赵宏智
南京市栖霞小学210000
摘要: 科技的飞速发展与普及使得我们的身边处处充斥着信息技术手段,我们的生活被一次又一次地改变,《小学科学新课程标准》 中明确提出:在一切有条件的地方,科学课程的教学应尽可能地运用各种现代教育技术。我们有必要更新观念,积极探索信息技术与科学教学的有机整合。
然而在教学过程中常会有一个错误的倾向——为了用技术而用技术。我想借《太阳系》一课来谈谈在信息技术与科学教学整合的课堂中,如何把握住教学的关键点,怎样利用信息技术的手段让学生在科学课堂中的思维更上一层楼。
关键词:信息技术 科学教学 整合 思维
科技的飞速发展与普及使得我们的身边处处充斥着信息技术手段,我们的生活被一次又一次地改变,作为人才培养的教育阵地本该走在前列,至今却变化不大。《基础教育课程改革纲要》中指出,要 “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。” 《小学科学新课程标准》 中明确提出:在一切有条件的地方,科学课程的教学应尽可能地运用各种现代教育技术。为了让我们的孩子享受到现代科技所带来的巨大魅力,为了使我们的孩子不与现代科技脱轨,为了我们的孩子能够在将来加速这社会的变革,我们有必要更新观念,积极探索信息技术与科学教学的有机整合,以适应新科学的课堂教学。
第一,信息技术手段在必要的时候才出现。
信息技术具有生动形象、图像清晰、色彩艳丽、可静可动、信息量大等特点,合理运用信息技术手段进行教学,能给教学活动提供活泼、新颖的教学形象和逼真的视听效果,极大地改变了过去传统教学的教学模式,不仅使课堂教学更形象生动,而且也为学生开阔眼界提供了丰富的资源。
然而我们的教学经常死死地盯住了信息技术手段的这些优势,从课的开头到课的结尾,通篇建立在信息技术手段之上,完全不去考虑是否需要,更谈不上必要性。常规手段能解决的问题为什么要用信息技术?优势在哪?不用行嘛?这些问题都不去考虑了。笔者认为,信息技术的使用确实是大势所趋,但是在课堂中的出现也必须是水到渠成的出现,当我们面对一个问题的时候,不借助信息技术手段就解决不了了,或者是不借助信息技术手段就很麻烦,这时候信息技术手段应运而生,才能体现其价值。
比如我们在参加全国NOC网络团队竞赛中所面对的研究课题——太阳系。我们在教学过程中引入了一个观察星空的软件——“虚拟天文馆 stellarium”,让学生去看看真实的太阳系究竟是怎样运作的。我们对这个软件的使用并不是一上来就抛出这个软件,让学生去观察太阳系的运作,而是先让学生去查找太阳系八大行星的资料,然后对这些资料进行分析和处理,但是在数据分析的过程中,学生遇到了一个难点,行星大小和与太阳的距离这两类数据之间差别非常大,这时候我们也并没有直接告诉学生应该怎么处理,而是让他们自己去分析数据,去处理,最终经过他们的处理,可以得到行星大小的比例和行星距离太阳远近的比例,但是这两者之间的比例想去甚远,也就是说行星大小和与太阳的距离不可能用同一个比例尺,这时候搭建出来的模型是有科学性问题的,为了帮助学生建立真实的模型,我们引出了“虚拟天文馆 stellarium”,这时对于太阳系模型的建构,这个软件有了它的必须性。而如果我们课的开始就引出这个软件,让学生通过这个软件进行数据的查找,在此基础上进行数据处理,然后直接看太阳系的模型就完全是教师在牵着学生的鼻子走。
第二,对信息技术手段必须有所思考,而不是简单操作。
科学教学,其核心是培养学生的思维。 而思维能力的培养,就是“发现问题———提出问题———分析问题———解决问题”的过程,进而提高学生的思维能力和培养他们的创新能力。信息技术融入科学教学之后,科学课堂依然是科学课堂,而不是软件操作课堂。科学课堂强调学生思维能力的提升,而不仅仅是软件的熟练操作。更有甚者,华丽的教学多媒体课件贯穿始终,变成了“电脑念,学生听”,大屏幕出示得太多,学生不一定能记得,衡量信息技术手段使用是否得当的一个重要标准是能否促进学生的思维。
在《太阳系》的课堂教学过程中,我们多次应用到了信息技术手段,主要分为三个层次:第一个层次:我们抛出问题——模拟太阳系,这时学生开始思考:模拟太阳系我们需要知道什么呢?经过他们的分析,得到了答案:需要行星的大小和距离,于是这时候跟老师提出需要上网查资料。这里的查阅资料环节的提出,教师没有给任何提示,而是学生通过思考与讨论,认为有必要查找,而查找什么也是学生自己提出的,教师唯一给予的指导就是告诉学生可以通过哪些手段进行查找。这才是问题引导下的学生自主探究,教师起到的就是一个指导者的角色。第二个层次:当学生查到了他们需要的数据的时候,他们发现了一个新的问题:数据过于庞大,不可能进行模拟,对这样大的数据也没有一个具体的概念。例如水星直径4880km,木星直径142984km,一眼可以看出木星大,大多少?“不知道,反正大很多。
”木星距离太阳778 000 000km,是个什么概念?“不晓得,可能有好几光年吧。”对于庞大的数据,成年人尚且不能很好地建立具体表象,更别说是小学生。“那怎么办呢?”教师抛出这样的问题,学生立刻反应过来需要进行按比例缩小。具体怎么做呢?教师又将问题留给了学生。电脑的数据处理功能立刻帮上了忙。在这一层次中,学生不断发现问题又解决问题,又发现新问题,再想办法解决,真实地锻炼了学生的能力,提高了思维。第三个层次:数据处理结束后,我们可以根据学生处理的数据进行模拟了。这样的模拟和市面上见到的诸多太阳系模型有共同之处:不科学。因为数据过于庞大,在数据处理的时候,行星的大小和与太阳的距离的处理所使用的比例尺是不一致的。也没办法一致,如果使用统一的比例尺,就算水星的直径缩小到1毫米,海王星距离太阳的距离也需要921米。但是如果就止步于这样错误的模型,那么学生所建立的错误模型又有多大意义呢?这个时候“虚拟天文馆 stellarium”的出现,让学生“身临其境”地去观测严谨的太阳系模型,学生惊奇的发现宇宙中有如此巨大的“空白”,而并不像我们经常见到的图片或模型那般一个挨一个。这对学生的抽象思维以及立体空间思维能力是一个巨大的刺激与提升。
在实际教学中的信息技术的使用,需要学生的操作,尤其是模拟软件的操作。这些操作如果脱离了思维,那就失去了灵魂,成了可有可无的。
第三,信息技术手段的使用增加了学习的外延。
现在的科学课堂教学受时间的限制非常严重,一周只有80分钟的时间,总是蜻蜓点水,起不到应有的作用。而信息技术的出现,在我们保留了科学课堂的内涵——思维的基础上,大大提升了科学课堂的外延。
有了信息技术的帮助,教学可以远远超越40分钟,教学成为了“课前+课堂+课后”的总和。也许有人说以前就是这么要求的,但对于每周只有两节课的科学课而言,那一直只是说说而已。而信息技术的介入,使得这成为了可能。
利用信息技术进行教学,可根据教学目标和教学内容,合理进行前置学习。将一些简单的认识接受或思考放在课前进行,做到翻转课堂。这样在进行课堂教学的时候,我们没有必要再对那些记忆性的知识给以更多的关注,而是将精力放在学生的思维提升,放在学生之间的交流合作,放在课堂生成,放在技能提升。在进行《太阳系》这一课教学的时候,我们利用校园论坛的平台,给学生提出了两个问题:
1.太阳系有哪八大行星?
2.除了八大行星,太阳系还有哪些天体组成?
将一些简单的资料性问题放在课前的平台交流。
在课堂教学之后,学生在主观上还是愿意继续学习的,只是我们的教学受到各种限制,导致教学到此结束,有了前置学习的经验,我们如法炮制了后置学习:
1、如果我们进行太阳系的探索,会遇到那些困难呢?收集、分析资料,将自己的想法发表在微博中并相互评价。
运用信息技术把课堂延伸到课外,学生可以通过计算机网络学到传统课堂上学不到的知识。传统的教学方法, 一个老师不可能满足所有学生的学习需求。借助计算机技术,让电脑承担部分的职责,为学生提供及时有效的帮助,每个学生都能在电脑的指引下,进行学习。
总之, 信息技术与科学课程整合,是时代赋予科学教师新的使命,随着信息技术的发展及课程整合的深入,必将对小学科学教学产生深刻的影响。但是,有的老师意识到信息技术运用到小学科学课程中的好处之后,却因此失彼,把太多的精力放在信息技术的运用上,却把科学学科的教学放在一边置之不管,没有达到小学科学教学的真正目的。因此,老师应该在小学科学的教学中,合理地将信息技术与小学科学进行整合,把握住教学的关键,致力于思维的提升,达到双赢的目的。
参考文献:
[1]《布鲁姆教育目标分类学》
[2]《探究式科学教学教学指导》 韦钰
[3]《科学究竟是什么》 张红霞
[4]《儿童的科学前概念》 Rosalind Driver等
[5]《建构儿童的科学》 大卫·杰纳·马丁