信息技术与科学课整合理论与实践探讨.docx
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信息技术与科学课整合理论与实践探讨
中文摘要..............................1
英文摘要....................................................................................2
前言二..................................3
一、科学课程简述..............................................................4
（一）科学课的目标、任务..........................................4
（二）科学课程的学习方式..................................................................6
（三）科学课面临的困难和问题二............................................6
二、信息技术与科学课整合概述.........................9
（一）信息技术与课程整合的含义及其历史沿革...............................9
（二）课程整合的理论依据—建构主义的学习观
（三）信息技术与科学课整合的优势......................14
（四）信息技术与科学课整合存在的问题分析.................................17
三、信息技术与科学课整合的理论与实践探讨..................................19
（一）信息技术与科学课整合的目标....................19
（二）信息技术与科学课整合的条件.........................................................20
（三）信息技术与科学课整合的原则..........................23
（四）信息技术与科学课整合的方式.........................................................24
（五）信息技术与科学课整合的形式......................................25
（六）信息技术与科学课整合的评价体系.............................................26
（七）信息技术与科学课整合的实施阶段与层次（教学实例）................27
四、本研究的意义及研究成果、不足及后续研究设想...........犯
（一）本研究的意义........................32
（二）研究成果................................................................................33
（三）研究的不足之处及后继研究设想.....................................................33
五、结语..........................................33
参考资料..............35
后记..............37
摘要
小学科学课是从自然课转改过来的一门学科。
科学课程目标是:
使学生形成以科学观
念为核心的科学素养;形成自我学习的习惯、欲望和能力。
科学课要求将目标落实到每一
节课上，主张探究的学习方式，注重培养学生的观察能力，关注情感、态度、价值观的培
养，帮助学生树立学习的信心。
“课程整合”（ucrriculmuinetgartion）又称课程综合化、课程一体化、课程统整
等。
信息技术与课程整合的表述有多种，但它们都有共同的地方，那就是都是围绕着目标、
内涵和方法来解释。
我们可以从以下三个方面理解信息技术与课程整合:
第一，应该在以网
络和多媒体为基础的信息化环境中实施课程教学活动;第二，对课程内容进行信息化处理
后成为学习者的学习资源;第三，利用信息技术使学习者改变学习方式。
基于新时代课改的要求以及信息技术运用于教育的特殊优越性，将信息技术参与到学
科课程中来已成为一种课程改革的趋势。
目前，许多学科课程都在积极进行与信息技术整
合的研究实践。
作为一门新课程，科学课既有与其它课程的一致性，又有自己的特色。
从
自然课到科学课，其目标、内容、教学理念都发生了很大的变化。
科学课重视提高学生解
决问题的能力，倡导以科学探究的方式来学习，改变过去学生被动接受知识的学习方式。
由于科学课刚从自然课转改过来，因此，其实施还存在一些问题。
以计算机网络技术为基
础的信息技术以资源丰富、交互性强、刺激具有多样性等特征为科学课的实施提供了有利
的保障，二者结合能更好地实现科学课的教学目标。
本文从理论和实践两方面，探索将信息技术有机地应用到科学课中的必要性、可行性。
对课程整合中如何培养学生主动探究、分析任务、处理信息、应用信息、合作交流能力，
以及创新精神和实践能力的培养进行一些尝试和探索。
并从理论依据、教学目标、实施过
程和评价体系等几个方面讨论、建构信息技术与科学课整合的教学模式。
通过本课题的研究，探索把信息技术与科学课加以整合，以实现小学科学课教学目标
的新的理论指导，实践并总结信息技术与小学科学课程整合的思路和方法，促进学校信息
化建设的步伐，找出信息技术与小学科学课整合的优势与不足，为后续的研究和实践做必
要的铺垫。
关键词:
小学科学课程信息技术课程整合实践
前言
随着时代的变迁和社会的发展，传统教育存在的弊端越来越明显地显露出来:
班级授
课的“一齐化”教学满足不了日益明显的差异性教大的学生需求;以语言、文字为主体的
教学媒介的抽象性无法满足学习者对直接经验和感性经验的学习，认知活动的优化受到阻
滞;教师讲学生听的教学方式和教学资源的有限、封闭，使学习者失去探求学习、个性发
展的时空条件和必要的资源支撑;教学内容的陈旧、教学模式的单一、教学评价的偏颇与
科学技术的飞速发展和社会对人才的需求形成了巨大的反差，使学校教育滞后于社会的
求;对传统教育存在的弊端进行改革，既是信息技术的广泛应用导致当前这场变革对教
提出的紧迫要求，也是教育自身在信息时代发展的必然结果。
科学课是以培养学生的科学素养为宗旨，亲身经历以探究为主的探究活动，是学生学
习科学的主要途径。
科学课倡导自主学习、合作学习、探究学习等新的学习方式。
这些学
习方式，强调以学生为本，旨在满足学生自主发展需要，充分挖掘其内部动力，把学生
体验过程视作为成长的过程;着眼于学生的全面成长，促进学生认知、情感、态度与技
等方面的和谐发展;关注学生的生活世界和学生的独特需要，促进学生有特色的发展;关
注学生的终身学习的愿望和能力的形成，促进学生的可持续发展。
基于新时代课改的要求以及信息技术运用于教育的特殊优越性，将信息技术参与到学
科课程中来成为一种课程改革的趋势。
目前，许多学科课程都在积极进行与信息技术整合
的研究实践。
但是，由于科学课是刚从自然课转变过来的新兴学科，目前这方面的研究
少。
在此背景下，我选取了“信息技术与小学科学课程整合的研究”为课题进行探索研究。
一、科学课程简述（本文“科学课”均指小学科学课，即科学课3一6年级）
（一）科学课的目标、任务
科学课是以培养学生的科学素养为宗旨，亲身经历以探究为主的实践探究活动，是学
生学习科学的主要途径。
小学科学课的总目标是:
通过科学课程的学习，知道与周围常见
事物有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯;
了解科学探究的过程和方法，尝试应用于科学实践活动，逐步学会科学地看问题、想问题;
保持和发展对周围世界的好奇心与求知欲，形成大胆想象、尊重事实和客观规律、敢于创
新的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感;亲近自然、欣赏自然、珍爱生命，积极
参与资源和环境的保护，关心科技的新发展。
过去的自然课是以大自然为认识对象，从观
察入手，重在认识自然界，以求得解释，以提高认识能力为核心;而科学课强调从问题入
手，重在提出问题和解决问题，以提高解决问题的能力为核心。
教学内容重视学生的学习
过程和能力培养，重视学生在学习过程中的情感态度价值观形成，以更加人性化的理念指
导教师的教学，促进学生的全面发展。
科学课程目标可以简化为:
使学生形成以科学观念为核心的科学素养;形成自我学习
的习惯、欲望和能力。
“科学素养”这一概念在英文中有两种表达，含义是不同的。
一是
主要指获得科技知识;另一为科学思维素养，强调科学的认知方式和批判性思考的过程。
1985年，美国启动了“2061计划”，对科学上有素养的人作了如下的定义:
“认识科学、
数学和技术是具有力量和局限的相互依赖的人类事业;理解科学的关键概念和原理，熟悉
自然世界并认识它的多样性和统一性;并为个人和社会目的而使用科学知识和思维的科学
方法。
”1996年，美国发布了“国家科学教育标准”（NSES），对科学素养所下定义为“为
个人决策，参与市民的和文化的事务以及经济生产力需要的知识和科学概念的理解以及过
程”。
[1]
小学科学教育具体应该从以下几方面来关注:
1、重视培养学生科学的观察能力
【]l科技教育创新[M〕.学苑出版社.2002年5月
信息技术与小学科学课整合的理论与实践探索
启蒙时期的科学课程，其重点不是概念、规律，表面上对知识的要求比自然课低，其
实更高，它要求学生通过观察构建科学的概念，形成科学素养。
在小学阶段，科学研究的
主要目标应放在最基础的“观察”环节上，即收集资料环节上，让孩子们知道获得客观事实
是科学的核心，懂得什么是可靠的数据资料，怎样进行观察才能获得客观的、可靠的
数据资料。
分清什么是事实，什么是观念;什么是不相关的事实，什么是相关的证据。
从
科学思维方式来讲，观察有两个基本目标:
1.让孩子学会怎样获得可靠的事实;2.使孩子
能够学会发现不同事物之间存在的联系，尽管他们对这种联系还不能解释。
2、将目标落实到每一节课
科学课程目标可以简化为:
使学生形成以科学观念为核心的科学素养;形成自我学习
的习惯、欲望和能力。
教师要把科学课程的总目标落实到每一节课，使每一节课成为聚沙
成塔的沙，滴水穿石的水。
【11知识在探究活动中是实现目标的载体，除了培养学生科学
素养和自我学习的习惯、欲望和能力，还要关注其情感、态度和价值观。
培养小学生的情
感、态度、价值观，不能像传授知识一样直接“教”给学生，而是要在每一节课和每一次
与学生的交往中积极创设机会，通过学生参与活动，让学生感受、体验与内化。
3、满足学生的探究需求
科学课程改变了过去繁、难、偏、旧的弊端，改变过去自然课研究问题的“一英寸深、
一英里宽”为现在的“一英寸宽、一英里深”。
科学课倡导教师在指导学生活动时，把活
动做深、做透、做扎实，这就要求教师在活动前精心策划、活动中悉心指导，活动后鼓励
延伸和继续探究。
另外，教师在课堂中要灵活处理学生的突发问题，不能因为教师的准备
不充分而对学生的异常提问置之不理，甚至叱责他们不尊重教师，不遵守纪律.而应本着
给学生充分探究的目的，尽可能地为学生提供探究条件，满足他们的探究需求。
兴趣是一
切探究活动的开始，如果教师经常人为地打断学生探究的欲望，那么对于规定必须探究的
项目，学生也不能够投入地进行。
4、注重情感、态度、价值观的培养，帮助学生树立学习的信心。
班杜拉说过，如果一个人自认为不能胜任学习的话，即使他们实际能学好，他们也可
能失败，甚至会放弃努力。
因此，教师不仅要努力设计富有情趣的学习任务，还必须想办
法帮助学生树立成功的信心。
要乐于为学生提供指导，经常与学生沟通。
在活动中，以建设性的，富于激励的方式给学生快速、准确、详实的反馈与评价，使学生能够体会自己的
价值，处于一种积极向上的亢奋状态，愿意调动自己的全部力量去参与到学习实践中。
在
讨论中，注意用和蔼的语言、亲切的态度和有利的条件创设学生发表意见和建议的氛围，
尤其要关注信心不足的学生是否参与到讨论中来，这对学生的自信心的培养很重要。
（二）科学课程的学习方式
科学课程主张探究式学习方式。
探究式学习方式，指学生在教师的启发下，以独立自
主学习和合作讨论为前提，探究教材内容;以学生周围世界和生活实际为参照对象，自由
表达、质疑、探究、讨论，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。
探究式
教学特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维，培养自学能力，并力图通过自我
探究引导学生学会学习和掌握科学方法，为终身学习和工作奠定基础。
科学课堂就是带领学生经历典型的探究活动。
科学课程在培养学生科学素养的时候，
重点不在于科学知识体系的传授，而在于通过引导学生亲身经历科学探究的过程，激发对
科学的兴趣，形成科学的态度和科学探究的能力。
【1]
学生经历的科学探究不是发现一个人们尚未了解的科学事实或概念，而是修正、完
善和丰富他们对客观世界的原有经验。
只有重视并研究学生们的真实学习状态，进行有针
对性的教学，才一会使他们建立起对客观世界的正确认识，并真正理解科学究竟是什么。
如
果学生自己发现了生活中的某种现象，并进一步探究它，发现了这种现象背后所隐藏的知
识，亲历了知识的形成的过程，那么，存在于学生心中的就不仅仅是愉悦和满足，同时还
有成功的自豪感。
因为这是探究的乐趣、创造的乐趣、自我实现的乐趣，它会使一切享受
型的快乐黯然失色。
科学课程就是在创设条件满足学生的这种自豪感。
有了这种自豪感，
会使学生对科学的探究更加着迷和执着，对他们是很好的良性循环。
（三）科学课面临的困难和问题
1、传统教育观念与办学模式束缚着学校科学教育。
长期以来，我国中小学教育受到
“应试教育”的羁绊和干扰，刚刚从自然课转变过来的科学课也如此。
科学课程教学目标
的实现，理论上是全面要求，实际上是单一目标的追求。
这单一目标就是设法让学生牢固
记住考纲要求的知识点，为学生获取考试高分作准备。
在这种思想指导下，教学过程出现
的问题是:
（）l学生掌握科学知识本身不是目的，在这里学生学习科学知识带有明显的短
【1】中华人民共和国教育部科学（3一6年级）课程标准（43页）【M]北京师范大学出版社2001
信息技术与小学科学课整合的理论与实践探索
期行为特征;
（2）教师把学生头脑当作知识存储器，只是简单地灌输知识，不注意激发学
习兴趣和启发思考。
学生习惯于对知识死记硬背，而不追求真正的领会和理解;（3）偏重
向学生提供现成的科学知识结论，忽略帮助学生了解科学知识的生成过程和掌握发现科学
知识的方法，更不注意培养学生探求科学的愿望与兴趣;（4）由于整个教学过程立足于如
何帮助学生去应考，于是教学过程很少向学生展示科学知识在社会生活的功用与价值，并
且忽视对学生科学精神方面的培育。
总之，在“应试教育”机制下，生动活泼和有趣的科
学教育，变成单纯传授现成知识，结论简单、乏味、机械，科学教育的使命和目标只能最
低层次的实现，而不是完整全面的达成。
2、教育投入不足，条件、设备差。
科学教育需要一些基本条件，只有黑板加粉笔的
学校，是难以培养出现代一流的科技人才一的。
高质量的科学教育需要先进的实验设备和教
学仪器作保证。
良好的教学条件是保证科学教育取得成功的基础。
在美国，为改善学校的
教学条件，全国科学基金会和福特基金会等许多基金会每年都拨出数以亿计的款项，使得
许多学校的面貌焕然一新。
许多中小学都拥有先进的实验设备和教学仪器。
但是，直到目
前为止，我国学校教学条件和实验设备的投资情况与世界发达国家相比还有很大的差距，
还有很大部分中小学校实验设备未能达标。
据教育部1999年全国教育事业发展统计公报
数字，1999年我国小学理科实验设备达标率为44.4%，与发达国家实现教学手段现代化
呈明显对照的是，我国大多数学校还是黑板加粉笔这种简陋教具进行运作。
幻灯、多媒体
和互联网等各种现代化教学手段确实能大大提高科学教育效果，它不仅能提高学生兴趣，
而且能生动形象地解释各种科学现象，展示与说明科学研究过程与成果，分析各种物质关
系。
然而，限于经济条件，实现教学手段现代化，对许多学校来说还要做很多努力。
科技
活动课和教学实验环节仍然是我国学校科学教育的薄弱环节。
在美国、日本等发达国家，
学校十分重视科技活动课和教学实验环节。
科技活动课和教学实验环节在我国教学大纲中
有明确的规定，但是在我国教学实际中，有相当多的学校因缺乏实验设备，实验课的开设
问题没能得到很好的落实。
更值得注意的是，在我国中小学中较普遍地存在着轻视实验、
忽视科技实践活动的倾向。
虽然科学课的目标强调科学探究的过程，但是许多老师更习惯
于课堂上照本宣科讲课，课后让学生做做课本后面的练习，根本没有为学生的探究做好各
种准备。
在一些中小学里，有的科学课程不顾教学大纲要求，很少做实验或根本不做实验，
使有关结论的得出缺乏事实依据。
有的在黑板上“讲实验’夕、让学生“背实验”，来应付考试中的实验题。
调查表明，一些学校开设实验课的质量，虽说与过去相比有较大提高，但
信息技术与小学科学课整合的理论与实践探索总体上说还是不够理想的。
对科技活动课，在许多学校也未得到有效开展和组织。
一些学校组织开展一些所谓的科技兴趣小组活动，在形式上轰轰烈烈，但缺乏持久计划安排。
以上困难使得我国科学教育质量一直在低水平低层次上徘徊。
“应试教育”思想的束缚以及我国教师素质的问题，造成学生把掌握科学知识当作获取文凭的手段，对科学知识不求甚解，只求“六十分万岁”，教学过程变成是死记硬背科学词汇的过程。
学生对科学探索的兴趣和热情得不到激发与培养，学生没能很好掌握科学方法，学生的创新思想能力和科学精神也没能很好得到培育。
教学条件与实验设备差，科技活动课和教学实验环节薄弱又使得学生掌握科学知识缺乏感性知识和实验数据的支持，学生难以在学习科学知识基础上形成牢固的科学信念，久而久之，学生在思维上对实验手段重视不够，严格的实证主义科学精神没有形成，在科学实验和科学研究的技能与能力上的欠缺。
3、文化问题
文化问题可能教改中是最重要的，也是最困难的因素。
因为文化是在人类社会历史发
展过程中逐渐形成的，它集中体现了人们的思想观念和信念，使教育观念和行为带有一定
的主观性和顽固性。
（）l师生新角色的挑战
在实施探究式教学时，那种以灌输为主的教学模式将被抛弃，教师长期以来高高在上
的地位将发生变化，知识传授者不再是教师担任的唯一角色。
在探究的过程中，教师在课
堂中充当的角色是学生探究的引导者和参与者。
学生要进行有效的探究，就要求作为“参
与者和引导者”的教师首先应该是探究者。
但目前对于相当一部分教师来说，科学课程被
看成是己确立的知识体系，充其量只需要作很少的论证。
他们主要关心的是传授科学知识，
即关注“我们所知道的”，而不是“我们如何知道的”问题，所以他们大多缺乏探究意识。
一个自己都不会探究、不愿探究、不习惯的教师，是不可能教会学生探究的，这一点正是
科学课教师角色转变的“瓶颈”。
（2）来自评估的挑战
现在人们己经意识到科学探究及其评估在学校教育中的关键地位。
对科学课程探究性
活动的评价与传统的评价方法不一样，传统的评价多采用试卷形式，而试卷内容大多是多
重选择题或简答题，主要是让学生分辨事实、概念或词汇。
有证据表明这样的测试覆盖面
宽，需要推理的深度浅，对于“科学本质和科学家工作的理解”之类的问题显得太窄。
这
种测试关心的是识别和记忆而不是基础概念的深层推理和应用，因而它会对探究性科学课
信息技术与小学科学课整合的理论与实践探索
程教育造成障碍。
在实施探究式教学的课堂中，由于学生采取了不同的学习方式，所以对
探究的课堂进行评价是困难的。
科学课程探究过程对评估提出了大量的要求，而能满足这
些要求的可利用资源数量有限，这就给建立完善的科学课程探究评估体系提出了许多挑
战。
标准指出:
“应该重点评价学生动脑‘做’科学的兴趣、技能、思维水平和活动能力。
”
但教师如何操作这些评价方式，这些评价方式的标准是什么，评价的具体内容是什么，都
需要教师在实践中不断摸索和积累。
由于没有成熟的科学课程探究评估体系，可能会造成
教师操作不科学，导致评估不公平，对学生的学习产生消极影响。
4、技术问题
（）l教学技能和知识的限制
探究式教学需要教师帮助学生设计探究方案，确定适合于学生进行探究的问题，指导
学生搜集事实证据对问题提出解释和论证，使学生在探究过程中发现、理解一些东西。
要
使学生的探究学习收到预期的效果，教师首先得对探究问题所涉及的科学知识和一些科学
概念有更深刻的理解，能够把零碎的知识与主题联系起来，为学生提供一个广阔的科学图
景。
这也就是说，教师在具备了知识的前提下，还必须熟练掌握探究的过程和探究的方法。
但是相当数量的教师却缺少通过探究学习科学或进行科学探究的体验，也没有多少教师具
有在课堂上熟练、准确地应用探究方式进行教学的知识和技能。
这又怎能有效地指导和帮
助学生呢?
（2）对教科书的依赖
在探究式教学中，为了提高学生对探究的兴趣，教师必须随时抓住学生提出的有意义
的问题进行探究，同时还要注意探究活动中学生所遇到的困难。
这就需要教师经常调整或
改变教材内容和教学。
如一次探究因为能够激起学生的兴趣而可以把时间拉长，一堂课因
为某个概念学生尚未弄清楚而增加某项活动，或者为了促进更加充分的相互交流临时增加
一点小组活动。
在过去的科学教育中，由于大纲统一了教学内容和教学进度，教师长期过
分依赖教科书和教学参考书，而不具备课程开发能力和对课程的整合能力。
这也是实施探
究式教学的一个障碍。
二、信息技术与科学课整合概述
（一）信息技术与课程整合的含义及其历史沿革
“信息技术”主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、、传递信息、存
信息技术与小学科学课整合的理论与实践探索
储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。
传感技术、通信技术、计算机技
术和控制技术是信息技术的四大基本技术，其中现代计算机技术和通信技术是信息技术的
两大支柱。
[1】
“课程整合”（curriculmuintgerati即）又称课程综合化、课程一体化、课程统整
等。
信息技术与课程整合的表述有多种。
一:
信息技术与课程整合是指将信息技术以工具
的形式与课程融为一体，将信息技术融入课程教学体系各要素中，使之成为教师的教学工
具，学生的认知工具，重要的教材形态，主要的教学媒体（南国农，2002）。
二:
“信息技术与
课程的整合就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，从根本上改变传统教和
学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段”（原教育部长陈至立）。
三:
在课程教
学过程中，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课
程教学任务的一种新型的教学方式（李克东，2001）。
以上几种表述，都是围绕着目标、内
涵和方法来解释信息技术与课程整合的实质。
我们可以从以下三个方面来进行理解信息技
术与课程整合:
第一，应该在以网络和多媒体为基础的信息化环境中实施课程教学活动;第
二，对课程内容进行信息化处理后成为学习者的学习资源;第三，利用信息技术使学习者改
变学习方式。
【2]
本文所述的课程整合是指一种组织课程内容的方法，整合的对象是学科知识，是指
将有相互联系、影响、渗透的
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