小学科学的学科内容特点是具有一定的综合性、实用性和探究性。综合性表现为其知识层面覆盖了物质科学、生命科学、地球与空间科学三个知识领域,是一门综合性的学科课程;实用性体现在其所学内容均与实际生活紧密相连,所学内容可用于解释日常生活中的现象或解决生活中的问题;探究性则表现在小学科学是以培养学生的探究意识、创新精神为主要教学目的。但传统的小学科学教学普遍存在以下问题:
1. 知识点多而杂,教学素材不易搜集,备课耗时时间较长
2. 知识面涉及宽泛,每个知识领域有自身特点,要上好、学好这样一门集多领域于一身,理解并掌握知识内容的同时实现科学素养的培养存在困难;
3. 对于部分需要进行观察和实验的知识内容,常规教学无法提供持续观察某种动物、植物或是物质的环境,观察其具体的变化过程,学生的观察能力、探究能力难以达到预期的教学效果;
4. 传统的教学存在空间和时间的限制,对于要求学生具有一定的空间意识的知识内容来说,学生难以理解并掌握,以致学生的探究能力和空间意识难以培养。
基于以上的分析,从小学科学的学科本体出发,我们深入研究了小学科学与信息技术整合的有效模式和方法,提出了具有针对性的解决性方案,并整合各界力量,为了更好的帮助教师进行上课备课,帮助学生实现自主、探究、协作学习,实现科学的智慧教育,设计并研发了小学科学教学平台。
该平台结合PPT的操作风格,提供了编辑工具、动画库、学习工具、探究工具、创新实验、科普百科、实验园、情景创设工具等丰富的资源和工具。
1.编辑工具,其涵盖了小学科学相关的矢量图形和统计图表,矢量图形包括各种生活常见标识、矿物及岩石以及生活常用图形。
2.动画库,其结合小学科学综合性的学科特点,从生活实际现象出发,将动画库按类分为问题驱动、物质科学、生命科学、地球与空间科学几个领域进行呈现。动画库的内容均是依照课程标准进行设计并研发的,并不受教材的版本和内容限制。
3.学习工具,此部分每个工具都是以知识主题为核心内容,围绕知识主题进行内容关联,以便教师的教和学生的学。主要包括天气、昼夜交替、星座、火山、动物园、食物链、人体模型以及生物多样性。
4.探究工具,具体包括电路、光和影、矿物鉴别、地球与太阳系、保护色和口腔工具,力图从知识主题出发,搭建一个虚拟的平台操作环境,帮助学生进行自主探究,体验并学习相关知识内容。
5.创新实验,以系列创意新颖、取材方便、制作简单、生动有趣、实用性强的科学创新实验作品为依托,提供制作过程的视频讲座及相关制作过程,以便更好地培养学生的动手操作精神、参与意识和自主探究能力等。
6.科普百科,其结合小学生善于发现问题和提出问题的学情特点,以主题模块进行划分,以问题的形式呈现相关的知识内容,帮助学生理解并掌握与主题的相关问题及问题的解答,激发学生的求知欲和问题意识。
7.实验园,围绕小学科学课程标准的三维领域,从物质世界、地球与宇宙、农场和牧场几个方面进行知识内容的划分,以学生为主体,旨在培养学生的自主学习和实验探究能力,方便教师课堂讲解和学生自主学习。能够即时实现理想科技馆、理想实验室、理想牧场和理想实验田的切换,同时能够对每个知识主题内的实验完成即时操作,实现自主学习和探究能力的培养。
8.情境创设工具,为了满足教师在教学过程中自己设置声音、图片并茂的动画需要,设计并研发了相册制作和动画制作工具。
9.辅助工具,提供小学科学教学和学习中及用于教师课堂活动的组织工具,如量角器、刻度尺、三角板、万年历、计算器、干支纪年、计时器、随机抽取等。