小学科学课程融合信息技术虚拟化教学实践研究

张灿娟

科学是一种以客观规律为基础的分类知识体系，它反映了自然界、社会和人类思维的复杂性。随着互联网和计算机的发展，信息技术已经成为课堂教学的重要组成部分，学生可以通过多媒体图片和网络资源的共享更好地探究科学知识。将小学科学教学与信息技术有机结合，可以有效培养学生的观察、分析和解决问题的能力，同时提升学生的实践能力，培养学生科学的态度和学习习惯。

一、小学科学中融合信息技术教学的优势

（一）实现知识的可视化

知识的本质就是思考，概念、事实和原则正是一切理论知识的基础，而当我们将这些内容转换为图像或视频时，就会大大削弱它们的多样性和深度。科学知识涉及许多抽象的概念、原则和自然规律，虽然这些现象可以通过科学的方法得出结论，但是学生往往无法真正理解其中的内涵，现代信息技术能够将抽象的科学概念变得具体，从而更容易被学生接受。

首先，教师可以利用微视频、flash动画或电子课件等多种资源，让学生直观地感受到粒子的运动和日月食的变化，从而深入理解科学知识，提升学习效率。其次，通过信息技术，学生可以更快、更准确地收集和处理实验数据，这对小学科学教学来说是至关重要的。再次，利用数字信息系统，学生可以使用各种电子探测器，如温度传感器、压力传感器、磁感应强度传感器等，更有效地解释科学现象，从而更好地进行实验研究。最后，使用图像处理工具，学生能快速、准确地捕捉并分析数据，更好地了解实验现象，深入理解科学原理，从而获得最佳的教学效果。

由于课时的限制，教师通常只能进行一次演示实验，很容易导致学生无法很好地理解所学知识，影响了学生的学习效果。为了提高实验教学效率，老师可以在课前录制微课堂，让学生反复观看，熟悉实验中的操作步骤、现象和重点，从而有效突破教学难点，加深学生对科学知识的理解，并培养学生的动手操作能力。

（二）激发学生的学习动机

小学生往往只能在较短的时间内集中精力学习，但是传统的教学方式多依靠板书和口头讲解，缺乏趣味性，无法让学生真正理解所学内容。而情境教学可以让学生通过制作特定的图片模拟真实环境，从而更好地掌握科学知识，教师应广泛采用情境教学法，利用信息技术为课堂带来更多乐趣，帮助学生更好地理解知识，从而达到教育目标。

小学生喜欢有活力的事物，豐富的图画能够快速吸引他们的注意，教师要利用各种媒体工具，如动画、音频、视频等，帮助学生更好地理解和掌握所学知识。将媒体工具与小学科学相结合，可以学生为创造具有挑战性的实验环境，从而激发学生的学习兴趣，促进其对科学的探索与研究。信息技术可以为学生打造有趣的游戏氛围，教师应结合课程内容及学生的实际情况设计多种有趣的游戏，如“互动课堂”“随机选择”“翻牌答题”“学生抢答”等，让学生在轻松愉快的氛围中深入理解知识并积极参与其中，进一步提升课堂教学质量。

此外，教师还应采取多种多样的方式唤起学生的学习热情，丰富学生的学习经历，培养学生对科学的热爱。例如，在新教科版五年级上册《光》的教学中，首先，教师可以为学生展示彩虹的图片与视频，并让学生说说自己认知中的彩虹是什么颜色的、彩虹大多在什么时候出现等。其次，将学生分成几个小组，引导学生用三棱镜进行实验，让阳光透过三棱镜照在白墙上，观察发生的现象并以小组为单位进行汇报。最后，教师总结彩虹的成因以及七色光的知识。通过这样渐进性的教学，学生在教师的引导下一步步探究科学知识，加深了对知识的认知。

（三）营造良好的学习环境

随着科技的发展，传统的教学方式已经无法满足当今社会对学生的需求，需要教师采用新的方法提高教育质量，如利用信息技术提升学习体验。互联网已经彻底改变了学校与学生之间的界限，学生可以通过互联网更便捷地获取、分享和利用各种课程资源，丰富了学生的学习体验。为了提高学习效果，学生不仅要按照“助教”的“课前指导”来预习，还要使用“活动广场”进行实际操作，如完成记录天气日记的任务或者观看其他同学的作品，以更好地理解所学内容。信息技术不仅改变了传统的学习模式，而且可以在任何时间、任何地点进行有效学习，大大提高了学习效率和质量。

AR技术已经成为一种重要的教学工具，可以帮助学生更好地探究科学知识，不再受限于传统的实验场地和实验材料等条件。学生可以利用AR技术深入了解自然界的各种细节，如蚕的生活习性、动作和行为等，而3D模拟则能够更直观地展示这些细节的物理特性。通过虚拟现实（VR）技术，学生能够进入一个全新、充满活力的学习环境，从而深入探索桑蚕的知识，大大增强思维能力。利用VR技术，学生还可以在太空中实地考察，探索太阳系中的每一颗恒星，从不同角度观察它们的颜色、大小、旋转等，从而深刻理解太阳系八大行星的特性，建立起一个完整的宇宙观，大大提升学习效果。

二、小学科学课程中采用信息技术教学的策略

（一）课程内容的整合——实现知识的再现与补充

教师仍应该努力探索并充分利用小学科学课程内容，使用信息技术协调课程内容和实践应用，从而帮助学生更全面、准确地掌握科学知识。例如，在四年级下册“岩石”知识的教学中，利用信息技术模拟火山喷发，有利于学生深入地探究玄武岩的形成机制，从而更好地理解自然界的奥秘，深刻地认识到火山活动对玄武岩形成的重要影响。信息技术可以跨越时空限制，将宏观的地球自然现象带入课堂，更直观、形象地表现出来，帮助学生深刻理解千万年来的变化。此外，教师可以利用信息技术将“火山”最新的、影响最大的科普作品生动地展示给学生，使学生深入理解地壳运动的基本原理。为此，教师可以利用互联网搜集有关玄武岩和国内外火山的资料，创设丰富多彩的讨论环境，帮助学生加深对科学知识的理解，同时培养学生的独立思考能力，从而激发其探究知识的热情。

（二）教学方式的整合——体现学习的自主与合作

在信息技术与学科融合的教学过程中，教师扮演着重要的角色，既要组织、引导、协助学生，又要注意激发学生的学习热情，通过情境、合作、探究、交流等方式，让每个学生都能有效地掌握所学知识，发挥自身的创新能力。例如，我在《太阳的位置和方向》一课教学中，教师可以让学生利用网络资源自主研究，从而丰富科学课堂内容，培养学生独立思考和合作探究的能力。首先，教师可以让学生在“小学科学在线”网站的“科学园地”子栏目中确定本课学习内容，探索太阳的神秘历史，深入了解太阳与人类之间的关系以及太阳未来的可能性；其次，制定活动计划，引导学生利用网络资源进行探究式学习，并完成研究成果。在整个学习过程中，教师要密切关注每个小组的活动进展，并定期进行巡视和指导，以更好地了解学生的学习情况。最后，教师可以鼓励学生分享研究成果，让其他小组成员提出问题并给予反馈。

（三）研究专题的整合——呈现学习的过程与态度

为了让学生更好地理解和掌握科学知识，教师应给予学生更多探索机会，让学生感受到科学的魅力，培养对事物的客观认知，发现科学的真谛。在当今快速变化的信息社会，教师有必要将科学与信息技术结合起来，鼓励学生参与探索性的实践活动，培养学生对外部环境的敏锐观察力、独立思考能力以及分析问题的能力，从而推动学生全面发展。

例如，教师可以在校园网站发布科普课题，如“蜗牛怎么不动了？”“梧桐树叶为什么落得有早有迟？”“爬山虎为什么能攀爬墙壁？”等，极大地激发学生的积极性，并作为一项重要考核指标，以促使学生深入研究。教师可以鼓励学生自主选择课题，学生可以独立完成，也可以进行小组合作，在互联网上收集有价值的资料，在校园网分享自身的学习经历，从而激励其他师生一起探讨科学知识，促进科学研究的发展。

教师可以开设科学活动课，在汇报、交流研究成果的过程中激发学生的探究热情，培养学生的创新思维。教师将不同的研究主题有机地结合在一起，使科学课堂更具有“研”的特色，从而更好地体现研究性学习理念。首先，将科学知识与日常生活联系起来、将课堂内容与网络资源有机地结合起来，形成一个完整的研究主题；利用网络留言板的交流功能，学生们可以从中获取宝贵信息，并将这些信息与研究目标紧密联系起来，形成一个完善的信息库。其次，收集网络资源也是专题研究性学习的重要组成部分，经过对数据的深度分析、精心筛选和有效整理，学生可以在网络环境中获得更多知识，进而有效探究、思考、总结和归纳。最后，网络的现实性和虚拟性使课后学习更丰富多彩，有助于学生更好地理解“行无止步， 研无止境”，从而有效完成学习任务，重新激发研究活力，进入全新发展阶段。

三、把握好课程整合的要求

（一）把握好权重比例的“度”

在小学科学课程中，信息技术的重要性不容忽視，教师应结合课程内容合理使用教学方法，以达到最佳效果。同时，教师应注意权衡利弊，避免过度依赖信息技术，将科学课程的实际需求放在首位，避免因为追求技术而忽视课程目标。例如，在新教科版五年级上册《地球的结构》一课教学中，教师可以采用模拟实验的形式让学生参与其中。开展模拟实验之前，教师应帮助学生理解模拟现象，如开展火山爆发的模拟实验时，教师应告诉学生火山爆发是熔融的岩浆在巨大压力作用下冲破岩层涌出或喷出的现象，并通过多媒体为学生展示火山爆发时的现象。在理解现象的基础上，教师可以让学生探讨实验素材的选择，如酒精灯加热可以满足“熔融”和“压力”两个条件等，一方面能够培养学生的动手能力，另一方面能调动学生的积极性，培养其发散思维。可以看到，在这个教学过程中，信息技术只是起到辅助作用，这就是要把握好权重比例的“度”。

（二）把握好信息扩充的“度”

为了让信息技术与小学科学课程相结合，教师要仔细筛选合适的学习材料，给予学生充足的时间去探究、思考和创新。如果学生只是简单地将网页收集起来，而不对其进行全面分析、组织、处理等，则无法充分领会新的知识。如果教师完全依靠自身的知识来教学课程内容，那么不仅要耗费大量的时间和精力，还必须面对技术上的挑战。为了使学生深入理解科学知识，教师应仔细筛选课程内容，编写完善的指导方案，使学生可以轻松获得有效的、与所学知识密切相关的信息资料。

四、结语

在小学科学教学中融入信息技术能够提高课堂效率，更好地传递科学知识，不仅能够提升课堂质量，还能为课程的整体性提供支持。课程整合的教学方法可以满足当今基础教育改革要求，既鼓励学生探究学习、创新思维，又能提升学生的综合实践技能，进而为小学科学教学提供一条独特、多样、个性化的发展道路。