以信息技术手段促进全景科学教学实施

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  所谓“全景科学教学”是将建构主义探究和以技术为基础的教学相结合,在把主题内容的范围和细节增加到最大限度的同时,保证了探究方法的完整性。每个科学主题的学习首先用一系列的探究活动来引入,在探究中发展概念性的定义,然后学生通过一系列的课件展示、互联网、影碟、阅读材料等方式来增加所研究主题的广度。这样,建构主义探究——概念结构——信息(CCI)的学习顺序就产生了建构主义探究与科学知识拓展之间的最佳平衡。
  促进建构主义探究走向深入
  首先,借助信息技术手段引发探究的问题。有价值的科学问题是探究活动成功的先决条件。要想在课堂上再现一些“有科技含量”的生活情景,并引导学生从中发现科学问题,常常离不开信息技术的支持。
  例如,教学“常见的动物”单元,我们重点让孩子对蜻蜓和麻雀进行观察,并比较它们的相同点和不同点。对于蜻蜓和麻雀两种动物,孩子们相对还是比较熟悉的,但是还没有熟悉到闭起眼睛就能记起它们准确的形象这样的程度,更加不用说它们的生活习性与活动场景了。要想引导孩子们观察这两种动物,并比较它们的外形特征和生活习性,就离不开现代教育技术,我们需要通过视频来展示它们的生活习性,以勾起学生记忆深处的简单认知,继而通过视频展台放大两种动物的实物标本或用课件展示高清图片的方式引导学生进行比较。
  其次,借信息技术手段激发探究的兴趣。比如,教学人体的呼吸、消化等系统,孩子们常常觉得要记住食物和呼吸的气体在身体里的行走路径、各个器官的主要功能是件非常枯燥的事情,他们更愿意去参与一些新鲜有趣的实验。但是,了解消化系统和呼吸系统的组成及各个器官的主要作用,这却是非常重要的学习内容,我们可以通过多媒体技术制作有趣的拼图、闯关等学习游戏吸引学生的注意力,帮助孩子们在游戏的过程中开展探究活动。
  帮助学生建构概念模型
  学习“探索宇宙”这一主题,在中年级,孩子们已经陆陆续续对于地球本身的自转、公转、昼夜与四季的变化等科学概念有了一定的了解,到了高年级通过探究学习又知道了太阳系其他一些星球的基本情况。但是,这些科学概念在孩子们的脑海里可能还是一个个的知识点,没有能够结合起来形成一个整体的科学模型,对太阳系的各个星球之间的关系以及彼此的运动方式并没有一个整体的认识。我们如果能用三维动画的形式再现太阳系各个星球的大小比例、位置关系、运动方式,让它们整体联动起来,学生脑海里的各个零星的知识点之间就能形成勾连,彼此支撑,对于整个太阳系各个星球彼此之间关系的把握就能变得立体而生动。同时,刚刚建构起的关于太阳系的认知模型又能与前面学到的地球、月球内部构造与地表状况,以及后面将要学到的太阳系以外的其他星系形成概念框架的对接与整合,更完善、更有结构性的科学概念框架就建构起来了。
  快速全面地呈现相关资源
  全景科学教学模式是一种单元教学模式,其重点在于教学时间的分配与先后顺序。第一环节把单元中的重点内容和概念给出充分的时间让学生进行建构式探究活动,这一部分势必会消耗学生大量的学习时间。因此,在整个单元教学时间相对固定的情况下,既要充分利用好多余下来的为数不多的时间,又要尽可能拓宽和丰富学生对于该主体单元学习内容的认识,使得学生学习的宽度与深度相匹配,建立更为完善、丰盈的认知体系,为后续学习提供帮助。这种快节奏、高强度的学习方式离开现代教育技术的支持是万万难以完成的。因此,现代教育技术的介入对于全景科学教学模式的第三个环节,也就是“信息”部分显得尤为重要。这个部分的学习又因为行为主体的不同分为两种方式。
  第一种方式是教师主导的快速展示模式。学习“火山与地震”这一主题,学生通过探究活动模拟地震和火山的成因,对于地震和火山的爆发原因和原理有了较为理性的认识。这时候,教师通过视频和图片资料大量展示世界各地历史上曾经发生过的大地震、各地仍在活跃的火山的真实场景,并且展示当地的地质构造、地貌特点与地震、火山爆发之间的联系,让学生对地震、火山有更直观的了解,对于它们的破坏力有更清醒的认识,孩子们对于火山、地震的预防和自我保护才会有更深层次的理解。
  第二种方式是学生主导的深度挖掘模式。让孩子接触互联网,通过网络强大的搜索功能寻找各种不同的解释,然后再根据自己的辨别能力筛选说服力更强、更科学合理的解释,这样的过程是学生探究活动的一种延续和深化。例如,学习了“形状与结构”单元,学生自己动手折了各种不同的形状,亲手搭了各种不同的支架,并且通过对比试验比较了它们之间承受能力的不同。在探究的过程中,通过大家的交流,他们对于世界上许多著名建筑物比如鸟巢、悉尼歌剧院等的内部结构究竟是什么样的,以及日本的房屋为什么抗震能力特别强等问题产生了兴趣,教师就应该给他们提供网络环境,鼓励和引导他们从网络上寻找这些问题的答案。
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