信息技术与小学五年级科学课程整合的创新案例分析

—以小学五年级“小吊车”设计为例

现代社会是信息化社会，信息化逐渐成为社会和经济发展的发展趋势，要求我们每个人拥有获取和利用信息的能力。而教育现代话的必然趋势就是信息技术与其他课程的整合。信息化的其他学科将逐渐代替我们的传统教学，从而实现学科信息化教学，这不仅能普及信息技术的教育，还是信息技术课程和其它课程双赢的一种教学模式。

小学科学课程是从自然课程转改过来的一门学科。信息技术与小学科学课程整合的实质是基于信息技术的小学科学课程研究的理论和实践。科学知识作为信息技术与科学课的整合的主要载体，而信息技术将作为工具和手段渗透到科学学科中，这样能够提高学生的学习主动性以及积极性，使传统的科学课程变得有趣和丰富，还能提高学生的信息素养。

总之，信息技术与科学课程整合，具有历史必然性，同时也是每一位科学教师新的使命，随着信息技术的发展及课程整合的深入，必将对小学科学教学产生深刻的影响，促进教育信息化，推进教育改革，是素质教育得到更好的贯彻。在教学中，我们应该积极探索信息技术与科学课的整合，让信息技术更好地推动教育改革，推进教育信息化。

信息技术与小学《科学》课程整合的理论思考

1. 1信息技术与小学科学课程整合的内涵以及必要性

1.1.1 信息技术与小学科学课程整合的内涵

信息技术与小学科学课程整合实质上是一种基于信息技术的小学科学课程研制理论和实践，是指信息技术有机地与科学课程结构、科学课程内容、科学课程资源以及科学课程实施等方面结合起来，在每一个层面和维度有助于小学课程改革，从而促进科学课程的整体变化。

1.1.2 信息技术与小学科学课程整合的必要性

现代社会的人，必须具有以信息技术为标志的各种学习和实践技能的科学素养。

《小学科学新课程标准》中指出：“现代教育技术的运用不是为用而用，首先必须是为教学内容服务的，是教学过程与方式的有机成分，只能在必要的时候、采用恰当的形式进行^[3]。”所以，教学者要充分利用现代教育技术，开发科学学科优秀的教学资源，激发学生学习科学的好奇心和兴趣。

科学课对孩子们来说具有一定的神秘感，学生对科学知识本来就十分感兴趣，如果再将信息技术与科学课进行完美整合，通过图、文、声等多种方式对学生产生多种感官的综合刺激，能在最大程度上激发学生的学习兴趣，使其产生强烈的学习欲望，形成学习动机，从而使学习效果达到最优化。

1.1.3 信息技术与小学科学课程整合的优势

信息技术与科学课教学整合，有利于提高课堂教学质量。 科学教材中关于原理和规律性的知识，是我们难以理解的，凭借传统教学模式难讲清楚。信息技术能客服这些缺点，融合了多种信息资源，通过这些资源，给学生多重感官刺激和直观教学，使难以理解的知识点更加具体形象，帮助学生认识和掌握其规律^[4]。

信息技术与科学课教学整合．使教学内容不受时间和空间的限制 。现行的小学科学课教材，存在许多不足之处，有些内容在编排上与学生活实际脱；适合农村的内容不一定适合城市，而在城市能被学生理解的并不一定能被农村学生理解，实验的实施也要考虑到现实条件状况。受时间和空间条件的限制的知识，并不能提高学生的学习兴趣。信息资源不受时空的限制，弥补这方面的不足。

信息技术与科学课教学整合，有利于因材施教，促进学生个性化发展。 小学科学教材的编写综合的是大部分学生的认知程度，而无法关注学生的个性化，所以几乎很难做到因材施教。通过信息技术与科学课程的整合，能最大化的促进学生个性化的发展。

信息技术与科学课教学整合，对于提高教师的专业知识水平和教学水平是有很大的促进作用的。 　

1. 2 信息技术与小学科学课程整合的基本原则

1.2.1运用信息技术合理选择与恰当使用科学课程教学方法

教学方法指的是，为了完成一定的教学任务，师生在共同活动中采用的手段，是教的方法和学的方法的统一。

作为教学者应该运用信息技术合理选择与恰当使用科学课程教学方法。在教学目标内容和对象确定以后，教学效果的显著与否取决于对教学方法的选择。对小学生而言，他们的抽象思维能力较弱，科学素养能否得到提高关键是可能方法是否得当。教学者应当根据实际情况选择合适的教学方法，从而使得教学效果达到最大化。

1.2.2合理定位科学课程的教学目标

教学目标是指教学活动的主体在具体的教学活动中所期望达到的结果和标准。是教学活动的中心，在课堂教学中主导教与学的方法与过程，也是教学的出发点和归宿。

在教学设计的实践中，我们将教学目标的基本要求简称为ABCD模式¹：

A-----对象（audience），即应写明教学对象。

B-----行为（behaviour），即应说明通过学习以后，学习者应能做什么。

C-----条件（condition），即应说明上述行为在什么条件下产生。

D-----标准（degree），即应规定评定上述行为是否合格的标准^[5]。

《科学（3——6）年级课程标准》提出：首先，小学科学课程是培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。其次，在以培养科学素养为目标的科学教学中，教学目标体现多元性。最后，“科学探究、科学知识、情感态度与价值观”三类教学目标是一个不可分割的整体

作为教学者，在教学目标制订时应注意：从整体效应出发，注意纵向、横向之间的关系；从学生实际出发，适应个别差别的需要；尽量制定明确、集中、适度的课时教学目标。

1.2.3小学科学课程资源的开发与利用

课程资源的开发与利用应遵循开放性原则，经济性原则，针对性原则，个性原则^[4]。

科学教育的课程资源无处不在，无时

有。有学校资源、家庭与社区资源、大自然资源、多媒体与网络资源等。要合理使用现代化教学设备，这样能大大提高教学效果，调动学生的好奇心和注意力。

1. 2.4 引导学生进行探究式学习

科学课程的学习要以探究为核心。探究式学习就是学生在教师的指导下，从学科领域或现实社会生活中主动选择和确定研究课题，以一种类似于学术或科学研究的方法，让学生自主、独立地发现问题，进行实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探究活动，从而在解决问题中获得知识与能力，实现知识与能力、过程与方法、情感、态度和价值观的发展，特别是探索精神和创新能力发展的一种学习活动和学习过程。

探究式学习的一般步骤：第一，选择问题。第二，提出假说。第三，实施探究。第四，解释结论。第五，评价反思。

探究式学习的学习模式见图3-1²：

当然，要达到信息技术与小学科学教学的有效整合，就需要遵循“适时”“适用”的原则。 “适时”就是指在最佳的时机使学生掌握吸收教学要点，“适用”就是当用则用，不用则弃。

信息技术与小学《科学》课程整合创新案例分析

本案例名称为“小吊车”，基于以上相关理论知识，以北京师范大学附属实验小学五年级一班全体同学为教学对象，学生对科学课以及电脑课程都有很大的兴趣，学生比较活跃，知识面较宽，上网搜集，处理，利用信息的能力较强。学生都具有一定的实验动手能力和团体合作能力。

2.1教学目标

2.1.1知识目标

①能够完成制作小吊车模型的任务，并通过其原理认识人和动物肢体运动的原理,感悟肢体运动结构和运动功能的协调。

②认识仿生是一门重要的科学技术，了解人们都是在生物的启示下进行发明创造。

③在了解仿生的基础上，自己尝试仿生创意设计。

2.1.2能力目标

培养实验动手和团队合作能力、类比推理和想象能力、表达和交流能力；学会类比的思维方式，将科学知识和日常生活联系在一起；提高分析资料、解决问题能力以及探究学习能力^[5]。

2.1.3情感目标

能够认识科学、技术与社会的关系；体验科学探究过程，在“做科学”中培养科学态度；在实验研究活动中，培养学生留心观察、尊重他人、敢于发表意见，乐于合作与交流，乐于探究发现周围事物奥秘的学习习惯。

2.2 教学重点与难点

2.2.1教学重点

教学重点：①能自己制作小吊车，联系其工作原理探知动物肢体运动的原理。②初步了解仿生学，查阅资料，尝试自己设计或制作仿生作品。

2.2.2教学难点

教学难点：由小吊车的工作原理，能探知动物肢体运动的原理，并能设计出有创意的仿生作品。

2.3 教具准备

学具：彩色方块、小吊车制作材料、白纸（两张）。

教具：演示用小吊车模型、投影仪、课件。

2.4 教学策略

基于学生的特征分析已经教学现实情况，本案例将使用以下教学策略[6-8]：

（1）对于小学生来说，兴趣是最好的老师，将课中的机械、动物运动以及仿生学的知识内容进行有机整合，沿着“感知机械运动—制作小吊车—领会吊车工作原理—类比肢体运动→感悟仿生学”的学习主线，让学生尽情玩耍、充分体验、类比推想、严格求证、大胆创新。从做中学，从学中乐。

（2）创设问题情境，设计科学探究活动，让学生类比推想，从中感悟仿生学并激发创新意识和仿生创意，在亲历科学的学习过程中培养科学探究能力和情感。

（3）利用CAI视频、动画拓展时空，增强课堂内容的直观性、趣味性和感染力，启发立体联系以及动态的思维，有效突破教学难点。

（4）从提出问题—小组合作学习，主体探索—交流协作—成果汇报，采用小组比赛的形式，提高学生的积极性。

（5）注重突出科学技术与社会之间的关系，将科学情感和价值观渗透到学生心中。

2.5 媒体的选择应用

根据所需要掌握的知识点以及学生的特征分析，选用不同媒体，表4-1是本次教学的媒体选择表^[6]。

2.6 教学过程

教学过程主要分为六个阶段，主要结构见图4.1。

2.6.1创设情境，导入新课

投影仪播放CAI场景：一艘运送货物的邮轮轮靠岸了，问问各位同学，有哪些办法可以把货物搬上岸？（用人工搬，滑梯、直升机、吊车……）

2.6.2激起兴趣，启发思考

首先出示小吊车，然后演示用小吊车提起和放下重物，接着激发提问：对于这个有趣的小吊车，你有什么疑问吗？然后，引出课题：同学们提了很多问题，小吊车工作奥秘在哪里呢？这是我们今天的课题。（PPT显示课题：小吊车的奥秘）制作发现制作小吊车模型，探究发现其构造工作原理

2.6.3自主探究，建构知识

探究问题：小吊车工作奥妙在哪里？并将学生分组竞赛，分别制作小吊车模型。对于制作得最好的小组给与一定的奖励。学生代表上台展示作品，表演小吊车提起和放下重物。老师和其他小组成员生共同评价。

各个分组有目的地观察小吊车。并提出观察问题：小吊车工作的几个关键构造是什么？注意体验：两根牵引绳如何协调地牵动吊臂？

每个小组派代表说出各自的发现：小吊车工作的奥妙。回答时能类比肢体运动，联系小吊车的工作原理，推想动物肢体的运动原理。

2.6.4 协作交流，讨论结果

讨论：你觉得我们身体有哪些部位可以像小吊车这样提起和放下重物？

用手臂模仿小吊车提起和放下重物，观察体验手臂的变化。感觉手臂运动过程中骨骼、肌肉、关节的作用。类比小吊车的工作原理，推想手臂的运动原理，并简单描绘猜测图。

2.6.5获得知识，总结提高

学生投影展示猜想图并表述推测依据。反思建构动画模拟，反思对肢体运动的认识，主动建构肢体运动原理的知识。动画模拟手臂的运动过程，领会和归纳，迁移提升体验肢体的其他运动，进一步认识肢体运动是多个运动器官协调作用的结果。

2.6.6 知识迁移，实践活动

引导迁移：身体的其他部位运动原理是不是一样呢？帮助学生提升认识：肢体运动需要多个运动器官的协调作用。查阅资料，拓展创新初步了解仿生学和仿生方法，并能尝试仿生创意设计，激励学生根据自己的设想回家设计或制作仿生作品，课外实践根据个人兴趣特长，课外作业为自主进行仿生。把小组的仿生创意进行仿生制作、制图或科幻绘画。

2.7 教学反思

本课从儿童的兴趣出发，将机械运动、动物运动以及仿生学内容融合在一起。使学生能视角在多学科、多领域穿梭。

从“动手做”入手，“感知机械运动—制作小吊车—领会吊车工作原理—类比肢体运动→感悟仿生学”的科学探究过程环环相扣，让学生在做中学，在学中乐。

利用视频来可以使课堂变得更加直观具有趣味性和富于感染力，同时能够启发学生动态的思维，有利于教学难点的突破，使得学生能利用信息技术进行实践创新活动。

在现今高速发展得时代，将现代信息技术融入到科学课程中已经具有历史必然性，因为小学科学课程作为一门新兴的教育课程，我们传统的单一教学模式已经很难适应当代的教育要求。

信息技术作为一种认知工具，其与其它课程的整合将是信息化高速发展社会中占主导的课程学习方式，也将成为新世纪教育教学的主要方法。信息技术与科学课程整合，是给每一位老师的使命，也是一次全新的挑战。这样的挑战将会带来小学科学课程的全面发展。当然，在教学中，教学者应积极探索信息技术与科学课的整合，让信息技术更好地推动教育改革，为全面推进素质教育服务。我们将期待信息技术运用于科学课程会有更加辉煌灿烂的明天。

参考文献

[1] 李艺, 黄宇星等. 信息技术课程与教学[M]. 高等教育出版社, 2005: 23-53.

[2] 何克抗. 信息技术与课程深层次整合的理论与方法(上) [J]. 中小学信息技术教育. 2005 (02)：7-15.

[3] 王亚敏. 建构主义理论建构下的探究式小学科学教学[D]. 华中师范大学. 2006：24.

[4] 何克抗, 郑永柏等. 教学系统设计[M]. 北京师范大学出版社, 2002: 17.

[5] 李克东. 数字化学习(上)——信息技术与课程整合的核心[J]. 电化教育研究. 2001 (08)：46-49.

[6] 章剑卫, 姚灶华. 信息技术与课程整合的研究与实践[J]. 中国电化教育. 2001 (08):36-37.

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