信息技術與科學課整合切忌弱化學科特點

◇包劍雄（福建：三明市三元區(qū)東安小學）

近年來，許多教師都在進行“信息技術與學科課程整合”的探索。教師結合學科的特點，在教學中充分利用現(xiàn)代信息技術手段來輔助完成教學任務；大量應用圖片、動畫、視頻、圖形、聲音、文本等多種信息技術媒體來提高學生的參與意識，全方位多角度地將大量信息快速地傳遞給學生，從而達到突破教學重難點、加深學生對知識理解的目的。小學科學教師也在根據(jù)學科特點進行著“信息技術與學科課程整合”的實踐。但是，任何事情都具有兩面性。一些違背學科性質特點的整合，不僅會妨礙教學目標的實現(xiàn)，甚至對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)起到負面作用。本文對“信息技術與科學學科整合”中出現(xiàn)的一些弱化學科特點、弱化科學素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象進行了分析，希望引以為鑒，達到信息技術與科學學科“真融合”的目的。

信息技術是二十世紀以來人類科技重大發(fā)展的結果，它將電子計算機和現(xiàn)代通信技術綜合應用在一起，信息的處理速度、傳遞速度有驚人提高。信息技術的應用為教育的發(fā)展和提高提供了廣闊的空間，甚至重塑了教師的教育理念。《基礎教育課程改革綱要》明確提出要“促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學內容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革”。

新版的《義務教育小學科學課程標準》將小學科學課程的性質定義為“一門實踐性課程”,將探究活動作為學生學習科學的重要方式，強調從學生熟悉的日常生活出發(fā)，通過學生親身經(jīng)歷動手動腦的實踐活動，發(fā)現(xiàn)證據(jù)、交流討論、總結定律，最后將科學知識聯(lián)系實際生活。

一、“信息技術與學科課程整合”不應弱化學生的科學素養(yǎng)培養(yǎng)

一些科學教師，或者是受新冠疫情防控階段實施線上教學模式的影響，或者是為更好地應付統(tǒng)考，常常直接將視頻、動畫、微課提供給學生觀看，不做探究性實驗。他們認為這些現(xiàn)代教學手段已將學科知識點、實驗現(xiàn)象、探究過程提供給學生了，不需要再辛苦地準備實驗器材，不需要費時費力地去組織學生進行科學探究活動了。

例如，在帶領學生探究“100毫升水可以溶解多少克食鹽”問題時，一些教師跳過實驗環(huán)節(jié)，采取播放事先錄制好的視頻、課件直接展示科學結論的教學方式進行教學。他們認為，這樣省力、省時，不用準備實驗器材，一個視頻和一個課件可以用在全年段上；最關鍵的是教學效果更好，學生記住了答案，考試成績也不差。

在小學科學教師中有個提法叫“一英寸寬，一英里深”。“一英寸寬”指科學知識內容宜少而精，“一英里深”指要展開學生探究過程，要讓每個學生充分地真實地經(jīng)歷探究過程，受到科學素養(yǎng)教育。如果本課教學目標僅僅停留在通過現(xiàn)代教學手段使學生知道“100毫升水能溶解36克食鹽”上，或者停留在知道“36克”這個數(shù)字是怎么得來的上，就是僅知“一英寸寬”、沒想“一英里深”，教學理念膚淺的教學行為。筆者認為，要努力向“一英里深”理念靠近，在本課教學中教師必須引導學生經(jīng)歷三個必不可少的探究步驟：其一，設計“研究計劃”，讓學生充分討論在“100毫升水能溶解多少克食鹽”實驗中可能出現(xiàn)的問題，以及如何去解決這些問題；其二，按照既定的研究計劃親身經(jīng)歷探究過程；其三，分析數(shù)據(jù)，得出結論，并交流研究過程中的發(fā)現(xiàn)和產生的想法。在這完整的探究活動中，教師放手讓學生親身經(jīng)歷探究過程，從而培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

又如，教科版六年級上冊《滑輪組》一課教學中，也有一些教師以“節(jié)省時間”為由，用觀看滑輪組的視頻代替親手組裝、研究滑輪組，用播放PPT出示結論代替分析實驗數(shù)據(jù)，全課教學完全用信息技術代替。

在本課教學中，教師首先應激發(fā)學生探究興趣：怎樣安裝滑輪才能省力又改變力的方向？然后是學習組裝滑輪組環(huán)節(jié)，教師可以根據(jù)本班學生的科學知識水平和綜合能力特點采用不同的教學方法?？梢赃x擇教師示范、學生模仿的“灌輸法”，也可以選擇由學生完全自主探究的“嘗試法”。選擇“嘗試法”教學時，教師不出示滑輪組組裝的方法，而選擇讓學生小組合作，直接通過“畫一畫”設計草圖、“試一試”組裝方法、“看一看”實驗數(shù)據(jù)、“想一想”是否達標等步驟來完成教學任務。一系列的活動步驟將使本課教學打上“技術與工程”的烙印，學生再用所學的滑輪知識進行滑輪組工程設計，將體會到工程技術中設計的關鍵，體驗到“做”的成功和樂趣。在經(jīng)歷動手做的過程中，學生的分析問題能力、空間想象力、動手操作能力、小組合作意識等科學素養(yǎng)得到提升。這也體現(xiàn)了小學科學“一英寸寬，一英里深”的教學理念。

在科學技術飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，科學素養(yǎng)才恰恰是學生未來的核心素養(yǎng)。以上教法的長期后果，學生將成為“知識的容器”“考試的工具”，以經(jīng)歷一系列完整的探究活動為載體的科學素養(yǎng)的培養(yǎng)成為空談。

二、“信息技術與學科課程整合”不應弱化情感、態(tài)度和價值觀方面的教學目標

科學課堂不僅要傳輸科學知識，更要注重探究過程，并在實驗探究過程中進行師生、生生合作交流。如果只是簡單地運用信息技術手段展示科學知識、展示教學實驗過程（或結果），將不利于情感、態(tài)度和價值觀方面的教學目標的實現(xiàn)。

例如，在《人類認識地球及其運動的歷史》一課教學中，教師完善教學資源，應用融入圖片、文字和聲音的視頻來介紹人類地球探究史，使原本靜態(tài)的、傳統(tǒng)的教材變成動態(tài)的教材，拓寬了學生的視野，在較短的課堂時間內學生有較大的收益。但這樣教師播放、學生觀看的教學方式，學生在獲取科學知識時，情感、態(tài)度和價值觀的教學目標沒有得到落實。

筆者建議，還是要以人類對地球的認識史為經(jīng)線，以自己的實驗探究活動為緯線，引導學生真正地理解“地心說”和“日心說”兩種觀點，認識科學觀點和證據(jù)之間的聯(lián)系，從而讓學生真正樹立善于思考、勇于開拓、實事求是的科學態(tài)度。

三、“信息技術與學科課程整合”不應弱化科學探究興趣的培養(yǎng)

學生的興趣培養(yǎng)、問題意識很重要，但如果過多、過早，或簡單地運用信息技術手段直接把一些實驗過程和實驗結果呈現(xiàn)出來，學生就會失去探究的興趣，減弱學生對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲。

例如，《聲音的傳播》一課的教學，雖然可以運用多媒體課件為學生呈現(xiàn)出聲音在各種固體、液體和氣體中的傳播方式，展現(xiàn)形式也非常直觀和生動，但是學生只是被動地觀看，不能親身感受，無法激發(fā)起學生探究聲音傳播方式的興趣。教師必須準備水槽、音叉、石頭、桌子、土電話等實驗器材，通過學生的親自試驗找出聲音傳播的種種痕跡，總結出結論。

同樣，在《動物與環(huán)境》一課教學中，教材目標是讓學生通過對比實驗，探究蚯蚓喜歡干燥還是濕潤、明亮還是黑暗的環(huán)境，學生必須親歷探究的整個過程。但個別教師卻用微課或視頻代替實驗來展示蚯蚓的活動。這樣的代替使原本生動有趣的課堂變得乏味，根本無法激發(fā)起學生探究的興趣。

運用信息技術可以將知識傳遞給學生，但教師只是在教知識，用課件在講知識，長期使用這樣不合理的教學方式，會不斷減弱學生對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲。

四、“信息技術與學科課程整合”不應弱化學生“現(xiàn)實”與“虛擬”的界限

小學階段的學生年齡小，他們對空間、宇宙等宏觀概念比較模糊，對微觀變化也混淆不清。信息技術與學科整合時，不合理地運用動畫,會弱化學生認識中“現(xiàn)實”與“虛擬”的界限。

例如，在《巖石會改變模樣嗎》一課教學中，教師用動畫演示巖石受熱、膨脹、崩裂現(xiàn)象，固然可以很直觀地讓學生認識溫度對巖石的影響，但由于時長只有十幾秒或幾十秒，畫面變化快，常會給一部分學生造成風化作用是迅速、猛烈發(fā)生的錯誤認識，將“虛擬”與“現(xiàn)實”混在了一起。教師應該引導學生設計加熱巖石、浸泡冷水，巖石破裂的模擬實驗來驗證猜測，并通過交流討論得出結論。這樣，學生才會真正明白現(xiàn)實中這種極端的風化現(xiàn)象不會出現(xiàn)，自然界中普遍發(fā)生的是溫和的、緩慢的、長期的風化過程。

在教學中，一些教師在引導學生認識自然界的流水、刮風、閃電等現(xiàn)象，以及恐龍、古代植物等遠古生物時，喜歡用播放上述現(xiàn)象或形象的動畫來吸引學生（特別是低年級學生）。這雖然加強了教學的直觀性，但卻忽視了小學生的另一個心理特點——“現(xiàn)實”與“虛擬”的界限常常混淆。教師應該認真對待“現(xiàn)實”視頻與“虛擬”動畫之間的區(qū)別，嚴格區(qū)分虛擬的動畫和實境拍攝的視頻在科學探究活動中產生的不同作用和影響，并盡量使用實境拍攝的“現(xiàn)實”視頻向學生展示真實的場景。

五、結語

信息技術與科學學科的整合，必須尊重科學學科的性質特點，遵循科學學科實踐性、探究性原則。科學學科中的探究活動不僅涉及提出問題、猜想結果、制訂計劃、觀察實驗、制作、搜集證據(jù)、進行解釋、表達與交流等環(huán)節(jié)，還涉及情感態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)。科學探究活動是一系列復雜的活動，是不能完全用信息技術手段來代替的，教師能做的只是用信息技術輔助探究活動的完成，信息技術手段只是一個“支撐點”。

廣大一線科學教師在信息技術與科學學科的整合中進行了許多嘗試：他們利用信息技術手段創(chuàng)設逼真的情境幫助學生提出問題；利用信息技術中聲光電技術來增強實驗效果的顯現(xiàn)；利用信息技術中電子表格或函數(shù)公式加快實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。而這些，都是成功的、卓有成效的“整合”?！?/p>