信息技术与科学课程整合的研究
——浅谈基于网络环境下专题学习网站的设计与实践
[内容摘要]教育技术的发展已经进入全面普及应用阶段，以信息技术为核心的现代教育技术重点研究学生如何“学”， 而不再仅仅局限于研究教师如何“教”。“整合”昭示着一种精神，意味着课堂教学应对信息化挑战的一次革命。因此制作更加有利于培养学生创新精神和自主学习能力的专题学习网站胜于单纯的辅助教师提高教学质量的课件。
[关 键 词]专题学习网站 信息技术 科学课程 整合 思考
“课程整合”的教学模式是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点，它的研究与实施为学生主体性、创造性的发挥创设了良好的基础，使学校教育朝着自主的、有特色的课程教学方向发展。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。为了适应这个发展趋势，我国已经确定在中小学中普及信息技术教育，同时要加强信息技术与其他课程的整合。
一、信息技术是小学科学课程的教学手段和认知工具
信息技术教育与小学科学学科的课程整合，可以深化小学科学学科的学科教学。信息技术作为最先进的教学媒体，优于任何其他教学媒体的最显著的特点是交互性，有了交互性，就能及时地反馈信息，实现教师和学生之间的双向交流，对学生整个学习过程进行个别化的时实指导，真正实现因材施教。
信息技术拓宽了人们获取信息的渠道和范围，极大地丰富了信息资源，为个性化、自主及交互式的学习提供了实施的舞台，使生动、活泼、主动地学习得以进行，使终生教育、学习化社会的构想得以实现。信息技术不只是帮助教师传授知识的手段，而是服务于他们学科教学的得心应手的教学媒体，是提高教育教学活动的效率、更好地进行素质教育的工具；对于学生来说，信息技术则是学习知识和提高技能的认知工具。
如今，教育技术的发展已经进入全面普及应用阶段，以信息技术为核心的现代教育技术重点研究学生如何“学”， 而不再仅仅局限于研究教师如何“教”。因此制作更加有利于培养学生创新精神和自主学习能力的专题学习网站胜于单纯的辅助教师提高教学质量的课件。
小学科学教学特别注重培养学生的创新能力。信息技术教育与小学科学学科的课程整合，是培养具有创新精神和学习能力人才的有效方法。信息技术提供了极丰富的信息资源和时时更新的各类知识，任学生自由地遨游在知识的海洋中，使他们的想象力插上翅膀，有大量的信息支持他们的探索和设想，能力和创造力在探索的过程中悠然而生。
利用信息技术，架构科学学科专题学科网站可以将科学知识的表达多媒体化。图文并茂、丰富多彩的知识表现形式，不仅可以有效地激发学生的学习兴趣，产生浓厚的学习动机，同时也可以提供多种感官的综合刺激，增加获取信息的数量，延长知识的保持时间，掌握更多的知识。架构的科学学科专题学科网站，既可以构建个别化学习环境，也可以营造协作式学习氛围，因而既可以满足不同认知水平和认知风格的学习者，也可以实施协作式学习策略，为学习者提供对相同问题的多种不同的观点的比较、分析和思考的条件，在集思广益的基础上，深化知识的理解和掌握。
二、信息技术与小学科学学科课程整合的基本原则
对于学生来说，信息技术则是一种终生受用的学习知识和提高技能的认知工具。课程整合将信息技术看作是小学科学课中各类学习活动的一个有机组成部分，它主要在科学课程的学习活动中有机结合使用信息技术，以便更好地完成课程目标。但整合不等于混合，它强调在利用信息技术之前，教师要清楚信息技术的优势和不足，以及科学学科教学的需求，设法找出信息技术在哪些地方能提高学习效果，使学生完成那些用其他方法做不到或效果不好的事。
信息技术与小学科学学科课程整合的最基本特征，就是两种学科交互性和立足于能力的培养。它承认事物联系的整体性和能力培养的重要性，并具有如下的基本要求：
1、任务驱动式的教学过程
课程整合以各种各样的主题任务进行驱动教学，有意识的开展信息技术与小学科学学科相联系的横向综合的教学。通过一个或几个任务，把相关的各学科知识和能力要求作为一个整体，有机地结合在一起。这些任务可以是具体学科的任务，也可以是真实性的问题情景（学科任务包含其中），使学生置身于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中进行学习。学生在完成任务的同时，也就完成了所需要掌握的学习目标的学习。
2、信息技术作为学生的基本认知工具
在课程整合中，强调信息技术服务于具体的任务。学生以一种自然的方式对待信息技术，把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具，并且对这种工具的使用要像铅笔、橡皮那样顺手、自然。
3、能力培养和知识学习相结合的教学目标
课程整合要求，学生学习的重心不再仅仅放在学会科学知识上，而是转到学会学习、掌握方法和培养能力等“科学素养”上，包括培养学生的“信息素养”。学生利用信息技术解决科学学科问题的过程，是一个充满想象、不断创新的过程，同时又是一个科学严谨、有计划的动手实践过程，它有助于培养学生的创新精神和实践能力，并且通过这种“任务驱动式”的不断训练，学生可以把这种解决问题的技能逐渐迁移到其他领域。
4、“教师为主导、学生为主体”的教学结构
在课程整合中，教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者，教师的主导作用可以使教学过程更加优化，是教学活动中重要的一环。学生被看作知识建构过程的积极参与者，学习的许多目标和任务都要学生主动、有目的地获取材料来实现。同时，在课程整合的教学模式中，强调学生的主体性，要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。
5、个性化学习和协作学习的和谐统一
信息技术给我们提供了一个开放性的实践平台，利用它实现相同的目标，我们可以采用多种不同的方法。同时，课程整合强调“具体问题具体分析”，教学目标固定后，可以整合不同的任务来实现，每一位学生也可以采用不同的方法、工具来完成同一个任务。这种个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的学习是很有帮助的。但社会化大生产的发展，要求人们具有协同工作的精神。
同样，在现代学习中，尤其是一些高级认知场合（例如复杂问题的解决、作品评价等）要求多个学生能对同一问题发表不同的观点，并在综合评价的基础上，协作完成任务。这也是“新课标”对科学学科所提出的能力目标。而网络环境（尤其互联网）正为这种协作学习提供了很好的平台。
三、信息技术与小学科学学科课程整合的基本模式
在信息技术课程整合中，信息技术作为认知工具，科学学科的教学内容为，这两者的总体能力目标是一致的，即培养学生的 “科学素养”（包括 “信息素养”）。
1、 教学型模式：
信息技术作为教学工具（Learn from IT）。学生在教师的组织下利用信息技术进行学习。在这种整合模式下，教师和学生在信息技术的帮助下，分别进行教学和学习。首先，教师根据教学目标对教材进行分析和处理，决定用什么形式来呈现什么教学内容，并以课件或网页的形式呈现给学生。学生接受了学习任务以后，在教师的指导下，利用教师提供的资料，进行个别化和协作式相结合的自主学习，并利用信息技术完成任务。最后，师生一起进行学习评价、反馈。
教学型模式适用于小学科学课程的课堂教学，考虑到课堂教学的时间的内完成教学的任务，它是在传统的课堂教学的上发展而来的，信息技术作为提高教学效率和扩大教学容量的一个十分有限的教学手段。在整个教学过程中，学生的主体性和个别化得到较大的体现，这样的教学氛围十分有利于学生创新精神和问题解决能力的培养。同样，教师通过整合的任务，发挥了自己的主导作用，以各种形式、多种手段帮助学生学习，进一步调动学生的学习积极性。
例如在《建筑的艺术》这课中，课文介绍的内容较少，不能满足学生的学习，实际上这一内容涉及的知识面很广，学生对其有浓厚的兴趣，探究欲望强烈。所以，我在设计制作《建筑的艺术》这个专题网站时，充分考虑了学生的学习需求，网站不仅信息量大，而且操作方便，适合不同层次学生的自主学习。
2、研究型模式：
信息技术作为学习工具。学生作为积极主动的学习者，以类似科学研究的方式，在信息技术的帮助下，获取信息、交流信息，并最终以电脑作品的形式完成研究任务，低年级可采用电脑绘画的形式，中高年级可采且网页、幻灯片、电子小报等形式。
研究型课程中的整合任务，可以是科学学科教材中的内容，也可以是课后延伸，甚至是社会现实性课题，如环境保护、克隆、未来的世界等问题。课题的设置要考虑学生的认知能力和年龄特点，采用循序渐进的原则。
研究型课程超越了传统的单一学科学习的框架，它按照学生认知水平的不同，将社会生活中学生感兴趣的问题，以主题活动的形式来完成课程目标。学生通过主体性、探索性、创造性的解决问题过程，将多个学科的知识、学问性知识和体验性知识、课内与课外、学校与社会有机地结合在一起，最大限度地促进学生身心和谐统一地发展。
从研究型课程的特点看，更加突出了学生的主体性和参与的过程性。在整个研究的过程，从研究方案的形成、方案的实施，到最后任务的完成都由学生自主完成，而教师仅对学生选题、收集和分析资料的方法等进行一般性指导。
例如，在老师教授《可怕的白色污染》这课时，制作了《可怕的白色污染》专题学科网站，网站中收集了我事先在网上找到的许多美丽大自然遭到污染图片，图片范围有森林、街道、建筑物等等，让学生通过学科网站观看美丽大自然遭到污染的情景，感受到污染严重。再通过网站上趣味动画激发起学生的强烈兴趣，去思考”如何减少白色污染？”创设情景，引入课题。
接着，教师让学生利用专题学科网站资源和工具，小组合作完成以下调查报告：（1）小组成员家庭一天丢弃塑料袋情况的调查统计图；（2）我班及我校所有家庭丢弃塑料袋情况统计表；（3）我班及我校所有家庭一年丢弃塑料袋铺开的面积。（同时每一个研究小组成员的角色都进行了分工:组长,纪律委员,汇报员,记录员.这样学生就不会盲目的学习,而是有目的有步骤地主动学习,让学生自主探究、收集和交流信息，体验学科网站学习的乐趣，发挥小组合作作用，要求有记录数据、数据整理、比较、并计算结果），通过这样完成搜集资源，合作探索。
然后，教师展示学生的探究成果，全班交流评价。了解统计表中触目惊心的数据，形象直观感受到白色污染的可怕。
最后，要求学生在《可怕的白色污染》专题学科网站的论坛上用各种形式制定减少白色污染的方案。要求学生在小组内探索、交流，提出方案及想法，发挥小组合作作用，让各学习小组将探究成果汇报出来。有的小组制定买东西不用塑料袋，改用布袋；有的小组写倡议书；有的小组绘制宣传画报等。通过专题学科网站这个平台，真正调动了每一个孩子的积极性，满足了每一个孩子的成就感，让减少白色污染的意识深入到每一个人的心中。
因此，我认为合理应用网络教学，可以注重知识与生活的联系，学生把所学的知识应用于生活实际，不但可以使学生感到我们所学知识是有用的，更可以提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。
四、存在的问题与思考：
随着专题学习网站使用的逐步推广，我们在享受网站学习给我们带来便捷的同时，也时时感受到一些问题和思考。
1、片面追求海量信息
有些专题学习网站片面强调要有丰富多样的学习资源，罗列大量无关紧要的信息，在资源内容的选择上，如果缺乏针对性，离开学科专题教学的特点，这样不仅不能为学生学习提供帮助，甚至还可能导致学生在海量信息前感到迷茫，影响了学科知识的学习与学科技能的提高。我觉得对于资源的选取应该有所讲究，力求做到：既详实具体，又具有针对性；既符合学生年龄特征、认知特点，又能体现本学科教学的特点
2、交互性能较弱
有些制作者自己搜集、整合好各种供阅读学习的资源，呈现在网页上，学生在阅读学习时往往照本宣科，缺少即时交互。网上练习题仅仅时卷面的简单翻版，因此我觉得对于网上练习应有别于平时的试卷、簿本练习，要尽力凸现网络的交互功能，比如在习题答案中设置了交互，学生每一道题输出结果后，即及时作出正误的评价，如果结果错误，则送上一句继续作答的鼓励性提示语，或出现“帮助”、“提问”等提示按钮，学生在网络的引领下再继续解答，解答正确后，即给以褒奖。这样一环紧扣一环，借助网站的交互、即时优势，学生可以迅速而又准确地了解到自己各个环节的学习状况，从而有效地学习。
3、创意单调
专题学习网站的内容应该多种形式，图片、文字、音频、视频、flash应该多样呈现给学生，练习的内容有的尽是一些简单的选择题或判断题，应多些趣味题和知识竞答题，或者通过答题累计积分等多种形式促进学生的学习积极性。
4、学生操作技能有待提高
有时制作者制作的专题学习网站非常的优秀和完美，但是由于学生本身操作技能的缺陷，并不能很好的发挥学习网站的优势。所以专题网站的使用也对学生信息素养和技能提出了一定的要求，只有我们的学生具备了一些网络学习的基本能力和操作技能，专题学习网站才能更好地发挥它应有的作用，反之则会大打折扣。在实际教学和使用学习网站过程中，我们还发现有的学生甚至对一些基本的操作问题还不清楚，相对较弱的信息技术能力，专题学习网站优势势必难以凸现。因此要让学生在平时的学习中养成良好的信息素养，严格按照课程计划，进行信息技术课的教学，还可以根据网站学习的需要，有的放矢地补上一些技能训练课，使我们的学生能得心应手的使用在专题学习网站，不再成为专题学习发挥作用的瓶颈。
5、教师教学观念有待改进
教师需要掌握信息技术的理论和操作技能。信息技术在教学过程中的运用必然会改变教学过程的模式，会优化教学过程，较大地提高教学质量。但是它的前提条件是教师必须对信息技术有所认识，会操作和运用，并改变旧的教学方法。如果教师的教学观念不转为，即使有了出色的多媒体软件教材，他也只能把它当作一个简单的教具，作为课堂教学的点缀。有的教师虽然采用了多媒体电脑，但教学方法是旧的，与普通的挂图没有什么两样，没有真正发挥多媒体电脑的优势。这样使用信息技术无疑是一种浪费。因此只有教师改变了教学观念，从而改变了教学方法，才能使信息技术发挥优化教学过程的作用。
以上就是我个人对信息技术与小学科学学科教学整合专题学习网站的一些思考，我想专题学习网站建设好不难，但是如何维护和扩大它在教学中的使用效果时值得我们好好思索，“如何才能提高资源建设的投资效益？”“如何才能让教师共享集体的教育智慧？”等等问题等待我们一起去研究探讨，把信息技术与学科教学进行整合，可以充分地利用现有资源，发挥设备的最大潜力，在有限的物质基础上，实施高质量和高效率的教育。我想集思广益，师生共建，滚动发展，是建设专题网站的成功之路，互动交流是专题网站的生命力。
