核心素养下运用信息技术优化小学科学教学

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任斌

湖南省汨罗市任弼时红军学校 414416

摘要

随着信息技术的发展,数字化教学作为一种新颖的教学模式被广泛地应用于课堂教学中。在此过程中,小学科学教师紧扣学科特点并借助信息技术丰富教学内容,优化知识点的展示过程,创新教学形式。区别于以往的教学模式,学生不仅能积极参与课堂教学,还能积累专业知识,提升学科核心素养。


关键词

信息技术;小学科学;应用策略

正文


一、小学科学核心素养内涵分析

《义务教育科学课程标准(2022年版)》中规定,小学阶段应从科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个维度着手培养科学核心素养,四个维度相互渗透、相互关联,形成一个有机的整体。其中,科学观念是指在理解科学概念、规律等基础上客观认识事物;科学思维是指能够立足于科学视角,通过建构模型、推理论证、创新思维,认识客观事物的本质属性、内在规律及相互联系;探究实践是指了解与探索自然、获得科学知识、解决科学问题,在技术与工程实践中,发展科学探究能力、自主学习能力、技术与工程实践能力;态度责任是指在认识科学本质及规律,理解其与技术、社会、环境之间的关系,形成科学态度与社会责任。在核心素养视域下,要求教师在教学中创设真实的生产生活情境,调动学生生活经验与知识经验,在可观察、可实验、可调查、可研究的学习活动中理解核心概念、获得知识、锻炼能力。

二、小学科学应用信息技术的教学策略

(一)运用信息技术,使教学导入变得丰富多彩

导入是课堂教学的重要环节,发挥着纽带、安抚学习情绪的作用,导入效果关系着学生注意力集中情况、学习兴趣程度,能够使学生快速明确学习目的,启发学生思维,为教学奠定良好基础。为了使导入环节丰富多彩、形式多元,增强新鲜感与创意性,应合理运用信息技术的功能,提升对学生感官的冲击力,从而使科学情境、现象、问题具有吸引力。

“塑料”教学为例,本节课属于“物质科学领域”内容,按照核心素养培养要求,应利用真实情境激发学生动手探究兴趣,启发学生分析塑料的特点和用途,感受塑料与生活、科学、技术、社会之间的联系。因此,在学习之初设计游戏情境:改良“大家来找碴儿”游戏,在教师屏上出示图片,图片上叠加丰富多彩的生活用品,如衣物、塑料水杯、塑料板凳、碗碟、筷子、购物袋等,要求学生从中找到尽可能多的塑料制品。游戏在规定时间内进行,到时间后无法点击屏幕,并会呈现学生找到的全部塑料制品,使学生看一看、辨一辨,从颜色、形状方面总结塑料制品的特点,使学生了解塑料是日常生活中常见且应用广泛的材料之一,促进科学观念素养的生成。运用信息技术设计以探究内容为主题的游戏,能够快速吸引学生的注意力,激发其对研究内容的兴趣,从而在教师的引导下通过科学探究建构概念,对事物特点产生兴趣,为逐步揭开事物本质奠定基础,使课堂教学有良好的开局。

(二)运用信息技术,使学生实验真实发生

科学核心素养培养要求中明确提出,要在学生实验过程中掌握科学探究的基本思维方法、发展探究实践能力,从而感受科学与生产生活的联系,能够以正确的价值观看待科学产生的社会价值和经济价值,形成社会责任与科学态度。

“燃烧与灭火”教学为例,本节课需要通过实验探究燃烧的条件与灭火的原理。根据已有教学条件,实验中需要使用酒精灯、火柴、小木棒等工具,物品燃烧具有一定危险性,学生自主实验过程中既要按照要求操作,又要避免引起火灾,难以集中精力。为此,将实验转移到线上,利用专为小学科学实验开发的模拟软件,把学生分成23人的实验小组,分配实验操作、实验现象观察、实验内容记录任务。

实验中操作者操控鼠标,点击屏幕上实验器具,用火柴将酒精灯点燃,再利用灯帽盖将酒精灯熄灭,通过一燃一灭现象分析燃烧需要的条件与熄灭的原因,使学生总结出燃烧需要氧气的结论。继续选择材料,使生活中常见的小木棒、小纸棒、棉花、小砖头、小石子、螺丝钉燃烧,观察燃烧现象,对可燃烧与不可燃烧材料进行区分;并同时燃烧可燃物品,记录被点燃的时间,比较可燃物中哪些更容易被点燃。在灭火原理实验中,通过虚拟软件可使火焰持续存在,学生模拟不同的灭火方法,对比灭火效果,从而发现隔离可燃物、隔绝氧气、使温度降低到物质燃点下能够产生灭火作用。

)运用信息技术,有效突破知识难点

青岛版教材中有些内容具有归纳性和总结性,根据核心素养培养要求,要利用这些内容启发、引导学生,在探究中逐步得出结论,从而学习其中的思想与方法。但学生起点不同,依照一概而论原理,忽视学生差异,将使诸多学生的学习停留在浅层,难以掌握知识难点。因此,为了平衡学生起点,突破学习难点,可运用信息技术打造多种教学模式,使学生选择适合自己的学习方式,从而理解、消化难点内容。

“圆珠笔的秘密”教学为例,学习难点是通过实验了解滚珠装置的原理,掌握圆珠笔的结构与功能,通过模型建立结构与功能相适应的联系。考虑到学生科学素养、抽象能力、建模能力水平的差异,借助信息技术的支持,设计不同学习形式,学生可根据需求进行选择。一是翻转课堂。在课前通过线上平台发布学案、导学单,引导学生自主学习,学习内容为研究圆珠笔各部分结构和功能,了解滚珠装置的原理,需要学生自行准备带弹簧的、滚珠坏掉的、没有油墨的圆珠笔,调用知识经验与科学探究方法,拆卸圆珠笔,自行查阅资料,确定每部分的名称和功能;制作简易滚珠装置,理解其原理,从而自行绘制模型,简易地画出圆珠笔的笔杆、弹簧、笔芯,准确表示位置、描述功能。该模式对学生学习能力要求较高,适宜科学素养高、能力强,对科学兴趣大的学生。此部分学生在课前自主学习,总结遗留问题,课堂与师生交流,并在课上积极帮助其他学生解决问题。二是微课。课堂上在经历情境导入后利用微课发布实验任务,引导学生自主设计探究实验、完成实践操作,在实验报告中完成总结,将圆珠笔结构与功能对应。与翻转课堂相比,课上发布微课使学生获得教师的启发,且微课也发挥指引思路的作用,自主探究强度下降,适合班级大部分学生。课堂教学环节,可将学生分组,组内应有12名能力强的学生、34名能力一般的学生、12名后进生,探究过程中能力强的学生发挥指导、辅助作用,能力一般与后进生发挥主导作用,能力强的学生可通过再次探究弥补课前探究的不足,升华认识。待探究结束后,为了保障所有学生都能有所收获,后进生主导模型建构,其他学生负责引导、纠正,同步攻克难点知识,并教会后进生学习,共同提升学习能力。运用信息技术设计能够充分发挥不同能力水平学生的主观能动性,使学生自由选择,以适合自己的方式攻克学习难点,在自主学习中培养核心素养。

总之,在新时期的小学科学课堂中,信息技术作为一种新型的技术被广泛地应用于每个教学环节。通过多元的学习任务,学生或以个体为单位,以微课为基础探寻教学重难点,或以小组为单位,以电子白板、互联网资源为前提优化科学实验。凭借高效的师生、生生互动,学生增加知识积累,提升学科核心素养。值得一提的是,小学生抽象思维不健全,因此教师要优化引导方式、评价体系。

参考文献:

[1]张学锋.信息技术助力小学科学高效课堂的策略[J].家长,2022(23):64-66.

[2]朱允如.信息技术环境下小学科学课堂的创新[J].第二课堂(D),2022(09):8-9.

[3]吴平年.论信息技术在小学科学教学中的应用[J].教师博览,2022(10):67-69.


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