應用網絡開展小學科學教學對學生探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

應用網絡開展小學科學教學對學生探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應用網絡開展小學科學教學對學生探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有非常重要的意義，網絡環(huán)境下的教學活動與傳統(tǒng)的教學活動有很大區(qū)別，教學活動地點不再局限于教室，借助計算機、網絡以及學習平臺等資源可以為學生創(chuàng)設更為自由寬廣的虛擬學習空間，空間可無限擴大，資源取之不竭。教學資料不再局限于紙質資料，還包括數字化資料、電子資料和多媒體資料。網絡下基于資料的學習具有“獨立性”“交互性”“技術性”“監(jiān)控性”，從而使學生通過網絡下基于資料的學習，實現“自主性”即“形式多樣、豐富海量的資源為學生真正意義上的‘自主學習’提供了必需的條件”。但要充分發(fā)揮網絡環(huán)境下開展科學學習的優(yōu)勢，學習管理與評價是必要條件與保障。學習管理是指通過計劃、組織、領導、調控等手段，實現學習的程序化、流程化、規(guī)范化，創(chuàng)建最佳的學習方案，提高學習實效。互聯(lián)網時代，傳統(tǒng)的課堂教學模式早已被打破，尤其是線上線下的教與學模式，在實現學生個性化學習的同時，實現了優(yōu)質教育教學資源最大化的均享。其中線上教育能集中大量的豐富資源，激發(fā)學生主動學習的興趣，便捷地獲取信息，提高學習效果。網絡環(huán)境下的科學學習需要建立相應的學習管理與多元化評價機制，鑒于網絡環(huán)境下的學習更為開放靈活，對學習過程進行動態(tài)管理與評價，使學習管理與評價貫穿于學習活動始終，將原有課堂教學中過于分散的評價管理整合在一起，融入學生網絡環(huán)境下開展學習的全過程，因此，網絡環(huán)境下物質領域學習管理與評價是保障學生學習有序、高效的必要條件與手段。網絡環(huán)境下物質領域學習管理與評價的基本途徑為：教師教學主頁、學生學習主頁、電子教材、師生互動討論區(qū)、網上測試區(qū)等模塊進行過程性的，系統(tǒng)的管理評價。其中，對小學生而言，第三模塊“學科電子教材”是管理與評價的主要方面，它包括：電子版教材、課件、討論區(qū)、測試題、學習資料、網絡資源等。一、網絡環(huán)境下開展物質領域學習的優(yōu)勢（一）網絡平臺資源優(yōu)勢1.海量資源，呈現形式豐富多樣。網絡教學平臺能夠跨越時間與空間，突破課堂40分鐘的約束，實現教學資源課內外延伸互補。2.及時評價反饋，監(jiān)控學習進程在網絡教學中教師能夠有效監(jiān)控學生的活動，及時進行評價反饋，了解學生學習進程與效果，依據學情調整教案與學案。3.學習形式交互化教師與學生、學生與學生之間，通過網絡進行全方位的交流，在學習中遇到的疑點、難點和主要問題，老師更加有針對性地指導學生。（二）實現課程目標優(yōu)勢1.網絡學習，打造優(yōu)質課堂學習環(huán)境龐大的資源量，豐富的呈現形式是網絡資源的一個顯著特點，目前教師獲取支撐教學的資源途徑很多，其中從網絡中搜索相關資源為教學所用占據很大比例。在信息化的今天，學生在學習生活中都有利用網絡資源的經歷，積累了一些經驗方法，為什么不在課堂上教給學生正確篩選利用資源進行學習的方法呢？我們改變不了四十鐘的長度，但可以增加它的寬度與廣度，借助網絡資源為學生搭建更廣闊的學習平臺，讓學生享用廣博的學習資源，并從中挑選更適合自己的內容開展學習。網絡環(huán)境下基于資料的學習讓我們看到高效的科學課堂，看到學生在這一過程中，“收集整理信息、分析信息”的能力得到了培養(yǎng)和提高。2.網絡學習，發(fā)展構建知識學習環(huán)境網絡學習不僅對問題的深化理解和知識的掌握運用大有裨益，而且對高級認知能力的發(fā)展、合作精神的培養(yǎng)和良好人際關系的形成也有明顯的促進作用。網絡環(huán)境下，學生借助豐富的學習資源，選取不同主題，從不同的角度，運用不同方法進行學習。豐富多樣的資源為學習者提供了對同一問題用多種不同觀點進行觀察比較分析綜合的機會，集思廣益，取長補短。例如，首師大版科學四年級上冊《搭支架》一課，學生上網搜集相關資料，發(fā)現生活中伸縮運用了平行四邊易變形，結構不穩(wěn)定的特性，而衣架屋頂等多應用了三角形最具穩(wěn)定性的特點；穹頂、飲料瓶向內突出的底部運用了蛋殼結構，既穩(wěn)定又不易變形。在這一學習過程中，學生將大量豐富感性材料進行整體對比分析，發(fā)現共性即：結構與功能是有聯(lián)系的，是相互適應的。網絡教學具有獨特的魅力，學生一旦進入角色就會發(fā)揮出很大的積極性，表現出強大的求知欲，成為積極主動的知識構建者。3.網絡學習，及時評價調控學習環(huán)境有效學習的發(fā)生離不開教師、學生以及學習環(huán)境三方面內容。美國心理學家加涅認為：“學習的每一個動作，如果需要完成，就需要反饋，反饋是學生學習的重要條件”。網絡環(huán)境下開展物質領域習，為學生營造了全新的學習環(huán)境，即包含有：教師、學生以及學習內容之間交互的平臺系統(tǒng)。這節(jié)課教師通過平臺提供的交互數據了解教與學的反饋信息，正確評估本節(jié)課的教學實效，診斷本節(jié)課存在的問題，及時加以改進。二、網絡環(huán)境下開展物質領域學習的管理《小學科學課標》明確指出，科學學習應以探究為心，課程設計應具有開放性，引導學生利用網絡環(huán)境中的多種資源進行科學學習，構建“多元化”的交互學習模式。對學生自主性、學習的實時監(jiān)控都將出現質的轉變。在這種學習環(huán)境中，學生收集、整理、加工和運用學習資料的能力將會逐步發(fā)展、提高?？v觀小學科學教材，物質世界領域內容涵蓋面很廣，包含了“聲、光、電、熱、磁”即“能量的表現形式”以及“物體與物質”等內容，現將四五年級相內容梳理如下：學生對物質世界內容的學習總是伴隨著一個一個的探究活動，探究活動是學生積極主動的獲取物質世界相關知識，解決并能生成更多新問題的實踐活動。它涉及提出問題、進行猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據、解釋結論、反思評價、表達交流等要素，它是一種重要的學習方式，對培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)具有不替代的作用。因此，探究式教學成為我們教學物質世界內容的主要方法。由于物質世界領域中許多學習內容具有抽象性，無法直觀觀察物質的變化與現象，增加了學習難度，基于網絡環(huán)境下的物質領域的學習能為學生創(chuàng)設更豐富的真實情境，提供直觀感性的學習材料，有助于學生在多元化的學習活動中主動參與探究過程，從而獲得解決問題的方法和能力，達成學習目標。（一）網絡環(huán)境下物質領域學習轉變學生學習方式科學課是一門綜合性的學科，是現階段小學的科學啟蒙教育課。教學中許多科學知識是理論性的，沒有實驗或演示，學生不容易理解，或由于實驗操作難度高，不容易達到理想的效果。例如：物質世界領域中光學單元的內容，雖然光隨處可見，但光的傳播路徑不易觀察，因此，學生的前概念中存在普遍的錯誤與模糊的認識。雖然，教師可以為學生提供有結構的材料，使光的傳播路徑可視化，但遠遠不能滿足學生的學習需求，而網絡資源與小學科學課程資源的整合運用，極大的補充了有限的課堂學習，拓展了學生自主學習的空間。例如：在《光和色》一課的學習中，用三棱鏡對光進行色散的實驗。由于三棱鏡太小和光源較暗的原因，無法達到理想的效果。學生們通過動手實驗操作，觀察到神奇的現，會進一步激發(fā)探究欲望與熱情，想去了解自然中更豐富的光現象。學生上網查找這方面的資料或通過學習平臺資源庫，借助豐富的圖片、視頻資料，進一步了解神奇的光現象。同時，教師可以充分利用網絡資源，制作能夠滿足本班學生使用的課件，使學生對“光的色散”具有比較全面深刻的認識。網絡環(huán)境下開展物質領域學習，有效實現“個體—合作”學習方式。小組合作學習是科學課普遍采用的學習方式，其中“個體學習”是合作學習的基礎，學生如果沒有自己的觀點，合作就沒有基礎，豐富的學習資料和多樣化的學習資源，滿足學生學習差異，實現了“個體—合作”的有機結合。利用網絡平臺的豐富資源開展物質領域學習，可以使學生順應自己的知識基礎、學習興趣、認知風格，選擇適合自己的學習內容，輔助練習，學習步驟和方法進行學習；教師借助學習平臺強大的后臺功能及時與學生互動交流，給予指導，進行實時評價反饋，確保合作學習的效果。例如：首師大版科學四年級上冊《物體的結構》一課的學習需要采用“動手操作與查閱資料”相結合的方法。學生首先結合學習主題，借助學習資源庫查閱資料進行獨立學習，將自己的學習所得以及思考、疑問記錄在學習單上，在此基礎上進行組內和組間的合作學習。在資源庫的支撐下，學生可以選擇自己感興趣的內容學習，研究“房屋的結構”“汽車的結構”“榆樹果實的結構”“人手的構”“鳥類的身體結構”“魚的身體結構”“蜂巢的結構”以及仿生學在建筑方面應用的事例，體現了學習的自主性。如果沒有平臺資源庫的支持，只依靠教師準備資料，工作量是很大的，而且也難以呈現大量豐富的信息資料，必然影響學生學習的開放度，缺失了個性化的學習，合作便失去了價值和意義。網絡環(huán)境下開展物質領域的學習，實現了學生“個體—合作”小組學習方式，提高實效性。網絡環(huán)境下開展物質領域內容的學習，可以借助豐富多樣的資源使學習內容更加直觀有趣，化繁為簡，化難為易，提高教與學的實效性。學生們可以便捷地獲取豐富的資源，在滿足個體需求的基礎上，使合作學習成為必然。（二）網絡環(huán)境下開展物質領域內容的學習，有利于發(fā)揮學生的主體作用、提高教學效果。網絡教學給傳統(tǒng)的教學方式注入了新的生機和活力。網絡資源集聲音、圖像、視頻、動畫等內容于一體，對于物質領域的學習大有裨益，可以化微觀為宏觀，化抽象為具體，化枯燥為生動，尤其針對物質領域“聲光電熱磁”等不易直觀觀察變化與現象的學習內容，具有直觀、形象、生動的作用，幫助學生透過現象看本質，發(fā)現其中的內在規(guī)律。從而激發(fā)學生主動參與的積極性，以及對課堂學習的期待，對學習內容的挑戰(zhàn)，產生自主學習的運行動力。教師通過自制網頁與網絡的有機鏈接，使課堂教學內容豐富多彩；學生通過網上查閱資料，運用所學知識進行自主分析，使學習更加生動活潑，并形成良好的課堂教學秩序。例如學習“聲音的變化”這部分知識，根據“激勵”（內因）“環(huán)境”（外因）的兩方面需要，把教學分為創(chuàng)設情景、確定問題、自主學習、協(xié)作會話、效果評價這五個教學環(huán)節(jié)，運用多媒體網絡進行教學。首先通過觀看小提琴或二胡演奏《梁?！返囊曨l，感受樂音之美，在學生感官被充分激活的同時，啟發(fā)學生思考：小提琴或二胡為什么能演奏出不同的樂音？在學生提出猜想的基礎上，指導學生登陸校園網站或科學網站進行學習，對聲音的變化具有初步的了解。本節(jié)課，教師可以親自制作學習網頁供學生使用，或錄制微課，生動呈現口琴、二胡、阮、小提琴、吉他等樂器琴弦的長短粗細與音調高低的關系，將比較抽象的“聲音的變化”具體化，降低學生學習難度，起到事半功倍的效果。在指導學生自主獲取信息資料的過程中，教師利用多媒體網絡的監(jiān)看監(jiān)聽功能，對每位學生所觀看的內容、聆聽的聲音和學生說話的內容進行監(jiān)看監(jiān)聽，以便及時獲得反饋信息，發(fā)現學生有問題，也可利用學習平臺的“交互輔導”功能，在不影響學生學習的情況下，利用自己的鍵盤或鼠標切入學生的執(zhí)環(huán)境進行個別輔導。在完成自主學習后進行交流，教師可以加入聊室，引導學生的討論。鞏固環(huán)節(jié)，學生在電腦上完成動態(tài)網頁形式的練習，教師通過學習平臺強大的后臺功能及時統(tǒng)計學生回答問題的誤率，對本節(jié)課的教學實效行分析，實現課堂教學的實時評價、監(jiān)控與反饋，有效提升了教學效益。（三）網絡教學有利于發(fā)展學生的協(xié)作學習，激發(fā)學生的主觀能動性。我們知道學生對周圍的世界具有強烈的好奇心和積極的探究欲，科學的探究過程就是讓他們主動參與和能動的過程。傳統(tǒng)的教學過程中一切都是由教師主宰，從教學內容、教學策略、教學方法、教步驟甚至學生做的練習都是教師事先安排好的，學生只能被動地參與這個過程，而在網絡交互式學習環(huán)境中，學生則可以按照自己的學習基礎、學習興趣來選擇要學習的內容和適合自己水平的練習。例如：小學科學三年級上冊《巖石》一課，如果只讓學生觀察巖石標本、礦物質標本發(fā)現有什么不同，是不能夠引起學生的學習興趣的?；诰W絡環(huán)境下的學習卻可以跨越時間和空間的限制，將各種巖石在漫長時間中的變化于分秒間展現在學生面前，從而獲得良好的教學效益。網絡環(huán)境下物質領域學習，可以把物質復雜的過程簡單化，把物質抽象隱性的過程直觀化。教學中，學生上網查詢資料獲取他們最關注的礦物質信息，了解泥、砂、巖石的碎屑沉積形成了巖石，湖泊、海洋里的生物死后可能會沉積到水底，經過千百萬年后變成了石油和天然氣，對巖石與礦物質的形成過程有了比較全面的認識。網絡環(huán)境下開展物質領域學習的評價網絡學習的評價是以學生為中心來研究學習的背景、手段、方法及取得的成果，從而尋求適合學生的學習方式，考量學生的學習質量。網絡環(huán)境下開展科學學習極