信息技术环境下小学科学探究性实验教学研究结题报告1.docx

1、信息技术环境下小学科学探究性实验教学研究结题报告1信息技术环境下小学科学探究性实验教学研究课题研究结题报告宜章县教师进修学校附属小学课题组摘要：目前，我国教育技术正进入现代教育技术阶段，该阶段重视学习的方法和过程。小学科学是一门以观察、实验为基础的自然学科，实验教学是科学学科的关键所在。在实验教学中培养学生的创新精神和实验能力，以学生为主体，以探究为核心，以多媒体信息技术为辅，激发学生独立思考的能力，激活学生的创新性思维，探索、研究并构构建了信息技术环境下小学科学探究性实验教学的一般模式。在研讨的过程中，形成了新型的师生关系，学生成为了课堂学习的主体，老师只是课堂的教学的参与者与引导者；同时，

2、还有效地促进老师的专业成长与学校的可持续发展。关键词：信息技术、探究性、实验教学一、问题提出（国内外研究现状）当前，信息化浪潮席卷全球。信息技术已经成为推动国民经济和社会发展的重要力量。信息技术的飞速发展，不仅深刻地影响着人类的生活方式和工作方式，而且深刻地改变着人类的教育方式，学习方式乃至思维方式。信息网络化时代，人们获取、分析、处理与加工信息的能力是最基本的,并且是与读写算同等重要的能力之一。近年来，世界各国纷纷将信息技术应用于教育，十分重视信息技术环境下教与学的研究和实施。在我国, 党和国家为有效地应对信息时代对教育的挑战也提出了一系列重大战略决策。2000年10月，教育部召开了中小学信

3、息技术教育工作会议，颁发了一系列重要文件，决定从2001年开始用510年的时间，在中小学普及信息技术教育，以信息化带动教育的现代化，努力实现实现我国基础教育跨越式的发展。在新的教育时代，信息技术是最活跃、发展最迅速、影响最广泛的科学技术领域之一，互联网的发展不仅改变人们的工作和生活方式，也将改变教育和学习的方式。目前，我国教育技术正进入现代教育技术阶段，该阶段重视学习的方法和过程。现代教育的发展，必将促进教与学模式的变化和发展，传统的以教师传授知识为主的教学模式必将被教师传授方法、学生自主学习的模式所代替，教师也将由知识的传授者转变为学生自主学习的组织者。同时，创新是一个民族进步的灵魂，是国家

4、兴旺发达的不竭动力，小学科学是一门以观察、实验为基础的自然学科，实验教学无疑是科学学科的关键所在，在实验教学中培养学生的创新精神和实验能力，以学生为主体，探究为核心，多媒体信息技术为辅，激发学生独立思考能力，激活学生创新性思维，探索、研究并构建适宜于在信息技术环境下的小学科学探究性实验教学模式。是我们急待解决的课题，也是我们责无旁贷的使命。然而，在现实的小学科学课堂教学中，信息技术的作用并没有充分发挥。一些教师只是把信息技术作为课堂教学的点缀品，把它作为一块电子黑板，甚至有些只是采用放影式教学，由传统的“人灌”改变为了时髦的“机灌”，学生的自主性和创造性难以发挥。因此，如何把信息技术合理地运用

5、到小学科学探究性实验教学中，成为每位科学教育工作者应该面对与解决的现实课题。我校是市级现代信息技术实验学校，在2007年6月申报并于2010年7月完了运用现代信息技术解决生活中的数学问题这一课题，在信息技术与学科教学研究方面摸索了一些经验。同时培养和建立了一支具有现代教育观念和改革创新意识及较高开发能力的教师队伍。在此基础之上，为了充分利用现代信息技术，创设以具体形象为主体的问题情境、营造富有情感色彩的课堂氛围，为学生提供最佳的学习条件和成功机会；激发学生的学习主动性，培养学生的思维创新能力，我们提出了信息技术环境下小学科学探究性实验教学研究的课题。二、研究意义价值实验在科学学习中占据核心地位

6、，是指导学生进行科学探究的主要方法之一。所谓信息技术环境下的小学科学探究性实验教学，就是通过将信息技术有效的融合于小学科学实验教学过程中去，建构一种理想的学习环境，以实现一种能充分体现学生主体地位，以“自主、探究、合作”为特征的新型学习方式。信息技术环境下的小学科学实验教学，不是把信息技术仅仅作为辅助教或学的工具，而是强调要利用信息技术创设有效的情境，营造探究氛围，建构一种理想的学习环境，使学生不知不觉产生探究的欲望和动机，从而把学生的主动性、积极性充分调动起来，积极主动地去接触探究、发明、发现的过程和方法, 形成大胆想象、尊重证据、敢于创新的科学态度，使学生的创造性思维与实践能力培养落到实处

7、。三、研究问题及创新点基本实现了信息技术与小学科学探究性实验教学研究的有效整合。1.教师方面：加强教师信息技术学习，明确课题内涵。借鉴建构主义原理及建构性的教学特性，充分发挥信息技术的作用，寻求信息技术与小学科学实验教学的最佳切入点，创造性地驾驭课堂，有效地推动学生的科学探究活动，让学生自主地学习，让学生在丰富的学习资源中自由发展。使信息技术与教学过程诸环节达到真正的融合，实现教育效果的最优化。2.学生方面：促进了学习方式的转变。是学生由单一的、被动的学习方式转变为信息技术环境下多样化的学习方式。四、课题的界定1.信息技术：指对信息的采集、加工、存储、交流、应用的手段和方法的体系。我们所界定的

8、信息技术的内涵包括两个方面：一是手段。即各种信息媒体。包括常规媒体与多媒体整合后的媒体、计算机网络等，是一种物化形态的技术；二是方法。即运用信息媒体对各种信息进行采集、加工、存储、交流、应用的方法，是一种智能形态的技术。信息技术就是由信息媒体和信息媒体应用的方法两个要素所组成的。2.探究性实验：顾名思义就是以学生为中心，在教师的引领下让学生参加以探究为目的的研究活动，让学生去接触探究、发明、发现的过程和方法,从而领略科学的研究方法，增强创造性的思维和能力。五、理论依据 1.创造探究性教学理论。探究性教学是以学生为中心，在老师的引导下去探究、发明、发现，学生再也“不是被动地接受知识，而是积极地探

9、究知识的过程”。2.构建发现性学习理论。发现性学习是培养学生探究性思维能力。以教材内容为基础，让学生探索、研究，再现知识的发现过程，有利于激发学生的学习兴趣和动机，产生探索、解决问题的愿望；有助于学生形成迁移能力；有利于培养学生创造态度和创造思维；可以使学生学会探究问题的方法，形成一套探索、解决问题的思维模式。3.整合多元化智能理论。智力是在某种社会和文化环境的价值标准下，个体以解决自己遇到真正难题或生产及创造有效产品的所需要的能力。应一信息技术与科学教学为核心、整合彼此相互联系的智力、以多元化方式体现智力。六、研究目标和研究内容及研究方法（一）研究目标1.初级目标：通过课题研究，将信息技术有

10、效的融合于小学科学实验教学过程中，初步建构信息技术环境下小学科学探究性实验教学的一般模式。2.中级目标：通过课题研究，培养学生的信息素养与自主探究能力。使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具，并以此促进学生学习方式的变革。3.终极目标：通过课题研究，推进教师教学方法的改变，促进教师信息素养的提高，努力打造一支具有创新精神和实践能力的现代教育技术骨干队伍。（二）研究内容1.信息技术环境下小学科学探究性实验教学的研究。在信息技术环境下，在小学科学实验教学中充分利用或开发各种信息资源，引入时代活水，创设有效的情境，营造探究氛围，使教材“活”起来，使学生的学习内容丰富起来，使学生的脑子“动”

11、起来，使学生的小手“举”起来，构建一种教学模式，是必须探讨的问题。2.信息技术促进学生学习方式变革的研究。信息技术进入科学实验课堂后，将导致学生科学学习方式的变革。因此，在信息技术条件下，特别是网络环境下的科学实验课堂如何为学生提供理解、探究科学的平台，促进学生学习方式的转变，这也是必须研究解决的重要问题。3.教师教学策略的研究。在信息技术的支撑下，教育教学的策略方法已发生了改变，所以教师的角色也随之改变，教师如何在教学过程中充分发挥其应有的主导作用，以有效的教学行为为学生的学习服务，是值得关注并研究的问题。（三）研究方法本课题主要以行动研究法为主，同时辅之以文献研究法、经验总结法、调查研究法

12、、实验法、比较法等研究方法进行研究。研究人员为本课题组全体成员，采取学习培训、研讨实施、交流总结等方式进行研究。在构建发现性学习理论的指导下，进行与信息技术的有效结合，让教师形成一套探究性实验教学的有效模式，让学生学会探究问题的方法，形成一套探索、解决问题的思维模式。七、研究过程与实施（一）研究过程1.准备阶段（2011年6月2012年3月）完成课题设计，写好研究方案，确定研究班级及课题组成员，并组织学习培训，提高教师的研究能力及信息技术应用能力，配备课题研究所需要的软硬件材料，做好开题准备。2.实施阶段（2012年4月2014年6月）（1）全面深入地开展研究，进行阶段性测评、小结，形成文字报

13、告。（2）参加课题组组织的交流、研讨、阶段性成果发布等活动，根据课题组的指导意见和建议对原有的实施方案做必要的调整.3.总结阶段（2014年10月2014年12月）整理研究过程中的全部资料，进行归档；总结整理写出结题报告，接受专家组测评和鉴定。（二）课题研究的实施1.成立课题研究小组，建立研究机制。本课题的前期研究于2011年3月开始启动，由校长黄丽萍同志任课题主持人，学校科学教研组负责课题实施。课题立项批准后，课题组于2012年4月举行了课题开题会，课题负责人详细介绍了课题研究的目的、意义、内容，布置了课题研究工作任务和要求。首先，我们精选教学经验丰富、有课题经验的骨干教师组成研究团队，开展

14、此项研究活动。课题组成员由40岁以下、具有专科以上学历、计算机应用比较熟练，且具有实验教学经验的教师组成。其次，为确保课题研究落在实处，课题组还制订了课题研究计划与研究制度，明确了课题研究组成员的职责与任务，要求每一位课题研究人员每期做好“五个一”，即：一个课件、一篇教学设计、一堂优质课、一篇优秀教学反思，一篇教学论文。同时，要求课题组定期开展研讨活动，做到研究有计划，有内容，有反思，有小结。确保课题研究活动的质量。2.加强骨干引领，促进课题深入研究。根据教师现有的现代教育技术水平，课题组采取分层、分组、分类，理论学习，参与实践的研究方式，利用骨干教师“传、帮、带”等方式加强骨干引领专业作用，

15、学校在课题研究的过程中，先后邀请了县教研小学科学室教研员及县科学骨干教师，担任课题研究指导工作。据统计，在近两年的课题研究过程中，县教研室小学科学教研员先后到我校作课题专题讲座两次，召开县科学骨干教师座谈会一次。这样，课题组成员学会了如何提出假设、如何设计实验、何进行科学解释、如何组织学生进行有效的实验探究等教学策略，体会到了信息技术下探究性实验教学的实质及科学探究活动的价值，提高对科学探究的理解及实施探究性教学的能力，更好地促进了课题的深入研究。3深入调查，分析科学教学现状。课题研究初期，课题组对三至六年级18个教学班科学教学的情况进行了深入调查分析。通过问卷调查统计，我们发现：在我校传统小

16、学科学教学中，网络信息在课堂中的运用呈现仅2%，多媒体教学辅助手段应用占5%，实验操作占10%，讲解描述的运用占58%，练习巩固与机械记忆占25%。因受传统教学习惯、教学条件等因素限制，大部分教师在科学教学中只重讲授，该讲的用讲，该做实验的也用讲，一堂科学课就一讲到底，实验现象用讲，科学结论用讲，学生操作更是无从谈起。这样的科学课，无生动有趣可言，只有枯燥乏味的理论讲解，学生学得索然无味，自然事倍功半。针对这种教学现状，我们提出了运用现代信息技术创设情境，让学生历经科学实验探究的过程，并最终培养学生的综合实践能力的教学策略。4.以课堂教学为阵地，探索教学模式课堂教学是课题研究的主阵地，同时，我

17、们课题研究的最终目的也就是为了更好地促进课堂教学，提高课堂教学效率。为此，我们首先选择更有利于学生感受科学实验探究过程、培养学生情感、态度与价值观的、能运用多媒体创设情境的有关单元内容作为课题研究的主题单元。如三年级上册动物、植物、五年级上册的运动和力、六年级下册宇宙等；再由任课教师从这些单元中自由选择自己感兴趣的内容尝试教学，选取所有科学老师教学尝试过程中问题表现较集中、较突出的课例确定为课题研究的典型课例；然后通过专业引领、同伴互助、同课异构等教研形式，采用行动研究法即“计划行动反思调整”四个环节三次循环实践，辅之以教学实践反思法开展典型课例研究；最后根据课堂师生活动、学生作业分析、成绩反

18、馈、问卷调查、任课教师教育叙事或教学心得进行深入反思、不断总结、反复提炼，最后形成了现代教育技术下的“三主三教”自主探究性的科学实验教学模式，即：课前，教师研读教材，精心布置预习任务；课中，教师把握教材的教学目标，精心创设情境，倡导自主探究，合作交流；课后，以综合实践的方式，倡导学生会运用所学知识解决实际问题，提升综合能力。的教学模式。八、课题组开展的工作及成果（一）开展的工作1.2012年3月，课题组负责人撰写了课题实施研究方案。2.2012年4月，制订课题研究计划与制度。3.2012年4月，课题组研究人员进行了理论学习。4.2012年4月、8月、12月组织部分课题组成员赴省、市观摩学习。5

19、.2012年4月，课题组开展课题研究，参加小学科学教学比武，获一等奖6.2012年5月、11月参加青年教师教学比武。分别获学校一、二等奖7.2012年10月课题组成员参加小学科学片教学比武获二等奖8.2012年11月课题组选送光盘课参加省级优质课参评获省二等奖。9.2013年4月进行学校“高效课堂”教学比武，获三等奖。10.2013年8月参加县科学教师创新比赛获一等奖。11.2013年11月课题组参加学校举行的“以学为中心”教学比武活动，获一二三等奖。122014年4月，参加县城区片科学研讨活动获一等奖。132014年7月，参加县科学教师创新比赛获一等奖。（二）成果1、初步形成了信息技术环境下

20、，小学科学探究性实验教学的一般模式。科学课程标准指出：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，应以探究为核心。”“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式”。同时，小学科学课程标准还指出：“在信息技术环境下，进行小学科学实验探究性教学，有利于学生探究能力和信息技术能力的提高，是信息技术课程和科学课程双赢的一种教学模式。”由此可见，将现代教育技术逐渐地融入了课堂，运用直观形象的多媒体图片，以及网络资源共享能较好地提高课堂教学效率，促进学生科学素养与综合能力的提高。在近两年的研究与实践过程，我们初步形成了在信息技术环境下，小学科学探究性实验教学的一般模式。具体过程如下图： （1）运用

21、现代信息技术，创设实验情境“兴趣是最好的老师”。教师在教学过程中根据学生的特点，选择与教学内容相关的实验，借助于多媒体技术创设教学情境，激发学生的学习兴趣，调动了学生学习的主动性，使学生明确实验教学的目的，自觉地投入本节课的学习中去。这样既能使学生从简单、机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来，让他们的时间和精力用在更有创造力的方面，又能使学生在实验探究过程中获得丰富的情感体验，促进综合能力的提高。其次，利用信息技术创设情境，让学生在动态情景中观察现象、获取数据、探索和发现研究对象之间的数量变化关系。这样，不仅提高了学生的思维能力，激发了学习的求知欲和好奇心，而且培养了学生敏锐的观察力和丰富的想象

22、力，使课堂变得生动有效。例如：在观察我们的身体一课教学中，其实学生对身体并不陌生，可以看得到、摸得着，但有时越是熟悉的事物学生越不容易产生关注，学生并不会花很多的时间去探究身体更多的奥秘，为此，让学生观察、感知的基础上，用多媒体课件展示了人的身体的内部结构，包括皮肤下的肌肉结构和骨骼、呼吸系统、消化系统等，很好的激发了学生的学习兴趣，于是学生不再对自己的身体熟视无睹，而会运用各种观察方法进行细致入微地观察，还能在这种强烈的兴趣地鼓舞下通过查资料等各种方式深入地研究自己的身体。 （2）运用现代信息技术，激发问题意识“学起于思，思源于疑。”问题意识是指学生在认知活动中所产生的一种怀疑、困惑、探究的

23、心理状态。它在学生的思维活动中占有重要地位，是小学科学课堂教学中的重要任务之一。在传统有教学中，老师仅凭“一本书、一枝笔、一张嘴”是无法为学生构建有效的问题情境，探究性实验教学在传统的教学手段中，只是一纸空言文。现在，运用现代信息技术却能力较好的解决 一问题。运用信息技术所具有的动画、影像、图像、图形、声音、文本等多种辅助教学手段，能较好的实现“化无为有”、“ 化静为动”。即把教材上根本没有办法用实验探究,演示的内容转换成多媒体的模拟实验,帮助学生运用；活化教材，促使学生对实验事实进行更深入的分析提出问题，解决问题，拓展问题。例如：在种子发芽实验一课的教学中，我运用多媒体课件模拟种子发芽的过程

24、，然后让学生观察、思考。当同学们看到多媒体课件呈现出的种子发芽试验中，有的全部发芽了，而有的没有发芽或者只有几棵发芽时，纷纷提出了：为什么有的种子发芽了，有的种子没有发芽呢？这一问题引起了同学们极大的探究兴趣，自然而然把学生引入到种子发芽的条件上来。结果他们经过思考、比较、交流、讨论，甚至联系三年级学过的种子结构，把这些种子进行了解剖、观察、对比、分析。最后终于认识到一颗完好的种子只有具备了水分、温度和空气等条件才能发芽成长。（3）运用现代信息技术，实现实验探究在小学科学实验教学中，合理地运用信息技术，可以在教学中把许多宏观的和微观的、瞬间的和漫长的、简单的和复杂的事物展现在学生面前，促进学生

25、的认知活动从感性向理性飞跃。在这一过程中，应充分发挥多媒体释疑解难的作用。首先，教师可以应用多媒体课件进行演示，验证辩析正误，抓住重点、难点，适时引导，使学生茅塞顿开；其次，教师可预先设计多种形式的练习检查效果。（学生在多媒体课件或者网络教学上，根据自己的需要有选择、有目的的自主练习，教师通过电脑了解每个学生做题情况，给予具体灵活的辅导）并让学生相互交流，教师作出评价，从而实行课堂和谐发展。例如在教学太阳系一课时，这一课一个重点活动就是建太阳系模型，在课堂教学中，老师运用多媒体课件，为学生提供了更为直观的模拟活动，使学生认识到太阳系各行星的大小、距离远近排列，获得最直观形象的感受，有效地提高了

26、课堂教学率。（4）运用现代信息技术，促进课堂延伸 对于课堂知识的拓展延伸内容，有利于开阔学生的视野，培养学生的钻研精神。毕竟课本上是内容是有限的，满足不了学生的求知欲望，借助多媒体和网络能够较好地实现课堂延伸。例如在教学地球的卫星月球一课时，老师要求学生课后制作“月球卡”。由于学生对月球的知识，更多是来自书本与道听途说，要想凭此制作精美的“月球卡”，应该说是比较困难的。然后，如何我们引导学生合理地运用现代信息技术，借助网络这一信息平台，那么要完善这些资料，就显得异常轻松了。 由此可见，运用现代信息技术，能较好实现课堂延伸。2、初步形成了现代信息技术条件下，新型的师生关系。在以前的课堂上，看到的

27、只是学生们疑惑的目光，虽然，也有气氛活跃的场面，但那是学生对老师的人格魅力的敬佩，而非对知识的向往，在他们的心中对知识只有吸取，对老师的意见只有言听，对学习的回应也只有不断地听，不断地写。而现在，我们看到的不再是以前那个死气沉沉的课堂了，看到的是充满生机，不断迸发生命活力的课堂，是洋溢青春气息的，散发求知欲望的课堂，是一个师生和谐，相互成长的课堂。（1）教师是现代信息技术条件下的课堂教学中的引导者。在传统教育条件下，教师是知识的拥有者，是课堂的权威。学生在教师的直接调控下学习，一切程式和模式都由教师自主决定，其惯用手段也只是精讲细练，以分取胜。可见，在传统教育中，教师对学生的学习只是传授者与复

28、制者。然而，在现代信息技术条件下的课堂教学中，通过各种教学媒体，创设出大量的生活情境，学生将以自主探究，合作交流的新型学习方式进行学习。因此，在课堂教学中，我们应该从知识的传授者与复制者转变为学习的指导者与促进者。应该把自己的有效指导，始终贯穿于学生自主学习的全过程。帮助学生确定正确的学习目标，指导学生形成良好的学习习惯。创设丰富的教学情境，激发学生的学习动机；营造和谐的课堂氛围，培养学生的思维能力。（2）学生是现代信息技术条件下课堂学习的主体。在现代信息技术条件下的课堂教学中随着教师教学方式的转变，学生的学习方式也发生的变化。从传统教学中的被动学习转变为了信息技术条件下的主动学习。在课堂学习

29、中,学生应该在自主、合作、探究的学习氛围中获取知识，应该在主动参与、情感体验、合作交流的解题过程中促进自身能力的提高。3现代信息技术条件下的课堂教学，促进了教师与学生的共同发展。（1）课题组研究人员在关注学生的同时，自身能力获得了较大发展。 首先，创设了一个良好教学环境，学校正在加速现代教育技术设施的建设，正在逐步完善班班通建设，建成了电子阅览室和电子备课室。通过培训与自学相结合的方式，提高教师信息技术应用能力。其次，在课题研究中，课题组成员系统地学习了现代信息技术素养、PPT操作技巧、探究性教学策略等现代教育理论书籍，同时，在课题研究中，注重积累素材，自主探究，总结得失，有效地促进自身的专业

30、成长。如课题组老师温知烨老师所上的测量狸的大小，在省科学录像课评比中获二等奖。李志武老师所上的空气占据空间实验创新获县一等奖。李志武老师撰写的教学论文浅谈小学科学课堂教学的有效导入获省二等奖。（2）现代信息技术促进了学生综合能力的提高。A、激发了学生的学习兴趣。 运用现代信息技术，创设大量的学习情境，使学生感到科学就在自己身边。科学是充满着生趣。从我们对实施的课堂观察情况看，参与学习热情高，兴趣浓。B、培养了学生解决问题的能力。 在探究性实验课堂教学中，引导学生积极参与，主动探索，鼓励学生成为发现者、探索者、研究者。学生在教师的引导下，通过操作实验、大胆猜测、合作交流等活动方式去发现问题、分析

31、问题、解决问题。提高了运用科学知识解决生活中的问题的能力。4、课题组成员积极撰写教学论文、案例。（见下表）获奖（发表）内容作者类别级别时间空气占据空间李志武赛课片级2012.4空气占据空间李志武赛课县级2012.5水和水蒸气欧阳勇赛课校级2012.4小学科学教学中如何实施有效教学李志武论文市级2012.4注重实验探究温知烨论文市级2012.08测量力的大小温知烨赛课片级2012.10直角的初步认识欧阳勇课件省级2012.10测量力的大小温知烨赛课省级2012.12测量力的大小温知烨教 学案 例省级2012.12浅谈小学科学课堂教学的有效导入李志武论文省级2012.12让学生历经知识的探索过程王湘宏论文省级2012.12小苏打和白醋的变化温知烨赛课县级2013.07测量力的大小温知烨赛课校级2013.11测量力的大小温知烨赛课点评校级2013.11温度和温度计温知烨教学案列省级2013.12测量力的大小李志武教学案列省级2013.12食物中的营养欧阳勇赛课片级2014.04食物中的营养李志武指导片级2014.04浅谈网络环境下的小学科学教学李志武论文市级2014.05