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信息技术与小学科学课的整合探究

      小学科学课程标准指出：“在一切有条件的地方，科学课程的教学应尽可能地运用现代教育技术。”这一政策措施为信息技术在小学科学教学中的运用以及信息技术与小学科学课的整合指明了方向，信息技术与小学科学课整合已经成为社会与时代发展的必然趋势。那么，如何进行信息技术与小学科学课整合呢。 
　　一、创设情境、激发兴趣 
　　信息技术可以融视觉、听觉于一体，把文字、声音、图形、图像、影音、影像、音频、视频等信息以动态或静态的形式展现在学生面前。这些形式多样的信息对学生具有很强的吸引力，能使学生尽快进入教师所创设的学习情境中，在探究的情境中提出问题。迫切的探索欲望必然激发出学生浓厚的学习兴趣和强烈的学习动机，引导他们在接下来的假设、实验与交流中进一步探究。如：以《食物链》为例。由于食物链的内容不适合开展实验研究，动植物之间的食物链联系无法在课堂上通过实物观察得出，传统的教学方法很难激起学生探究的兴趣，运用信息技术手段就能很好地解决这一问题。在教学这一课时教师设计并利用了+,-教学课件，屏幕上出现一片金色的稻田，稻冥虫正在吞噬着绿油油的禾苗，一只青蛙眼看将把它作为一顿美餐，不远处却有一条黑蛇吐着红芯，在稻田里窜来窜去，很快将向青蛙发起攻击。突然，一只巨鹰从天空俯冲下来，以迅雷不及掩耳之势向蛇扑去。通过这样的情境创设，引导学生思考水稻、害虫、青蛙和蛇、鹰之间的食物关系，从而自然进行食物链的研究。 
　　二、虚拟实验 
　　虚拟实验即是运用信息技术手段来模拟自然实验，它是“对实验教学的有效补充”。由于小学生的年龄比较小，好奇心强，敢于尝试，因此，教师在设计教学实验时，必须对学生的安全问题进行考虑。此外，小学生手的发展还不充分，对细微事物的感知性差，控制能力也差，为其动手实验造成了一定的困难。通过虚拟实验能够解决在小学科学课中进行实验的种种困难。教材中的许多活动与实验，都可以通过信息技术达到比较理想的教学效果，避免学生在实验中出现安全隐患，同时也能提高实验的效率与准确性。比如：在教学电学这部分内容时出现了这样一个难题：有的孩子电路图是画得成功的，理论上应该能够让灯泡亮起来，或者能让一个三线开关发挥作用，然而由于自己实际操作技能的欠缺，导致电路不能工作，孩子无法很快判断是自己的电路图出了问题，还是自己的实际连接出了问题。这时教师便应用虚拟实验室，让“孩子先把自己的电路图在虚拟环境内完成连接，看看是否是电路图的问题，之后，在检测电路图无误的情况下再进行自己实际连接，这样便可以直观地判断出是否是自己连接上的问题，从而进行下一步的探究。”此外，对于避免在实验操作中因违规操作而导致的不良结果方面，运用信息技术的虚拟实验也可以获得到较好的教学效果。 
　　三、信息的收集与处理 
　　在小学科学教学中，把信息技术作为收集信息、处理数据工具早已被接纳并使用。计算机具有运算速度快、数据呈现方式多样、呈现结果清晰等优势。同时，计算机与网络相连，又可以在内容丰富的互联网或者特定的资源网中畅游，信息技术作为学生的学习工具和教师的教学工具使这一特色在此得到充分体现。但在教学中也存在一些值得注意的问题：不少学生仅仅是对资源进行简单的收集、拷贝、粘贴，很少进行自己的分析、整合和加工，更不用说做出有创造性的作品。这样非常不利于学生高级思维能力的发展。教师不应引导学生收集大量的简单信息，或者只是对所收集的信息进行一些简单的处理；而要引导学生快速地收集可用的信息，并对信息进行加工处理，锻炼其运用自己的判断力和创造性来解决问题的能力。 
　　四、数字化教学实验系统 
　　数字化教学实验系统是信息技术与小学科学教学整合的新兴的研究领域，具有很大的开发空间和应用前景。数字化教学实验系统一般包括三个组成部分：传感器（探头）、采集器和计算机软件。在使用中，传感器与采集器连接，采集器与计算机连接，传感器直接或间接地与被测的物体或物质接触，将获得的数据传到采集器，再从采集器传到计算机，计算机软件将数据生成数据表、图或者曲线。也有的设备不需要连接计算机，将传感器与采集器相连，在采集器中就可以呈现测量的数据。某教育科技有限公司开发的一套数字化教学实验系统中的传感器包括声音传感器、磁场传感器、温度传感器、速度传感器、压强传感器等十几个传感器。这些传感器的测量灵敏度高，并支持连续多次的数据采集。同时，它的操作又非常简便，小学生很容易掌握，在小学科学课的实验教学中可以发挥很好的作用。它将看不到的现象用精确的、可视化的图像、图表或曲线表示出来，使学生可以清晰地看到数据的变化。但是就目前而言，数字化教学实验系统的开发与应用还处于起步阶段。由于科研开发经费投入很大，实验设备的价格也比较昂贵，普通小学很难接受，从而影响了设备的投入与使用。一些小学科学教师也注意到了数字化教学实验系统的重要作用，进行了自主开发。由于没有经费支持，且开发人员、设备有限，因而进展比较缓慢。但他们以实际的教学需求为目标，进行产品开发成本低，比较适合小学科学教学的使用。北京市宣武区一小自主开发的数字化教学实验工具电子测力计、测速计、电子计时跑道等，在教学中都得到了很好的应用。 
　　总之，信息技术与小学科学的整合具有很大的探索与实践的空间，其整合不能千篇一律，必须根据小学生年龄阶段的特点、教学内容、教学目标的不同有所变化。信息技术与小学科学的整合也不能一蹴而就，当前的整合还处于探索当中，我们必须踏踏实实、一步一个脚印地进行实践与研究。