信息技术与科学课整合切忌弱化学科特点

◇包剑雄（福建：三明市三元区东安小学）

近年来，许多教师都在进行“信息技术与学科课程整合”的探索。教师结合学科的特点，在教学中充分利用现代信息技术手段来辅助完成教学任务；大量应用图片、动画、视频、图形、声音、文本等多种信息技术媒体来提高学生的参与意识，全方位多角度地将大量信息快速地传递给学生，从而达到突破教学重难点、加深学生对知识理解的目的。小学科学教师也在根据学科特点进行着“信息技术与学科课程整合”的实践。但是，任何事情都具有两面性。一些违背学科性质特点的整合，不仅会妨碍教学目标的实现，甚至对学生科学素养的培养起到负面作用。本文对“信息技术与科学学科整合”中出现的一些弱化学科特点、弱化科学素养培养的现象进行了分析，希望引以为鉴，达到信息技术与科学学科“真融合”的目的。

信息技术是二十世纪以来人类科技重大发展的结果，它将电子计算机和现代通信技术综合应用在一起，信息的处理速度、传递速度有惊人提高。信息技术的应用为教育的发展和提高提供了广阔的空间，甚至重塑了教师的教育理念。《基础教育课程改革纲要》明确提出要“促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革”。

新版的《义务教育小学科学课程标准》将小学科学课程的性质定义为“一门实践性课程”,将探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑的实践活动，发现证据、交流讨论、总结定律，最后将科学知识联系实际生活。

一、“信息技术与学科课程整合”不应弱化学生的科学素养培养

一些科学教师，或者是受新冠疫情防控阶段实施线上教学模式的影响，或者是为更好地应付统考，常常直接将视频、动画、微课提供给学生观看，不做探究性实验。他们认为这些现代教学手段已将学科知识点、实验现象、探究过程提供给学生了，不需要再辛苦地准备实验器材，不需要费时费力地去组织学生进行科学探究活动了。

例如，在带领学生探究“100毫升水可以溶解多少克食盐”问题时，一些教师跳过实验环节，采取播放事先录制好的视频、课件直接展示科学结论的教学方式进行教学。他们认为，这样省力、省时，不用准备实验器材，一个视频和一个课件可以用在全年段上；最关键的是教学效果更好，学生记住了答案，考试成绩也不差。

在小学科学教师中有个提法叫“一英寸宽，一英里深”。“一英寸宽”指科学知识内容宜少而精，“一英里深”指要展开学生探究过程，要让每个学生充分地真实地经历探究过程，受到科学素养教育。如果本课教学目标仅仅停留在通过现代教学手段使学生知道“100毫升水能溶解36克食盐”上，或者停留在知道“36克”这个数字是怎么得来的上，就是仅知“一英寸宽”、没想“一英里深”，教学理念肤浅的教学行为。笔者认为，要努力向“一英里深”理念靠近，在本课教学中教师必须引导学生经历三个必不可少的探究步骤：其一，设计“研究计划”，让学生充分讨论在“100毫升水能溶解多少克食盐”实验中可能出现的问题，以及如何去解决这些问题；其二，按照既定的研究计划亲身经历探究过程；其三，分析数据，得出结论，并交流研究过程中的发现和产生的想法。在这完整的探究活动中，教师放手让学生亲身经历探究过程，从而培养学生的科学素养。

又如，教科版六年级上册《滑轮组》一课教学中，也有一些教师以“节省时间”为由，用观看滑轮组的视频代替亲手组装、研究滑轮组，用播放PPT出示结论代替分析实验数据，全课教学完全用信息技术代替。

在本课教学中，教师首先应激发学生探究兴趣：怎样安装滑轮才能省力又改变力的方向？然后是学习组装滑轮组环节，教师可以根据本班学生的科学知识水平和综合能力特点采用不同的教学方法。可以选择教师示范、学生模仿的“灌输法”，也可以选择由学生完全自主探究的“尝试法”。选择“尝试法”教学时，教师不出示滑轮组组装的方法，而选择让学生小组合作，直接通过“画一画”设计草图、“试一试”组装方法、“看一看”实验数据、“想一想”是否达标等步骤来完成教学任务。一系列的活动步骤将使本课教学打上“技术与工程”的烙印，学生再用所学的滑轮知识进行滑轮组工程设计，将体会到工程技术中设计的关键，体验到“做”的成功和乐趣。在经历动手做的过程中，学生的分析问题能力、空间想象力、动手操作能力、小组合作意识等科学素养得到提升。这也体现了小学科学“一英寸宽，一英里深”的教学理念。

在科学技术飞速发展的现代社会，科学素养才恰恰是学生未来的核心素养。以上教法的长期后果，学生将成为“知识的容器”“考试的工具”，以经历一系列完整的探究活动为载体的科学素养的培养成为空谈。

二、“信息技术与学科课程整合”不应弱化情感、态度和价值观方面的教学目标

科学课堂不仅要传输科学知识，更要注重探究过程，并在实验探究过程中进行师生、生生合作交流。如果只是简单地运用信息技术手段展示科学知识、展示教学实验过程（或结果），将不利于情感、态度和价值观方面的教学目标的实现。

例如，在《人类认识地球及其运动的历史》一课教学中，教师完善教学资源，应用融入图片、文字和声音的视频来介绍人类地球探究史，使原本静态的、传统的教材变成动态的教材，拓宽了学生的视野，在较短的课堂时间内学生有较大的收益。但这样教师播放、学生观看的教学方式，学生在获取科学知识时，情感、态度和价值观的教学目标没有得到落实。

笔者建议，还是要以人类对地球的认识史为经线，以自己的实验探究活动为纬线，引导学生真正地理解“地心说”和“日心说”两种观点，认识科学观点和证据之间的联系，从而让学生真正树立善于思考、勇于开拓、实事求是的科学态度。

三、“信息技术与学科课程整合”不应弱化科学探究兴趣的培养

学生的兴趣培养、问题意识很重要，但如果过多、过早，或简单地运用信息技术手段直接把一些实验过程和实验结果呈现出来，学生就会失去探究的兴趣，减弱学生对自然现象的好奇心和求知欲。

例如，《声音的传播》一课的教学，虽然可以运用多媒体课件为学生呈现出声音在各种固体、液体和气体中的传播方式，展现形式也非常直观和生动，但是学生只是被动地观看，不能亲身感受，无法激发起学生探究声音传播方式的兴趣。教师必须准备水槽、音叉、石头、桌子、土电话等实验器材，通过学生的亲自试验找出声音传播的种种痕迹，总结出结论。

同样，在《动物与环境》一课教学中，教材目标是让学生通过对比实验，探究蚯蚓喜欢干燥还是湿润、明亮还是黑暗的环境，学生必须亲历探究的整个过程。但个别教师却用微课或视频代替实验来展示蚯蚓的活动。这样的代替使原本生动有趣的课堂变得乏味，根本无法激发起学生探究的兴趣。

运用信息技术可以将知识传递给学生，但教师只是在教知识，用课件在讲知识，长期使用这样不合理的教学方式，会不断减弱学生对自然现象的好奇心和求知欲。

四、“信息技术与学科课程整合”不应弱化学生“现实”与“虚拟”的界限

小学阶段的学生年龄小，他们对空间、宇宙等宏观概念比较模糊，对微观变化也混淆不清。信息技术与学科整合时，不合理地运用动画,会弱化学生认识中“现实”与“虚拟”的界限。

例如，在《岩石会改变模样吗》一课教学中，教师用动画演示岩石受热、膨胀、崩裂现象，固然可以很直观地让学生认识温度对岩石的影响，但由于时长只有十几秒或几十秒，画面变化快，常会给一部分学生造成风化作用是迅速、猛烈发生的错误认识，将“虚拟”与“现实”混在了一起。教师应该引导学生设计加热岩石、浸泡冷水，岩石破裂的模拟实验来验证猜测，并通过交流讨论得出结论。这样，学生才会真正明白现实中这种极端的风化现象不会出现，自然界中普遍发生的是温和的、缓慢的、长期的风化过程。

在教学中，一些教师在引导学生认识自然界的流水、刮风、闪电等现象，以及恐龙、古代植物等远古生物时，喜欢用播放上述现象或形象的动画来吸引学生（特别是低年级学生）。这虽然加强了教学的直观性，但却忽视了小学生的另一个心理特点——“现实”与“虚拟”的界限常常混淆。教师应该认真对待“现实”视频与“虚拟”动画之间的区别，严格区分虚拟的动画和实境拍摄的视频在科学探究活动中产生的不同作用和影响，并尽量使用实境拍摄的“现实”视频向学生展示真实的场景。

五、结语

信息技术与科学学科的整合，必须尊重科学学科的性质特点，遵循科学学科实践性、探究性原则。科学学科中的探究活动不仅涉及提出问题、猜想结果、制订计划、观察实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等环节，还涉及情感态度、价值观的培养。科学探究活动是一系列复杂的活动，是不能完全用信息技术手段来代替的，教师能做的只是用信息技术辅助探究活动的完成，信息技术手段只是一个“支撑点”。

广大一线科学教师在信息技术与科学学科的整合中进行了许多尝试：他们利用信息技术手段创设逼真的情境帮助学生提出问题；利用信息技术中声光电技术来增强实验效果的显现；利用信息技术中电子表格或函数公式加快实验数据的统计。而这些，都是成功的、卓有成效的“整合”。■