论文部分内容阅读
发达国家非常重视科学教育，将其与母语以及数学并列（而国内的科学教育一直是“副科”待遇，即使像高中的物理、化学等学科，也是比数学、语文、英语低一等的），并且有比较成功的经验，“做中学”被认为是最佳的教学方法。对于国内很多教师来讲，每每听到“做中学”一词往往很自然地将其与物理、化学、生物等学科中的“实验教学”联系起来，至于信息技术在科学教育中如何应用，比较普遍的情形就是让学习者在网上搜索某个问题的答案，其他有价值的探索则很少。我认为，这种使用信息技术的方式对课堂教学来讲是失败的，因为科学学科的课堂教学目的不是教会学生应用搜索引擎，网上搜索答案也仅仅只是“读科学”，而非“做科学”，并没有培养学生的科学精神和科学方法。本文期望通过几个国外的实例，能够引起国内科学学科的教师思考一个问题：信息技术究竟为科学教育带来怎样的变化？
一、虚拟现实，让科学思考更深入
《废物及回收利用》是一个以虚拟场景为开端的科学活动课程。虽然在现实生活中，学生都能够接触到废物以及回收利用的问题，但鲜有机会进行系统的综合研究和思考。
網络探究Recycle City（回收城）
您和您的学生可以通过访问Recycle City(http://www.epa.gov/recyclecity/)网址的方式，参与以下活动和游戏，所有活动和游戏所需的答案和信息被分散在城市的各个角落。每组学生需要选择并合作完成五项活动。
1.假如你是一家超市经理，你会采用哪些做法来减少你所售商品带来的垃圾数量呢？
2.思考过上面的问题之后，请参观该市Recycle City的Maria’s Market，看看有没有可供你参考的建议。
3.以下物品除了扔掉，请你说出三种对它们进行整体或部分二次使用的方法：
A.厚纸箱；B.塑料牛奶盒；C.玻璃罐；D.木板；E.塑料袋；F.报纸
你能在Recycle City中找出以上物品的其他使用方法吗？
4.在Recycle City中找到提供剩余清洁物品使用说明的地方。你所在的城市有没有获取此类物品的地方？如果有，在哪里？
5.参观Recycle City中的一些房屋，并寻找一些家庭中存在危险废物的例子，共有几处？有更安全、更天然的替代品吗？
6.参观任何你感兴趣的场所。在进入前，先思考你有何举措可以降低垃圾的产生和能源的消耗，然后点击进入。看看你有没有错过什么，看看我们是否忽略了什么。
7.在Recycle City中巡视一番，找出所有可以帮助你减少汽车污染和废物的提示。
8.加油站可不仅仅只是给汽车加油的地方，你能找出在加油站工作的Shaq为保护环境所做的6件事吗？
9.所有垃圾中，你知道哪种可回收利用的物品占了最大的比例？
10.为了帮助班级项目小组筹款，Recycle City的学生们开展的三项回收利用活动是什么？
11.假如该市市长Turner女士邀请你代替她管理该市，你可以做些什么来帮助市民减少、重复使用和回收利用垃圾呢？
12.找出至少7种减少废纸或反复使用纸张的方法。
13.找出至少3处出售二手书或旧书再利用的地方。
14.Recycle City危险废物中心的Harlin Hazzard先生想雇你做他的经理助理，在你被任用前，你必须说出危险废物之所以危险的四大特征。
15.在经理为你加薪前，你能告诉他哪些做法可以减少被掩埋的危险垃圾量吗？
16.列一张清单，看看你家四周有哪些可以捐赠给慈善机构或社区而不是被丢弃的物品。
17.你或你的家人有哪些办法减少收取垃圾邮件的数量？
18.Recycle City中有哪几个地方可以找到废旧轮胎？
在这个案例中，学生不是简单地在网上浏览信息，而是要在虚拟城市中把平时分散在城市生活中的各种废物集中看过后回答上述系列问题，而且这些问题并不是打开网页就直接能够找到答案的。学生在回答这些问题的时候，要分别扮演不同的角色。有的问题甚至具有一定的开放性，不同的学生可能有不同的回答。
通过上面的例子，我们可以看到一种基于网络的虚拟现实的科学探究活动，学生在网上搜索不到现成的答案，而是需要学生通过网站、现实生活和自己的思考等多角度来回答。这个实例对我们的启示是：教师进行教学设计时候，问题设置是非常关键的，这一点对于能否发展学生的高级思维能力至关重要。
二、学习概念性知识的另外一种途径和方式
在科学教育中，科学知识和概念的学习是必不可少的，也是非常重要的。对概念性知识的学习有不同的方式，国内教师多用“讲授法”，把知识直接告诉给学生，学生记住就可以了。“讲授法”比较适合纸张文字发明之前，而在如今网络发达的信息时代，已经有很多种途径可以获取知识，学习科学知识当然也不能仅仅限于“讲授法”。
下面的例子是高中物理中“加速度”概念的教学案例，与国内普遍使用的教学方式大相径庭。
“加速度”学习过程（本活动计划至少持续3天，也可以改变时间表。）
准备
每4个学生一组，每个小组做一个网站，其中要包括我们生活中关于加速度的各种实例。在每个小组中，学生每天扮演不同的角色。
领导者：负责小组的发展方向。
拉拉队长：负责鼓动小组成员的热情。
员工：负责操作计算机。
询问者：负责和教师讨论与学习项目有关的问题。
第一天
介绍学习目标。要求各小组查找到所必须浏览的五种不同类型的网站。
利用电子表格软件（如Excel），借助某个实例中的速度和加速度的数值绘制曲线图，每个实例对应一幅图表。
第二天
如果学生在前一天的学习中遇到问题，可以通过网络来查找关于加速度的数据，并利用五种方式中的四种来绘制数据图。将找到的声音片断、图片和下载的电影片断存入网络公文包中。
第三天
根据要求，在网站上用自己的语言表达相应的内容。美化网页的设计，包括背景和项目。用四段文字来表达自己已经学习的内容。检查文章的语法，完成最后的修订，然后在网站上发布。
第四天
以小组为单位对网络公文包中的内容进行评比，对每个文件都要进行点评。
对于中学生而言，“加速度”是一个比较难以确立的概念，因为它不同于大多数能够直接感知的物理量——日常生活中我们感受到的是速度的变化，而没有直接感受到加速度的变化。本教学片断让学生以小组为单位，从多角度获取关于“加速度”的知识。团队协作能力的培养也是此案例的特点。与国内大多数教学不同的是，在教学的第三天和第四天，学生要能用自己的语言进行表达，各个小组要能对有关内容进行评价，国内教学一般认为诸如此类的概念已经是“真理”了，必须按照书本上写的内容一字不差地记住，关于评价也只能是教师的事情，学生是断然不能做的。笔者个人认为，虽然国内的教学中学生掌握了准确的“加速度”概念，虽然能够得到“权威”的认可，但是，抹煞了学生的主动意识以及个性，失去了自己感悟知识的过程。
这个案例也为我们打开了另外一种通过网络学习概念性知识的精彩思路，不是上网在搜索引擎中输入“加速度”关键词，再记住概念描述就算学习了。同样是借助网络，可以让本来死板的概念活跃起来，让接受知识的过程变得如此引人入胜、精彩纷呈。
三、像科学家那样进行研究
前几年在国内特别是高中阶段被喊得轰轰烈烈的研究性学习，就是要求学生像科学家做科学研究那样学习科学知识，只有经历类似“准研究”过程，才能体验到其中蕴含的科学精神，学习到科学方法。一般而言，这种教育思想是非常正确的，但是在实践中遇到了很大阻力，其中之一就是无法像科学家那样获取大量供研究用的数据。没有这些数据，“研究”就变成了走过场；要获取大量的数据进行研究，就要花费比较长的时间，这使得教学实践实行起来非常困难，更何况有些数据是学生根本不能直接获取得到的。怎么破解？互联网让我们感到了“柳暗花明又一村”。
“地壳的运动”研究活动
根据所研究的地区把学生分成若干小组，每组5～7人。如果课程的重点是美国大陆，就按照美国的不同地区来划分小组，不然，就按照全世界的不同区域来分组。分组时要确保研究对象涉及所有的海洋和大陆。学生们登录美国地质勘探局的网站，并查看他们所研究的地区最近有什么地质活动。
学生们在一张自然地理图上标出所选地区的经度和纬度。（互联网上有各种各样的自然地理图，可以根据地理区域来搜寻所需地图。）
学生们运用上面所述的方法在地图上标出世界范围内的活火山和不活跃的火山。思考：活火山和构造板块的位置之间存在着怎样的关系？什么是关联地震？
每周都在网站上查阅最新数据。几周之后，比较一下地震的位置与构造板块的边界位置。保存网站上的所有统计资料。绘制曲线图来展示这些变化。思考：地震的位置与构造板块的边界位置有着怎样的关联？
学生们在分组收集所研究地区的每周信息时，还要研究地震的背景和影响。运用互联网上的搜索引擎来获取关于地震和火山的更多信息。思考：在所研究的地区曾经发生过地震吗？查看发生在过去的大地震。它们是何时何地发生的？这些信息与该地区的地质构造活动有何关系？
对火山的构造，包括火山喷发的动力学原理稍做解释。对邻近夏威夷活火山的地点进行探察。借助照片来增进对火山的构造和性质的理解。
学生们准备用多媒体来介绍他们对地理区域的研究成果。提供一种通用格式方便学生的表达，把他们的成果加以链接，以便做成一个世界范围的成果展示。
将全班同学的研究成果合成一份世界上频繁发生地震、火山活动地区的完整信息，以及这些地区之间的相互关系，讨论地壳的运动特点和规律。
互联网是一个海量的信息库，如何在教学中恰当地应用这些信息资源，是值得教师深刻研究的课题。“地壳的运动”一课研究的内容既和学生的生活有关系（因为每个人都生活在地球上，地震、海啸等自然现象不仅仅见诸媒体，有时候自己也能亲身感受到），又和学生的关系遥远（因为对这些内容的研究似乎只有专业人员利用专业的仪器才能进行）。一个中学生怎么能够完成呢？此案例利用网络信息资源，让专业的数据能够为学生学习所用，学生真切地体验到研究的过程。笔者认为，研究性学习不是闭门造车，也不是“小儿科”，如果能够充分利用互联网信息资源，研究性学习就能够让学生完成一个面向真实世界的大课题。
四、让学生面对真实世界学习
在学习科学知识和训练科学思维的教学中，有很多情况是在虚构的情境或者理想化的环境中进行的，比如物理学科中的各种习题，往往是假设的物理情境，学生面对的是经过抽象之后的问题，给人的感觉是科学原理都是远离现实世界的，科学规律都是干瘪无味的。之所以这样，是由于在教学过程中受主观和客观因素的限制，没有遵循科学探究的要求展开教学。在物理教材和教学中，往往由于实验设备的限制和实验方法的不正确，导致实验数据误差太大，从而不能得到应该得到的规律，于是教材或者教师就用一句“实验表明”简单带过，直接给出物理规律。这种做法直截了当地把结论“抛”给了学生，虽然达到了传授知识的目的，却对学生能力的培养有损。
在中小学科学课程中，可以说每个知识点都可能对应着一门专业知识，在互联网上都有相应的专业网站，国外的同行们恰当地利用这些专业网站的信息，让教学内容变得真实可信。在上面例举的“地壳的运动”教学案例中，学生重点访问的是美国地质勘探局的网站。下面的案例是利用美国NASA网站开展的课堂教学，读后也许您会有更深刻的感悟。
“我们有多大”教学案例
年级：9～12
教学目的：对宇宙的估算是学生分析复杂的天文现象所需要的重要能力，这些复杂系统可以被认为是由抽象的质量概念和一些具体的暗物质概念组成。
教学介绍：学生通过在互联网上的搜索研究，找到一种估算宇宙中星系数量、星系中恒星数量和恒星平均质量的方法，然后利用这些数据估算宇宙中的物质（不包含暗物质）的质量。
学习活动：2～3名学生组成一个学习小组，教师指导各个小组制定一个计划来探究如何估算宇宙中星系数量，向他们推荐国家航空和宇宙航行局（NASA）网站（www.nasa.gov），以此开始他们的探究（查找工具和资源），并且各小組间要分享他们的方法和成果。
学生估算出宇宙中星系的数量后，再制定一个计划，来估算一个典型星系的恒星数量。当然，NASA网站仍然是进行这方面探索的优秀网站，尝试着用书面报告代替口头说明，或者采用各小组中学生自己的天才创造形式。
估算了一个星系的恒星数量后，学生开始探究一颗普通恒星的质量。这个探究可以用原来的方法，有关信息仍然可以到NASA网站上获取，重点应在探究普通恒星的质量上。在这个学习活动中，要介绍科学家的科学活动，特别是他们具有可借鉴性的研究成果。
利用学生在上述学习活动所获得经验，分析计算结果的误差。一般地，误差在5％到25％之间是合理的。学生应该花一定的时间来讨论为什么数据结果的误差在25％也是可以被接受的。
根据上述信息，学生利用简单的乘法运算确定宇宙中物质的质量，鼓励他们独立发现结论并且证明其方法是正确的。之后，各小组应该给出估算误差。
各小组综合他们的探究结果，并进行不超过5分钟时间的陈述。根据评价标准和协作情况对小组陈述进行评价。
平均和比较各小组得到的宇宙物质质量结果，可以在NASA网站上查找理论数值，这个数值每月都在更新，学生从中得到修改结论的必要信息，并且将他们的结果和网站上发布的数据进行比较。
作为拓展学习活动，利用“天文村”（即NASA未来教室，这是一款探索宇宙的软件，网址：http://core.nasa.gov）向学生介绍登月过程。还可以利用NASA的各种资源探索宇宙的有关问题。
整个教学活动所需要的所有信息都来自于NASA，如果NASA网站没有足够多的相关信息，教学活动是无法开展的。其教学过程围绕一个专业程度相当高的网站展开，这在国内还是非常稀少的；其教学内容是一个真实的而又宏大的问题，不是像我们翻来覆去鼓捣的那几个“小球”、“小车”……笔者认为，这个教学案例的教学内容是目前国内高中教学阶段所接触不到的，应该引起我们的思考。
信息技术源自科学，同样信息技术又让科学教育发生了翻天覆地的变化。以上仅简述几个案例，试图管中窥豹，可见一斑。此外还有技术被应用到科学教育中，比如DIS数字化实验系统在教学中的应用，使实验教学更上一层楼，可喜的是国内已经有一些人士进行了有益的探索和研究。
我试图把信息技术在科学教育中的应用感悟进行归纳，探索中发现技术的发展会让科学教育呈现出五彩缤纷的状态。
（1）网络成为了学习媒介和对象，不论是课堂教学中用到的所谓“课件”还是资源，均可以来源于网络。
（2）网络支持下的“做中学”有了更广泛的含义，把虚拟的和真实的世界结合起来，学生思考的内容更加深远和广博。
（3）科学教育越来越要求面向真实的世界，解决实在的问题，专业网站为此提供了强有力的支持。在此特别呼吁国内有关部门的专业网站应该建设得更有意义一些。与美国的有关网站相比，国内相关部门网站建设严重滞后，功能单调，缺乏社会责任感。
（4）协作、质疑、探索、表达等内容贯穿在教育的过程之中，努力使学生的思维更开放。
一、虚拟现实，让科学思考更深入
《废物及回收利用》是一个以虚拟场景为开端的科学活动课程。虽然在现实生活中，学生都能够接触到废物以及回收利用的问题，但鲜有机会进行系统的综合研究和思考。
網络探究Recycle City（回收城）
您和您的学生可以通过访问Recycle City(http://www.epa.gov/recyclecity/)网址的方式，参与以下活动和游戏，所有活动和游戏所需的答案和信息被分散在城市的各个角落。每组学生需要选择并合作完成五项活动。
1.假如你是一家超市经理，你会采用哪些做法来减少你所售商品带来的垃圾数量呢？
2.思考过上面的问题之后，请参观该市Recycle City的Maria’s Market，看看有没有可供你参考的建议。
3.以下物品除了扔掉，请你说出三种对它们进行整体或部分二次使用的方法：
A.厚纸箱；B.塑料牛奶盒；C.玻璃罐；D.木板；E.塑料袋；F.报纸
你能在Recycle City中找出以上物品的其他使用方法吗？
4.在Recycle City中找到提供剩余清洁物品使用说明的地方。你所在的城市有没有获取此类物品的地方？如果有，在哪里？
5.参观Recycle City中的一些房屋，并寻找一些家庭中存在危险废物的例子，共有几处？有更安全、更天然的替代品吗？
6.参观任何你感兴趣的场所。在进入前，先思考你有何举措可以降低垃圾的产生和能源的消耗，然后点击进入。看看你有没有错过什么，看看我们是否忽略了什么。
7.在Recycle City中巡视一番，找出所有可以帮助你减少汽车污染和废物的提示。
8.加油站可不仅仅只是给汽车加油的地方，你能找出在加油站工作的Shaq为保护环境所做的6件事吗？
9.所有垃圾中，你知道哪种可回收利用的物品占了最大的比例？
10.为了帮助班级项目小组筹款，Recycle City的学生们开展的三项回收利用活动是什么？
11.假如该市市长Turner女士邀请你代替她管理该市，你可以做些什么来帮助市民减少、重复使用和回收利用垃圾呢？
12.找出至少7种减少废纸或反复使用纸张的方法。
13.找出至少3处出售二手书或旧书再利用的地方。
14.Recycle City危险废物中心的Harlin Hazzard先生想雇你做他的经理助理，在你被任用前，你必须说出危险废物之所以危险的四大特征。
15.在经理为你加薪前，你能告诉他哪些做法可以减少被掩埋的危险垃圾量吗？
16.列一张清单，看看你家四周有哪些可以捐赠给慈善机构或社区而不是被丢弃的物品。
17.你或你的家人有哪些办法减少收取垃圾邮件的数量？
18.Recycle City中有哪几个地方可以找到废旧轮胎？
在这个案例中，学生不是简单地在网上浏览信息，而是要在虚拟城市中把平时分散在城市生活中的各种废物集中看过后回答上述系列问题，而且这些问题并不是打开网页就直接能够找到答案的。学生在回答这些问题的时候，要分别扮演不同的角色。有的问题甚至具有一定的开放性，不同的学生可能有不同的回答。
通过上面的例子，我们可以看到一种基于网络的虚拟现实的科学探究活动，学生在网上搜索不到现成的答案，而是需要学生通过网站、现实生活和自己的思考等多角度来回答。这个实例对我们的启示是：教师进行教学设计时候，问题设置是非常关键的，这一点对于能否发展学生的高级思维能力至关重要。
二、学习概念性知识的另外一种途径和方式
在科学教育中，科学知识和概念的学习是必不可少的，也是非常重要的。对概念性知识的学习有不同的方式，国内教师多用“讲授法”，把知识直接告诉给学生，学生记住就可以了。“讲授法”比较适合纸张文字发明之前，而在如今网络发达的信息时代，已经有很多种途径可以获取知识，学习科学知识当然也不能仅仅限于“讲授法”。
下面的例子是高中物理中“加速度”概念的教学案例，与国内普遍使用的教学方式大相径庭。
“加速度”学习过程（本活动计划至少持续3天，也可以改变时间表。）
准备
每4个学生一组，每个小组做一个网站，其中要包括我们生活中关于加速度的各种实例。在每个小组中，学生每天扮演不同的角色。
领导者：负责小组的发展方向。
拉拉队长：负责鼓动小组成员的热情。
员工：负责操作计算机。
询问者：负责和教师讨论与学习项目有关的问题。
第一天
介绍学习目标。要求各小组查找到所必须浏览的五种不同类型的网站。
利用电子表格软件（如Excel），借助某个实例中的速度和加速度的数值绘制曲线图，每个实例对应一幅图表。
第二天
如果学生在前一天的学习中遇到问题，可以通过网络来查找关于加速度的数据，并利用五种方式中的四种来绘制数据图。将找到的声音片断、图片和下载的电影片断存入网络公文包中。
第三天
根据要求，在网站上用自己的语言表达相应的内容。美化网页的设计，包括背景和项目。用四段文字来表达自己已经学习的内容。检查文章的语法，完成最后的修订，然后在网站上发布。
第四天
以小组为单位对网络公文包中的内容进行评比，对每个文件都要进行点评。
对于中学生而言，“加速度”是一个比较难以确立的概念，因为它不同于大多数能够直接感知的物理量——日常生活中我们感受到的是速度的变化，而没有直接感受到加速度的变化。本教学片断让学生以小组为单位，从多角度获取关于“加速度”的知识。团队协作能力的培养也是此案例的特点。与国内大多数教学不同的是，在教学的第三天和第四天，学生要能用自己的语言进行表达，各个小组要能对有关内容进行评价，国内教学一般认为诸如此类的概念已经是“真理”了，必须按照书本上写的内容一字不差地记住，关于评价也只能是教师的事情，学生是断然不能做的。笔者个人认为，虽然国内的教学中学生掌握了准确的“加速度”概念，虽然能够得到“权威”的认可，但是，抹煞了学生的主动意识以及个性，失去了自己感悟知识的过程。
这个案例也为我们打开了另外一种通过网络学习概念性知识的精彩思路，不是上网在搜索引擎中输入“加速度”关键词，再记住概念描述就算学习了。同样是借助网络，可以让本来死板的概念活跃起来，让接受知识的过程变得如此引人入胜、精彩纷呈。
三、像科学家那样进行研究
前几年在国内特别是高中阶段被喊得轰轰烈烈的研究性学习，就是要求学生像科学家做科学研究那样学习科学知识，只有经历类似“准研究”过程，才能体验到其中蕴含的科学精神，学习到科学方法。一般而言，这种教育思想是非常正确的，但是在实践中遇到了很大阻力，其中之一就是无法像科学家那样获取大量供研究用的数据。没有这些数据，“研究”就变成了走过场；要获取大量的数据进行研究，就要花费比较长的时间，这使得教学实践实行起来非常困难，更何况有些数据是学生根本不能直接获取得到的。怎么破解？互联网让我们感到了“柳暗花明又一村”。
“地壳的运动”研究活动
根据所研究的地区把学生分成若干小组，每组5～7人。如果课程的重点是美国大陆，就按照美国的不同地区来划分小组，不然，就按照全世界的不同区域来分组。分组时要确保研究对象涉及所有的海洋和大陆。学生们登录美国地质勘探局的网站，并查看他们所研究的地区最近有什么地质活动。
学生们在一张自然地理图上标出所选地区的经度和纬度。（互联网上有各种各样的自然地理图，可以根据地理区域来搜寻所需地图。）
学生们运用上面所述的方法在地图上标出世界范围内的活火山和不活跃的火山。思考：活火山和构造板块的位置之间存在着怎样的关系？什么是关联地震？
每周都在网站上查阅最新数据。几周之后，比较一下地震的位置与构造板块的边界位置。保存网站上的所有统计资料。绘制曲线图来展示这些变化。思考：地震的位置与构造板块的边界位置有着怎样的关联？
学生们在分组收集所研究地区的每周信息时，还要研究地震的背景和影响。运用互联网上的搜索引擎来获取关于地震和火山的更多信息。思考：在所研究的地区曾经发生过地震吗？查看发生在过去的大地震。它们是何时何地发生的？这些信息与该地区的地质构造活动有何关系？
对火山的构造，包括火山喷发的动力学原理稍做解释。对邻近夏威夷活火山的地点进行探察。借助照片来增进对火山的构造和性质的理解。
学生们准备用多媒体来介绍他们对地理区域的研究成果。提供一种通用格式方便学生的表达，把他们的成果加以链接，以便做成一个世界范围的成果展示。
将全班同学的研究成果合成一份世界上频繁发生地震、火山活动地区的完整信息，以及这些地区之间的相互关系，讨论地壳的运动特点和规律。
互联网是一个海量的信息库，如何在教学中恰当地应用这些信息资源，是值得教师深刻研究的课题。“地壳的运动”一课研究的内容既和学生的生活有关系（因为每个人都生活在地球上，地震、海啸等自然现象不仅仅见诸媒体，有时候自己也能亲身感受到），又和学生的关系遥远（因为对这些内容的研究似乎只有专业人员利用专业的仪器才能进行）。一个中学生怎么能够完成呢？此案例利用网络信息资源，让专业的数据能够为学生学习所用，学生真切地体验到研究的过程。笔者认为，研究性学习不是闭门造车，也不是“小儿科”，如果能够充分利用互联网信息资源，研究性学习就能够让学生完成一个面向真实世界的大课题。
四、让学生面对真实世界学习
在学习科学知识和训练科学思维的教学中，有很多情况是在虚构的情境或者理想化的环境中进行的，比如物理学科中的各种习题，往往是假设的物理情境，学生面对的是经过抽象之后的问题，给人的感觉是科学原理都是远离现实世界的，科学规律都是干瘪无味的。之所以这样，是由于在教学过程中受主观和客观因素的限制，没有遵循科学探究的要求展开教学。在物理教材和教学中，往往由于实验设备的限制和实验方法的不正确，导致实验数据误差太大，从而不能得到应该得到的规律，于是教材或者教师就用一句“实验表明”简单带过，直接给出物理规律。这种做法直截了当地把结论“抛”给了学生，虽然达到了传授知识的目的，却对学生能力的培养有损。
在中小学科学课程中，可以说每个知识点都可能对应着一门专业知识，在互联网上都有相应的专业网站，国外的同行们恰当地利用这些专业网站的信息，让教学内容变得真实可信。在上面例举的“地壳的运动”教学案例中，学生重点访问的是美国地质勘探局的网站。下面的案例是利用美国NASA网站开展的课堂教学，读后也许您会有更深刻的感悟。
“我们有多大”教学案例
年级：9～12
教学目的：对宇宙的估算是学生分析复杂的天文现象所需要的重要能力，这些复杂系统可以被认为是由抽象的质量概念和一些具体的暗物质概念组成。
教学介绍：学生通过在互联网上的搜索研究，找到一种估算宇宙中星系数量、星系中恒星数量和恒星平均质量的方法，然后利用这些数据估算宇宙中的物质（不包含暗物质）的质量。
学习活动：2～3名学生组成一个学习小组，教师指导各个小组制定一个计划来探究如何估算宇宙中星系数量，向他们推荐国家航空和宇宙航行局（NASA）网站（www.nasa.gov），以此开始他们的探究（查找工具和资源），并且各小組间要分享他们的方法和成果。
学生估算出宇宙中星系的数量后，再制定一个计划，来估算一个典型星系的恒星数量。当然，NASA网站仍然是进行这方面探索的优秀网站，尝试着用书面报告代替口头说明，或者采用各小组中学生自己的天才创造形式。
估算了一个星系的恒星数量后，学生开始探究一颗普通恒星的质量。这个探究可以用原来的方法，有关信息仍然可以到NASA网站上获取，重点应在探究普通恒星的质量上。在这个学习活动中，要介绍科学家的科学活动，特别是他们具有可借鉴性的研究成果。
利用学生在上述学习活动所获得经验，分析计算结果的误差。一般地，误差在5％到25％之间是合理的。学生应该花一定的时间来讨论为什么数据结果的误差在25％也是可以被接受的。
根据上述信息，学生利用简单的乘法运算确定宇宙中物质的质量，鼓励他们独立发现结论并且证明其方法是正确的。之后，各小组应该给出估算误差。
各小组综合他们的探究结果，并进行不超过5分钟时间的陈述。根据评价标准和协作情况对小组陈述进行评价。
平均和比较各小组得到的宇宙物质质量结果，可以在NASA网站上查找理论数值，这个数值每月都在更新，学生从中得到修改结论的必要信息，并且将他们的结果和网站上发布的数据进行比较。
作为拓展学习活动，利用“天文村”（即NASA未来教室，这是一款探索宇宙的软件，网址：http://core.nasa.gov）向学生介绍登月过程。还可以利用NASA的各种资源探索宇宙的有关问题。
整个教学活动所需要的所有信息都来自于NASA，如果NASA网站没有足够多的相关信息，教学活动是无法开展的。其教学过程围绕一个专业程度相当高的网站展开，这在国内还是非常稀少的；其教学内容是一个真实的而又宏大的问题，不是像我们翻来覆去鼓捣的那几个“小球”、“小车”……笔者认为，这个教学案例的教学内容是目前国内高中教学阶段所接触不到的，应该引起我们的思考。
信息技术源自科学，同样信息技术又让科学教育发生了翻天覆地的变化。以上仅简述几个案例，试图管中窥豹，可见一斑。此外还有技术被应用到科学教育中，比如DIS数字化实验系统在教学中的应用，使实验教学更上一层楼，可喜的是国内已经有一些人士进行了有益的探索和研究。
我试图把信息技术在科学教育中的应用感悟进行归纳，探索中发现技术的发展会让科学教育呈现出五彩缤纷的状态。
（1）网络成为了学习媒介和对象，不论是课堂教学中用到的所谓“课件”还是资源，均可以来源于网络。
（2）网络支持下的“做中学”有了更广泛的含义，把虚拟的和真实的世界结合起来，学生思考的内容更加深远和广博。
（3）科学教育越来越要求面向真实的世界，解决实在的问题，专业网站为此提供了强有力的支持。在此特别呼吁国内有关部门的专业网站应该建设得更有意义一些。与美国的有关网站相比，国内相关部门网站建设严重滞后，功能单调，缺乏社会责任感。
（4）协作、质疑、探索、表达等内容贯穿在教育的过程之中，努力使学生的思维更开放。