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信息技术支持下的小学科学“支架优学”路径探索

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姚伟国

【摘?要】从科学假设到科学解释需要证据的支持，信息技术支持下的小学科学学习支架，可以有效提升科学实证的效率和效果。在科学探究的不同发展阶段，教师可以设计“以技优法”“以技优思”“以技优力”等学习支架，支持学生科学实证的过程，引领学生向着有意义的科学探究方向前进。

【关键词】信息技术;小学科学;支架优学;路径研究

从科学假设到科学解释需要证据的支持，而信息技术与科学实证过程相结合，可以有效提升科学实证的效率和效果。信息技术支持下的小学科学“支架优学”，是指在科学实证的过程中充分运用以信息技术为基础的学习支架，在由信息技术提供的图文声像并茂的多媒体对感官的综合刺激下，在超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息的支持下，使课堂教学中的教师、学生、教材、媒体四要素的关系发生一定的变革，使学生在观察取证、信息处理、证据呈现、科学论证等过程中获得有意义的技术支持，循序渐进地发展科学实践能力，从而促进学生自主探究活动的深入开展。

在科学探究获取证据、呈现证据、分析证据等发展阶段，教师要在信息技术支持下构建“以技优法”“以技优思”“以技优力”等学习支架来支持学生的科学实证过程，引领学生向着有意义的探究方向前进，促进学生科学实证能力的发展。

一、“以技优法”支架，培养获取证据能力

证据的获得需要一定的方法做支撑。“以技优法”支架，是指利用微课、网页、数据处理软件等技术为学生提供获取证据的方法和策略，提高科学探究的效率。

（一）以微课视频优化方法指导

微课以其容量小、时间短、针对性强等特点，已视为小学科学教学资源中的“快餐”，但并非所有的教学内容都适合制作微课。教师应从学生的年龄特征、认知前概念出发，以“自主、合作、探究”为基础，充分考虑学生的可接受性，选择那些实际观察不便、实验讲解烦琐、实验操作危险、信息资源海量的课程内容制作成微课，以便学生有效地进行自主探究活动。例如，教师一般采用“讲授+示范”方式指导学生使用器材。由于器材较小，教师的实际演示不方便全班观察，很多学生不能适时掌握器材的使用方法，从而影响了自主探究活动的质量。因此，在开展有难度的实验操作前，应让学生自主选择存疑、模糊、有争议的操作问题，利用反复播放、细节放大、慢放定格等技术优势优化方法指导，帮助学生更好地掌握实验技能，提升科学探究的效率。

（二）以互联网技术提供任务引导

任务引导是指把复杂的学习任务加以分解，使学习者能沿着“支架”逐步攀升，从而完成对概念意义的建构。互联网技术具有信息传输便捷、图形图像直观、网络资源丰富等优势，是构建任务引导的优良“支架”。利用网页技术，可以搭建大空间的任务支架，放手让学生自主探究。如六年级科学上册《相貌各异的我们》一课中，教师提出一组有结构的探究问题：“两种不同的相貌特征组合在一起，可以产生多少种不同的相貌？如果是三种呢？更多种相貌的组合排列结果有几种？”以问题为主线构建支持学生自主探究的支架。为使不同组合呈现不同相貌，在具体操作时，请学生将相关的相貌特征按页面要求输入电脑，并根据组合方式生成相关图像，让学生直观地了解每增加一種相貌特征，分类结果就多1倍，如果不断地增加相貌特征，分类就变得极为丰富。经历这样的过程，目的是让学生真实地感受相貌的多样性，这样的设计让学生有更充分的时间和空间去体验和理解科学概念。

（三）以平板电脑简化数据收集

在小学科学课程中有不少需要收集及处理数据的探究活动，如抵抗弯曲能力、小车的运动速度等。随着网络技术的发展和校园智慧教室的普及，利用平板电脑等设备对探究信息进行快速传递、智能处理、反馈结果成为可能。学生能将实验中获得的数据进行实时上传，省去了口头汇报和板书的时间，为思考留足时间和空间，同时利用一些学习软件将上传数据进行归类、整理、计算，以便学生进行分析、推断，在简化环节中推进探究的深入，建构科学概念。

二、“以技优思”支架，提升呈现证据能力

探究活动要将获得的信息条理化地公开呈现，就离不开思维的深度参与。“以技优思”支架是指围绕核心问题，借助视频直播、图示过程等学习支架将证据结构化，帮助学生用理性思维整理感性材料。

（一）视频直播：让证据呈现更可靠

“寻找证据解释假设”是科学探究的主要特征，证据的可靠性会直接影响研究结果的科学性。视频直播是指通过立体拍摄、实物投屏等技术手段展现学生的实验操作过程，找到问题所在，为有争议的实验提供可靠有力的证据。如学生在《电路出故障了》一课中开展的小组连接电路活动，通常会出现灯泡不亮的状况，但又找不到故障原因，而最好的解决方式就是让问题重现。于是，教师利用网络视频直播功能，实时展现学生的实验操作过程，学生可以很快找到问题所在。

（二）图示过程：让隐形思维可视化

学生在实验后汇报实验的过程和方法