從“雙減”看小學(xué)科學(xué)信息化教學(xué)

“雙減”政策的核心是“減負提質(zhì)”，即減少學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)，提高他們的學(xué)習(xí)質(zhì)量。圍繞信息技術(shù)開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)，將抽象、繁瑣的科學(xué)知識以直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生親歷知識的生成過程，這樣的教學(xué)模式不僅能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)減負的目的，還能全面優(yōu)化學(xué)生的課堂體驗，達到提質(zhì)的效果。落實“雙減”政策的根本目的是減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)質(zhì)量?？茖W(xué)知識有著一定的概念性和抽象性，傳統(tǒng)教學(xué)模式難以達到“雙減”效果，因此，教師需要另辟蹊徑，合理開發(fā)信息技術(shù)，締造動態(tài)型與資源型的課堂，讓抽象的科學(xué)知識變得更直觀、具體。一方面改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓他們以更直觀的角度去體驗知識，另一方面促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓他們在反復(fù)的探究和實踐中體會到科學(xué)的魅力。一、締造魅力情境，展現(xiàn)多元科學(xué)從認知理論的角度來講，小學(xué)生的注意力不穩(wěn)定、不持久，且常與興趣密切相關(guān)，而且小學(xué)生的記憶主要以具體形象識記和機械識記為主，這說明構(gòu)建具有趣味性、直觀性特征的課堂情境更容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。信息化教學(xué)不僅能夠充分滿足以上需求，讓課堂更具有靈動性和趣味性，還能有效抓住學(xué)生眼球，將抽象的知識直觀呈現(xiàn)。由此一來，便能為有效教學(xué)的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)?！半p減”政策下的科學(xué)信息化課堂應(yīng)該別具一格，并以多元化的形式呈現(xiàn)，讓學(xué)生站在不同的維度觀察科學(xué)知識是如何在生活中體現(xiàn)的。例如，在引導(dǎo)學(xué)生探索融化和結(jié)冰的問題時，教師可以利用信息技術(shù)播放相關(guān)視頻，讓學(xué)生在倍速的視角下感受冰的融化以及水結(jié)冰的過程。如此一來，不僅改變了小學(xué)科學(xué)課堂枯燥乏味的現(xiàn)狀，而且?guī)Ыo了學(xué)生充足的代入感，讓學(xué)習(xí)更有魅力。在開發(fā)信息技術(shù)的過程中，教師還可以將科學(xué)知識以更多元的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生獲得更輕松愉悅的學(xué)習(xí)體驗。例如“魔術(shù)”，許多魔術(shù)都是建立在科學(xué)原理之上的，以魔術(shù)的方式引出科學(xué)原理，能夠一下子抓住學(xué)生眼球。在教學(xué)“光”的知識點時，教師便給學(xué)生展示了以下兩組神奇的魔術(shù)：1.箱子變活人：播放視頻，要求學(xué)生觀看。屏幕上出現(xiàn)了一個大大的箱子，這時魔術(shù)師將一位美麗的女士塞入箱子中，隨后關(guān)閉箱子，旋轉(zhuǎn)數(shù)秒。接著打開箱子，這時從箱子中走出一位帥氣的男士。2.銅鏡透視：視頻中出現(xiàn)一片紅色的幕布，魔術(shù)師來到臺前，從懷中取出銅鏡，并交給觀眾檢查。待觀眾檢查無誤之后取回銅鏡，然后照亮銅鏡，銅鏡后面出現(xiàn)人影在移動。學(xué)生看完上面兩個魔術(shù)視頻之后，紛紛產(chǎn)生了強烈的好奇心，教師趁熱打鐵，告訴學(xué)生：“這兩個魔術(shù)的原理很簡單，答案就在今天我們要學(xué)習(xí)的知識中！”學(xué)生立即意識到原來視頻中的魔術(shù)與“光”的知識有關(guān)，便會為了找到答案而認真聽講，改變被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。課堂進入尾聲，教師還可以鼓勵學(xué)生利用課堂所學(xué)對魔術(shù)的原理進行總結(jié)。例如第一個魔術(shù)，運用的是光的反射與折射知識。魔術(shù)師事先在箱子中安裝了一些平面鏡和透鏡，以此將箱子下方的暗室悄悄隱藏，營造出視覺假象，讓觀眾以為箱子最初并沒有藏人。當(dāng)然，考慮到小學(xué)生的認知局限性，在學(xué)生總結(jié)的過程中，教師可以進行合理補充，簡單講解學(xué)生不曾接觸過的折射問題，以此拓寬學(xué)生的知識面。在學(xué)生利用新課知識對第二個魔術(shù)的原理進行解讀時，教師依然可以做出適當(dāng)補充，由于銅鏡是澆鑄而成，厚度不同的鏡面會導(dǎo)致不均勻收縮，而收縮的不均勻與銅鏡背面圖案的紋路厚薄一致，從而產(chǎn)生的不同反射率營造出“銅鏡透視”的假象。如果學(xué)生對傳統(tǒng)的科學(xué)觀念解釋仍然存在認知障礙，教師還可以利用信息技術(shù)搜索魔術(shù)揭秘視頻，讓學(xué)生在視覺的引導(dǎo)下更直觀地了解反射與折射知識在魔術(shù)中的運用。在信息技術(shù)的支撐下，科學(xué)產(chǎn)生于魔幻的情境中，而非枯燥的概念傳達，學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中感受科學(xué)的多元魅力，產(chǎn)生積極主動的探究欲望，并嘗試用科學(xué)解決問題、用科學(xué)打敗魔法。二、運用虛擬游戲，優(yōu)化學(xué)習(xí)體驗心理學(xué)研究表明，游戲?qū)πW(xué)生心理發(fā)展的作用舉足輕重、意義非凡，具有其他活動不可替代的重要價值。在結(jié)合“雙減”政策落實信息化教學(xué)期間，信息技術(shù)的運用應(yīng)橫向拓展，從單純的欣賞演變?yōu)閯e具一格的“游戲”，這樣不僅能夠進一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能讓學(xué)生在“玩”的過程中不知不覺地學(xué)到知識，從而減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，有效提升學(xué)習(xí)效果。所以，教師不妨利用信息技術(shù)打造更多有趣的游戲情境。這樣一來，不僅能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，還會讓他們在愉悅的體驗中感受到不一樣的樂趣，從而讓他們愛上科學(xué)，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?。例如，在教學(xué)“蠶的生命周期”時，本課涉及卵期管理、幼蟲期的飼養(yǎng)和管理、蠶吐絲作繭期的管理、蠶蛾期的管理等問題，此時，最好的方法便是建議學(xué)生親自養(yǎng)蠶，直觀體驗。然而，養(yǎng)蠶是一個周期性較長的活動，學(xué)生缺乏經(jīng)驗，很難達到預(yù)期目標。因此，教師可以另辟蹊徑，開發(fā)電子寵物游戲，讓學(xué)生體驗虛擬蠶的養(yǎng)殖過程，學(xué)生只需要按照書本知識對虛擬蠶寶寶進行定時投喂，便可以觀察它們的成長過程。當(dāng)然，“學(xué)”和“做”完全是兩回事。雖然學(xué)生在課堂中了解了養(yǎng)蠶的基本知識，但是在飼養(yǎng)中仍然有可能出現(xiàn)失誤，這時，教師還要對錯誤成因進行分析，并制定科學(xué)的解決方案。如學(xué)生A在飼養(yǎng)虛擬蠶寶寶時，由于擔(dān)心蠶寶寶會被凍傷，將室溫調(diào)節(jié)為30攝氏度，殊不知最適合蠶寶寶生長的溫度是20—25攝氏度。在查缺補漏期間，教師有意識地詢問學(xué)生：“最適合蠶寶寶生存的溫度是多少？”以此引導(dǎo)其重溫教材知識，從而解決問題。再如，在教學(xué)“種子發(fā)芽了”一課時，許多學(xué)生根據(jù)生活中的前概念，誤以為種子發(fā)芽的必要條件是土壤和陽光，而事實上促進種子發(fā)芽的必要條件是水、空氣和適宜的溫度。要想讓學(xué)生相信并記住這三個必要條件，最好的方法就是讓他們動手實驗，親眼見證種子發(fā)芽的全過程。但是，種子發(fā)芽需要一定時間的等待，短短的課堂40分鐘，無法完整地跟蹤種子的成長，更無法捕捉種子破土而出的瞬間。此時，教師便可以利用信息技術(shù)，讓學(xué)生給虛擬種子選擇必要的成長條件，不同的實驗組通過對比會發(fā)現(xiàn)，有充足的水、空氣和適當(dāng)溫度的種子比只有土壤和陽關(guān)的種子成長得更快，從而加深對種子發(fā)芽必要條件的印象。當(dāng)然，學(xué)生課后親手播種依然是必要的，這可以讓學(xué)生將理論聯(lián)系實際，從虛擬走向現(xiàn)實。值得注意的是，所有的虛擬游戲都只能作為課堂的前期體驗，讓學(xué)生對事物有個基本的了解，繼而通過虛擬游戲這座橋梁，用更加科學(xué)的態(tài)度走進生活、觀察生活。三、實況總結(jié)重點，形成認知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)上的認知結(jié)構(gòu)是某一學(xué)習(xí)者觀念的全部內(nèi)容與組織。傳統(tǒng)科學(xué)課堂零散現(xiàn)象較為嚴重，導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握呈現(xiàn)碎片化的形式。幫助學(xué)生形成系統(tǒng)性的認知結(jié)構(gòu)，一方面能夠提升他們對知識的關(guān)聯(lián)性運用能力，另一方面能夠助力其學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。所以，信息化課堂要特別重視引導(dǎo)學(xué)生對新課知識點展開總結(jié)，以幫助學(xué)生形成完整的認知結(jié)構(gòu)。例如，在探索“聲音”相關(guān)知識點時，教師設(shè)計了思維導(dǎo)圖，如圖1所示，并將其展示在屏幕上。思維導(dǎo)圖涵蓋與聲音相關(guān)的所有知識點，在這一目了然的框架中，學(xué)生可以及時發(fā)現(xiàn)自己的不足。有的學(xué)生在觀察聲音的傳播媒介時提出：“聲音可以通過固體、液體和氣體實現(xiàn)傳播，但是隔音材料也屬于固體，為什么無法傳播聲音呢？”這說明學(xué)生對聲音的傳播實質(zhì)沒有徹底掌握，所以，教師可以圍繞聲音的傳播實質(zhì)展開針對性的講解。教師將學(xué)生的疑問標記在思維導(dǎo)圖中，通過互動提問的方式，讓學(xué)生通過聯(lián)想與思考回顧聲音傳播的實質(zhì)，并將“聲音即是將聲源的震動傳播出去”這一正確答案引入現(xiàn)實，繼而解決認知上的難點，引導(dǎo)學(xué)生探究，如果使用的固體材料具有一定的減振效果，那么聽到的聲音將如何變化，學(xué)生不難得出聲音將變小這一結(jié)論，進而趁熱打鐵，引發(fā)學(xué)生思考：“將振動降低到一定程度，是不是就能達到隔音的效果呢？”在學(xué)生回答的過程中，教師將學(xué)生的答案進行提煉并記錄，以幫助學(xué)生實時總結(jié)。此前，學(xué)生只是注意到聲音的傳播是依靠固體、液體和氣體進行，卻忽略了聲音的傳播源于振動，如果有效地降低振動，自然可以達到隔音的效果。所以當(dāng)教師與學(xué)生互動完畢后，可以給他們留出思考的時間，讓他們重新審視聲音的傳播方式，從而有效解決認知上的混淆。教師還可以順勢展開一些有趣的延伸性探索活動，讓學(xué)生在思考與實踐中獲得學(xué)以致用的體驗。譬如引導(dǎo)學(xué)生思考：“大家在學(xué)習(xí)時，如果客廳傳來電視的噪音，會采用什么方法降低噪音呢？”隨后，教師利用信息技術(shù)索引現(xiàn)實中常見的隔音材料，再動員學(xué)生篩選，讓學(xué)生在探究的過程中進一步掌握聲音相關(guān)知識。再如，在執(zhí)教《土壤的類型》一課時，需要讓學(xué)生了解沙質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土等不同土壤的特點，以及它們是否能夠滿足不同植物的生長需求，教師在授課過程中要一邊進行滲水性的實驗，一邊及時地記錄土壤的具體特點。如果采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，這么多信息可能會顯得凌亂且毫無章法，但是如果依托信息技術(shù)，在希沃白板的支持下，教師可以事先制作電子表格或者思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生在既定的框架下實時記錄。通過規(guī)整的架構(gòu)，學(xué)生在整理記錄的同時也整理好了自己的思維，知識重點一眼可見，認知結(jié)構(gòu)更容易形成。四、開發(fā)信息資源，打破時空桎梏學(xué)習(xí)的道路是永無止境的，單純地通過課堂上有限的學(xué)習(xí)體驗遠遠無法讓學(xué)生體會到科學(xué)的真諦。所以教師要進一步開發(fā)信息技術(shù)，打破時空的桎梏，將許多課堂中無法實現(xiàn)的實驗呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生在看和聽的基礎(chǔ)上形成身臨其境的學(xué)習(xí)感受。既然小學(xué)生的思維模式以形象思維為主，教師自然要妥善運用這一特點，構(gòu)建直觀的視聽情境，刺激學(xué)生的認知，讓他們在“偽”身臨其境的體驗中抓住知識的脈搏。而利用信息技術(shù)呈現(xiàn)案例的最大優(yōu)勢在于能夠調(diào)動學(xué)生的實踐意識，激發(fā)學(xué)生對學(xué)以致用的渴望。例如，在教學(xué)“垃圾處理”相關(guān)知識時，教師利用信息技術(shù)索引相關(guān)資源，讓學(xué)生更直觀地了解我國在垃圾分類問題上采取的措施，由此讓學(xué)生明白為何有些垃圾可以回收利用，而有些垃圾屬于有害垃圾，需要特殊處理，并以flash動畫呈現(xiàn)有害垃圾的處理過程。這樣一來，不僅有效地刺激了學(xué)生的形象思維，而且讓他們在分析和探索中牢牢地掌握了知識。再如，在執(zhí)教“形狀改變了”一課時，在了解力可以改變形狀的基礎(chǔ)上，教師引入“媽媽揉面粉”“廚師做拉面”“吹制玻璃器皿”等視頻，讓學(xué)生了解在生活中通過力改變事物形狀的例子。信息資源的引入一下子打開了學(xué)生的思路，受到啟發(fā)的他們，積極地講述自己在生活中了解到的力改變生活的例子，與同學(xué)展開討論，如剛剛燒熱的鐵塊，就是靠工匠用鐵錘一下一下敲出想要的形狀；周末去學(xué)射箭，用力一拉，弓上的弦就彎了；在美術(shù)課上玩的橡皮泥，想捏成什么形狀就能捏成什么形狀，這也是因為力能改變物體的形狀。信息資源的開發(fā)打破了時空的限制，學(xué)生通過視頻“走進”家中、面粉作坊、玻璃工坊，更“走進”了“科學(xué)的大觀園”，爆炸的信