正让教师成长为“研究型”“专家型”教师，让教师成为“教育名师”“教育大器”，我们深感肩上责任重大。为此，我们有针对性地给部分青年教师“压担子”，给他们安排更高要求、更大难度的任务，任务驱动，达到打磨锤炼、强化提高的目的。（三）建立一套现代教育技术环境下的小学科技活动运作机制⒈科普活动常态化网络教室、校园网站、校讯通等手段在全校学生中进行科普教育。如每日更新校园网站，添加科普信息；我校每周通过校园网、红领巾广播站播放学生喜闻乐见的科技常识；每月更换科普专栏内容；每期更新校园科普宣传画等。另外，结合教材内容及科技时事热点、焦点，学校还举行专题科普教育活动。以使我校科普教育现常态化、持续化。⒉科技活动专题化即开展校园科技节、科技小考察、科技小制作等一系列网络环境下的科学实践活动，让学生通过一个个专题实践，对身边的科学自然现象和自己感兴趣的科学话题勤观察、勤思考、勤动手，从不同角度提出自己的困惑，通过制作、考查、实验等科学方法验证假设，体验科学探究的乐趣，锻炼初步的科学探究能力和实践动手能力。（四）搭建一个基于网络环境下的小学科学课程资源平台1.小学科教资源库的建设首先是资源的收集。我们主要采取两种方式：一是网络下载，即在多轮现代教育技术专题培训的基础上，让课题组主研人员学会运用网际快车、迅雷、超级旋风等专用下载工具下载视频、音频、Flash、网页、文档、图片等技巧；然后分工、合作、互助，填写“资源收集表”，注明收集资源的名称、类型、适合教学内容、网址等信息；最后将搜集的资源分类、汇总、上传到小学科教资源库。二是按需制作，即科学教师根据教学需要，自己动手设计教案、制作课件、撰写论文等，然后通过论文评比或优质课大赛，评选出好的作品或课堂教学实录，上传到小学科教资源库。62.科教视频点播系统的建设在收集到的大量优质科教资源中有很多视频，为了充分发挥这些视频资源的直观性、真实性、生动性和感染力强的优势，课题组人员锲而不舍反复测试，在短短一年多的时间就成功开发出了小学科学课程视频点播系统。为使以上两个资源平台更具实用性、创新性、丰富性、交互性，我们通过多次师生座谈、问卷调查、课题研讨会、十多次较大幅度的调整，最后确定了资源平台及视频点播系统栏目的设置，深受师生喜爱。（五）探索一种现代教育技术与小学科学有效整合的教学模式⒈深入调查，分析科学教学现状课题研究初期，课题组对三至六年级24个教学班科学教学的情况进行了深入调查分析。通过问卷调查统计，我们发现：在我校传统小学科学教学中，网络信息在课堂中的运用呈现仅2%，多媒体教学辅助手段应用占5%，实验操作占10%，讲解描述的运用占58%，练习巩固与机械记忆占25%。因受传统教学习惯、教学条件等因素限制，大部分教师在科学教学中只重讲授，该讲的用讲，该做实验的也用讲，一堂科学课就一讲到底，实验现象用讲，科学结论用讲，学生操作更是无从谈起。这样的科学课，无生动有趣可言，只有枯燥乏味的理论讲解，学生学得索然无味，自然事倍功半。2.贯彻课程理念，把准整合方向一是要树立开放的教学观。儿童天然的好奇心是科学学习的原动力。他们眼中的科学世界永远妙趣横生、多姿多彩，我们只要善加引导，就能转化为他们强烈的求知欲望和学习行动。因此，我们不要把学生桎梏在小小的教室里背教材，扼杀他们富有的想象力和活跃的创造精神，而要尽可能地多带领学生到校园、社区、大自然中去学科学、用科学、感受科学。二是《科学》新课程目标定位是“以探究为核心，具有启蒙性的科学素质教育”,这就要求科学教学方式必须从目前“以讲授为主”转变为“以探究为主”，用丰富多彩的体验活动充实教学过程，让学生通过动手动脑，“体验科学探究活动的过程与方