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● 创新整合点
小学科学是对学生进行爱科学、学科学、用科学的启蒙教育，同时把他们的思维引向深邃。信息技术与小学科学教学的有效整合，就是要把信息技术与科学课程的教与学融为一体。下面就谈谈我们团队教学中采用信息技术手段的三个切入点。
第一，利用网络资源、搜集各种各样的山脉图片、岩石图片和视频资料。在第一课时的教学中，这项工作主要由教师完成。学生在学习起始，通过浏览大量的有特点的图片，进入到一个山脉的世界。这个设计将触发他们的大脑信息宝库，开拓他们学习的兴趣，为大胆猜想积蓄动力，同时充分发掘学生的前概念，为教学活动的开展做好准备。在第二课时中，搜集蘑菇石图片、视频资料则由学生在课后自己完成。这样的学习充分体现了课程整合的思想，让学生把信息技术当作优化学习的工具，通过信息技术为学生营造学习氛围是传统课堂难以达到的教学效果。
第二，利用交互式电子白板中对实验器材的拖拉与科学实验设计的整合。教师需引领学生设计实验，学生根据教师提供的种种有结构的材料，引发自己的思维，小组制定一套实验方案，最终在生生互动、师生互动、人机交互中完善实验设计。电子白板中呈现的实验器材，都是教师为学生准备的有结构的实验材料，学生来展示他们实验设计的过程，通过交互式电子白板拖、拉的功能呈现，形成整个模拟实验的设计思维过程。在完善的过程中，学生可以提出自己的意见，并且不断地去修正，从而规范实验设计。
第三，利用摄像机等外围设备为课堂增色。在学生模拟实验操作的过程中，教师架设拍摄设备，全程记录岩石在实验前、实验中和实验后的现象，在学生汇报的同时进行回播，充分展现出即时生成的一手资源，实验证据的客观性强，全体学生均可以在同一时间感受到实验现象细节的变化。
综合上述，我们团队在《山脉的变化》信息化教学设计中，整合趋势是从“情境激趣”，走向“突破教学重难点”，发展到“教学方式创新”的阶段，教学设计中注重把“整合点”放在让学生通过学习活动掌握方法、提升思维能力和实践能力上，突破重难点则成为学习活动（过程）的自然结果，进而发展学生的高层次思维能力。
● 教材分析
《山脉的变化》一课是河北版小学《科学》五年级下册第四单元“地表缓慢变化”中的起始课，是学生在上学期学习了“地表剧烈的变化”单元的基础上，探究影响地表缓慢变化的诸多外力因素。
● 学生分析
学生在五年级上册“地表剧烈的变化”单元的学习中，已经利用多种方式探究了由地球内部物质、能量的不断作用与平衡所导致的板块运动、造山运动以及地震、火山喷发等自然现象；对探究活动的基本过程有了总体上的认识，基本掌握了一些科学的探究方法。
● 教学目标
知识与技能目标：能解释“老年山脉”和“幼年山脉”的含义；能用自己的话解释造成地球表面的岩石不断破碎的原因；能用自己的话说出什么是风化作用。
过程与方法目标：能有根据地推测“老年山脉”初期的形态特点；能用模拟实验的方法验证岩石破碎的假设；能通过分析模拟实验的结果推测出使岩石破碎的各种因素；能用所学过的知识解释各种风蚀地貌现象产生的原因；能设计一个模拟实验证实自己的假设。
情感态度与价值观目标：能用发展的观点看待地球表面岩石的变化。
● 教学环境与准备
多媒体教室（科学探究室）。
● 教学过程
(一)导入：创设情境，触及学生前概念
1.课前欣赏山脉图片，触及学生的前概念。
教师利用各种媒体搜集有特点的山脉图片，制作成循环播放的短片在课前使用电子白板播放（如图1）。
设计意图：连续展示同类图片具有强化效应，能够激发学生的兴趣，使学生回忆、联想有关山脉的信息，为主题探究埋下伏笔。
2.激活学生已有思维，投入科学探究活动。
教师电子白板播放山脉的集合图，展示“地表剧烈的变化”过程图片及本课的研究主题“山脉的变化”（如图2）。引导学生回顾关于山脉名称、成因等方面的信息。
设计意图：展现具有典型特点的山脉图片，可以激发学生叙述自己已有知识的欲望。帮助学生提供感性材料，才能在不知不觉当中让学生进行探究活动。
图2
（二）假设：学生头脑风暴，作出假设
教师请学生观察、描述两种山脉外形上的不同特点，并引导学生进行猜山脉年龄的活动。
学生认知“老年山脉”、“幼年山脉”，进行知识储备，为下面假设活动做好铺垫。
设计意图：利用媒体在视觉冲击下进行猜测，猜想不一定能够准确，其目的之一是为了进一步激发学生兴趣，活跃课堂气氛，之二是为学生储备“老年山脉”、“幼年山脉”这一科学知识做好预设（如图3）。
教师引导学生结合自己的生活经验和学过的知识大胆猜一猜险峻陡峭的幼年山脉是受到了哪些自然因素的影响变成平缓的老年山脉的，并说出理由、根据。
学生进行思维活动，自己做出假设。
设计意图：学生在以往的科学课中已经学习了热胀冷缩原理；酸雨的危害；在生活当中见到过玻璃受热不均匀破碎；植物根的生长使地面凸起……这些都有可能成为学生假设的理由和依据。从而充分开放学生的思维能力、体现探究式学习的主体意识。
教师利用Inspiration概念图思维触点的方式进行学生假设的整理（如图4）。
各小组交流假设并说一说依据。
设计意图：通过假设让学生明确影响山脉变化的各种自然力量，使接下来实验方案的确定更有针对性。但学生的假设是有限的，教师要根据学生的情况进行适当补充或提示，学生的头脑风暴是发散与集中的过程。让学生将自己的假设与其他学生交流，可以进一步补充和完善自己的假设，促使学生走向高层次的思维活动。
（三）设计：师生形成共同体，确立模拟实验方案
1.认识山脉变化因素，初步提出变化的可能假设。
学生根据自己的猜想和生活经验设计模拟实验。
教师提出设计模拟实验的疑问（如图5）。
设计意图：模拟实验是一种很重要的科学研究方法，人类在很多领域都利用模拟实验来收集数据、研究数据。为了避免研究的盲目性，保证探究的效果，在实验前对实验方法进行设计、对实验结果进行预测是有必要的。利用媒体规范学生的研究，充分体现教师引导作用。
图5
2.交流实验方案，逐步完善方案设计。
学生小组内交流自己的想法和实验方案，相互补充和完善，进而形成模拟实验方案；全班交流，将小组的方案在全班进行交流和评价，以实现相互启发、取长补短、完善自己方案的目的。
教师利用电子白板展示各个小组的模拟实验设计方案。
设计意图：学生根据自己的假设进行设计，教师鼓励全班有多个模拟实验并存的情况。只要学生的设计有一定的科学性、合理性，都予以肯定。培养与发展学生正确的科学观，这就是科学教育的真正意义所在。
3.共同规范细化方案，确立模拟实验内容。
教师引导学生，温度因素对岩石改变的影响这一实验可以在课堂中实现。
全班集体讨论温度因素对于山体影响的模拟实验，进一步学习设计模拟实验。
教师利用电子白板展示酒精灯、装有冷水的烧杯、镊子、护目镜等实验材料。
学生互动参与，利用电子白板拖拉等功能，展示模拟实验的设计过程，留下思维痕迹。
设计意图：由于时间和材料因素，一节课不可能把这么多模拟实验都做一遍，这时教师有必要引导学生比较，选择出适合本节课堂上完成的方案进行研究。
（四）探究：有效实验，寻找山脉变化原因
教师在多媒体中显示需要强调的实验点，并用摄像机拍摄一个实验小组的模拟实验全过程。
设计意图：岩石的变化是缓慢、细微的，用摄像机拍摄视频将生动、客观地展现这个变化过程，可以帮助学生观察实验现象，为形成概念提供最大支撑。学生实验的同时，教师将实验中的观察记录作为指导重点，让学生注意观察实验现象，搜集观察实验中的信息，以便为学生互相交流、归纳结论提供事实依据。
（五）解释：交流总结，学生进行解释活动
教师请各小组汇报研究和发现，同时还要注意把其他小组的研究与本组进行对比，记录有价值的发现；播放摄像机拍摄小组成员的模拟实验全过程。
学生观看模拟实验视频记录。
设计意图：汇报中，引导学生注意倾听，同时提醒学生要注意记录、积累别的小组的发言，体现合作交流的学习理念。其中，全程摄像为解释活动提供了客观依据。
（六）揭示：自然界中风化作用
教师出示风化作用的各种因素：温度变化、水、生物等。
学生观看视频资料，建立完整的风化作用的科学概念（如图6）
图6
设计意图：利用视频这样清晰直观的工具，可以使学生对上课未猜想到的因素、或者未能亲自验证的猜想进行补充，“经历”上万年甚至上百万年的缓慢地、细微地变化，在短短的几分钟内呈现出来，也是对学生课堂探索的一个总结和完善，有利于学生形成完整的知识体系。
（七）延伸：总结延伸拓展探究活动
教师提问学生能否解释山脉变化的原因。（展示典型的蘑菇石图片）
学生总结汇报、提升认识。
设计意图：恰当引导学生进行拓展活动，利用学生强烈的揭谜心理，既增强了学生的探究兴趣，又将探究活动持续到课后，使学生的科学探究兴趣及各项探究能力持续，发展学生真正自主进行探究活动。
● 教学反思
本课教学设计的主要特色：在感受了各种各样的山脉图片以后，引导学生对各种山脉、各种模样的岩石作出大胆的猜测。在当今这个科学技术不断提高、信息传播逐渐大众化的时代，学生有丰富的途径可以获得山体风化的信息。在获取了这些可能的因素后，运用模拟实验进行验证是一个常用的科学方法。
由于因素众多，有的模拟实验可能需要很长时间，或者需要比较复杂的替代材料、器具，再设计模拟实验对于课堂教学显得意义不大。但是，我们考虑学生经过头脑风暴作出这些猜想是他们大脑思维的成果。课堂上，得到了师生的认可，他们获得了成功的体验，因而其积极性和学习的兴趣达到一定高度。基于这个考虑，教师鼓励学生根据自己的猜想设计模拟实验，学生设计的实验可能“异想天开”，或者寻找的替代材料很难实现，实验的操作过程比较理想，但我们以呵护创造力为前提，引导他们逐渐从发散到集中。我们要提供一些机会，让学生获得体验，有了体验、有了失败才有经验。在实验之前，先进行大量的指导，未免有些空谈，学生都没有经验，如何能考虑到实验中要规避的可能呢？
接着，我们再引导学生根据课堂实际选择一个可行的方案进行论证，进一步学习设计模拟实验，规范模拟实验中涉及的替代物、材料，怎样操作，可能出现的现象，以及对于现象所说明的问题。学生进行探究活动，一方面锻炼了动手操作的能力，另一方面满足了他们对实验现象的期望。相信经历了这样一个比较典型、完整的科学探究过程，在诸多方面都能有所提升。
小学科学是对学生进行爱科学、学科学、用科学的启蒙教育，同时把他们的思维引向深邃。信息技术与小学科学教学的有效整合，就是要把信息技术与科学课程的教与学融为一体。下面就谈谈我们团队教学中采用信息技术手段的三个切入点。
第一，利用网络资源、搜集各种各样的山脉图片、岩石图片和视频资料。在第一课时的教学中，这项工作主要由教师完成。学生在学习起始，通过浏览大量的有特点的图片，进入到一个山脉的世界。这个设计将触发他们的大脑信息宝库，开拓他们学习的兴趣，为大胆猜想积蓄动力，同时充分发掘学生的前概念，为教学活动的开展做好准备。在第二课时中，搜集蘑菇石图片、视频资料则由学生在课后自己完成。这样的学习充分体现了课程整合的思想，让学生把信息技术当作优化学习的工具，通过信息技术为学生营造学习氛围是传统课堂难以达到的教学效果。
第二，利用交互式电子白板中对实验器材的拖拉与科学实验设计的整合。教师需引领学生设计实验，学生根据教师提供的种种有结构的材料，引发自己的思维，小组制定一套实验方案，最终在生生互动、师生互动、人机交互中完善实验设计。电子白板中呈现的实验器材，都是教师为学生准备的有结构的实验材料，学生来展示他们实验设计的过程，通过交互式电子白板拖、拉的功能呈现，形成整个模拟实验的设计思维过程。在完善的过程中，学生可以提出自己的意见，并且不断地去修正，从而规范实验设计。
第三，利用摄像机等外围设备为课堂增色。在学生模拟实验操作的过程中，教师架设拍摄设备，全程记录岩石在实验前、实验中和实验后的现象，在学生汇报的同时进行回播，充分展现出即时生成的一手资源，实验证据的客观性强，全体学生均可以在同一时间感受到实验现象细节的变化。
综合上述，我们团队在《山脉的变化》信息化教学设计中，整合趋势是从“情境激趣”，走向“突破教学重难点”，发展到“教学方式创新”的阶段，教学设计中注重把“整合点”放在让学生通过学习活动掌握方法、提升思维能力和实践能力上，突破重难点则成为学习活动（过程）的自然结果，进而发展学生的高层次思维能力。
● 教材分析
《山脉的变化》一课是河北版小学《科学》五年级下册第四单元“地表缓慢变化”中的起始课，是学生在上学期学习了“地表剧烈的变化”单元的基础上，探究影响地表缓慢变化的诸多外力因素。
● 学生分析
学生在五年级上册“地表剧烈的变化”单元的学习中，已经利用多种方式探究了由地球内部物质、能量的不断作用与平衡所导致的板块运动、造山运动以及地震、火山喷发等自然现象；对探究活动的基本过程有了总体上的认识，基本掌握了一些科学的探究方法。
● 教学目标
知识与技能目标：能解释“老年山脉”和“幼年山脉”的含义；能用自己的话解释造成地球表面的岩石不断破碎的原因；能用自己的话说出什么是风化作用。
过程与方法目标：能有根据地推测“老年山脉”初期的形态特点；能用模拟实验的方法验证岩石破碎的假设；能通过分析模拟实验的结果推测出使岩石破碎的各种因素；能用所学过的知识解释各种风蚀地貌现象产生的原因；能设计一个模拟实验证实自己的假设。
情感态度与价值观目标：能用发展的观点看待地球表面岩石的变化。
● 教学环境与准备
多媒体教室（科学探究室）。
● 教学过程
(一)导入：创设情境，触及学生前概念
1.课前欣赏山脉图片，触及学生的前概念。
教师利用各种媒体搜集有特点的山脉图片，制作成循环播放的短片在课前使用电子白板播放（如图1）。
设计意图：连续展示同类图片具有强化效应，能够激发学生的兴趣，使学生回忆、联想有关山脉的信息，为主题探究埋下伏笔。
2.激活学生已有思维，投入科学探究活动。
教师电子白板播放山脉的集合图，展示“地表剧烈的变化”过程图片及本课的研究主题“山脉的变化”（如图2）。引导学生回顾关于山脉名称、成因等方面的信息。
设计意图：展现具有典型特点的山脉图片，可以激发学生叙述自己已有知识的欲望。帮助学生提供感性材料，才能在不知不觉当中让学生进行探究活动。
图2
（二）假设：学生头脑风暴，作出假设
教师请学生观察、描述两种山脉外形上的不同特点，并引导学生进行猜山脉年龄的活动。
学生认知“老年山脉”、“幼年山脉”，进行知识储备，为下面假设活动做好铺垫。
设计意图：利用媒体在视觉冲击下进行猜测，猜想不一定能够准确，其目的之一是为了进一步激发学生兴趣，活跃课堂气氛，之二是为学生储备“老年山脉”、“幼年山脉”这一科学知识做好预设（如图3）。
教师引导学生结合自己的生活经验和学过的知识大胆猜一猜险峻陡峭的幼年山脉是受到了哪些自然因素的影响变成平缓的老年山脉的，并说出理由、根据。
学生进行思维活动，自己做出假设。
设计意图：学生在以往的科学课中已经学习了热胀冷缩原理；酸雨的危害；在生活当中见到过玻璃受热不均匀破碎；植物根的生长使地面凸起……这些都有可能成为学生假设的理由和依据。从而充分开放学生的思维能力、体现探究式学习的主体意识。
教师利用Inspiration概念图思维触点的方式进行学生假设的整理（如图4）。
各小组交流假设并说一说依据。
设计意图：通过假设让学生明确影响山脉变化的各种自然力量，使接下来实验方案的确定更有针对性。但学生的假设是有限的，教师要根据学生的情况进行适当补充或提示，学生的头脑风暴是发散与集中的过程。让学生将自己的假设与其他学生交流，可以进一步补充和完善自己的假设，促使学生走向高层次的思维活动。
（三）设计：师生形成共同体，确立模拟实验方案
1.认识山脉变化因素，初步提出变化的可能假设。
学生根据自己的猜想和生活经验设计模拟实验。
教师提出设计模拟实验的疑问（如图5）。
设计意图：模拟实验是一种很重要的科学研究方法，人类在很多领域都利用模拟实验来收集数据、研究数据。为了避免研究的盲目性，保证探究的效果，在实验前对实验方法进行设计、对实验结果进行预测是有必要的。利用媒体规范学生的研究，充分体现教师引导作用。
图5
2.交流实验方案，逐步完善方案设计。
学生小组内交流自己的想法和实验方案，相互补充和完善，进而形成模拟实验方案；全班交流，将小组的方案在全班进行交流和评价，以实现相互启发、取长补短、完善自己方案的目的。
教师利用电子白板展示各个小组的模拟实验设计方案。
设计意图：学生根据自己的假设进行设计，教师鼓励全班有多个模拟实验并存的情况。只要学生的设计有一定的科学性、合理性，都予以肯定。培养与发展学生正确的科学观，这就是科学教育的真正意义所在。
3.共同规范细化方案，确立模拟实验内容。
教师引导学生，温度因素对岩石改变的影响这一实验可以在课堂中实现。
全班集体讨论温度因素对于山体影响的模拟实验，进一步学习设计模拟实验。
教师利用电子白板展示酒精灯、装有冷水的烧杯、镊子、护目镜等实验材料。
学生互动参与，利用电子白板拖拉等功能，展示模拟实验的设计过程，留下思维痕迹。
设计意图：由于时间和材料因素，一节课不可能把这么多模拟实验都做一遍，这时教师有必要引导学生比较，选择出适合本节课堂上完成的方案进行研究。
（四）探究：有效实验，寻找山脉变化原因
教师在多媒体中显示需要强调的实验点，并用摄像机拍摄一个实验小组的模拟实验全过程。
设计意图：岩石的变化是缓慢、细微的，用摄像机拍摄视频将生动、客观地展现这个变化过程，可以帮助学生观察实验现象，为形成概念提供最大支撑。学生实验的同时，教师将实验中的观察记录作为指导重点，让学生注意观察实验现象，搜集观察实验中的信息，以便为学生互相交流、归纳结论提供事实依据。
（五）解释：交流总结，学生进行解释活动
教师请各小组汇报研究和发现，同时还要注意把其他小组的研究与本组进行对比，记录有价值的发现；播放摄像机拍摄小组成员的模拟实验全过程。
学生观看模拟实验视频记录。
设计意图：汇报中，引导学生注意倾听，同时提醒学生要注意记录、积累别的小组的发言，体现合作交流的学习理念。其中，全程摄像为解释活动提供了客观依据。
（六）揭示：自然界中风化作用
教师出示风化作用的各种因素：温度变化、水、生物等。
学生观看视频资料，建立完整的风化作用的科学概念（如图6）
图6
设计意图：利用视频这样清晰直观的工具，可以使学生对上课未猜想到的因素、或者未能亲自验证的猜想进行补充，“经历”上万年甚至上百万年的缓慢地、细微地变化，在短短的几分钟内呈现出来，也是对学生课堂探索的一个总结和完善，有利于学生形成完整的知识体系。
（七）延伸：总结延伸拓展探究活动
教师提问学生能否解释山脉变化的原因。（展示典型的蘑菇石图片）
学生总结汇报、提升认识。
设计意图：恰当引导学生进行拓展活动，利用学生强烈的揭谜心理，既增强了学生的探究兴趣，又将探究活动持续到课后，使学生的科学探究兴趣及各项探究能力持续，发展学生真正自主进行探究活动。
● 教学反思
本课教学设计的主要特色：在感受了各种各样的山脉图片以后，引导学生对各种山脉、各种模样的岩石作出大胆的猜测。在当今这个科学技术不断提高、信息传播逐渐大众化的时代，学生有丰富的途径可以获得山体风化的信息。在获取了这些可能的因素后，运用模拟实验进行验证是一个常用的科学方法。
由于因素众多，有的模拟实验可能需要很长时间，或者需要比较复杂的替代材料、器具，再设计模拟实验对于课堂教学显得意义不大。但是，我们考虑学生经过头脑风暴作出这些猜想是他们大脑思维的成果。课堂上，得到了师生的认可，他们获得了成功的体验，因而其积极性和学习的兴趣达到一定高度。基于这个考虑，教师鼓励学生根据自己的猜想设计模拟实验，学生设计的实验可能“异想天开”，或者寻找的替代材料很难实现，实验的操作过程比较理想，但我们以呵护创造力为前提，引导他们逐渐从发散到集中。我们要提供一些机会，让学生获得体验，有了体验、有了失败才有经验。在实验之前，先进行大量的指导，未免有些空谈，学生都没有经验，如何能考虑到实验中要规避的可能呢？
接着，我们再引导学生根据课堂实际选择一个可行的方案进行论证，进一步学习设计模拟实验，规范模拟实验中涉及的替代物、材料，怎样操作，可能出现的现象，以及对于现象所说明的问题。学生进行探究活动，一方面锻炼了动手操作的能力，另一方面满足了他们对实验现象的期望。相信经历了这样一个比较典型、完整的科学探究过程，在诸多方面都能有所提升。