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基于网络环境下的小学科学探究学习
【内容摘要】应用网络开展小学科学教学是我国面向新世纪基础教育教学改革的新视点，它的研究与实施为小学科学教学中学生探究性学习、创造性的发挥、综合实践能力的提高创设了良好的基础，使小学科学教学朝着自主、特色、个性化的教学方向发展，而小学科学教学活动是小学阶段让学生亲身体验科学研究工作过程的一门实践课程，也是培养锻炼学生创造力的一门新课程，无数事实证明：它对学生探究能力和创新能力的培养都具有非常重要的意义，所以在网络资源与小学科学课程资源有机结合的前提下，开展网络环境下的小学科学探究学习。
【关键词】 网络环境 科学探究 网络资源
基于网络环境下的科学探究学习，是指在科学探究学习的过程中运用以网络技术为基础的学习方式，同时也是基于网络的构建科学学习的活动过程，是网络技术与科学课程教学整合的具体形式。网络技术由于能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激，能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境，能按超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息。目前，在Internet上组织建构的知识库、信息库浩如烟海，并已成为世界上最大的信息资源，这不仅有利于学生的主动发现、主动探索，还有利于发展联想思维和建立新旧知识之间的联系，因而对学生认知结构的形成与发展，即促进学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的，是传统教学手段和其他学习环境无法比拟的。绘声绘色的网页，丰富多彩的内容，给学生创设了良好的学习环境；聊天室的实时，BBS的互动，又为学生提供了多样的学习方式；思维的碰撞，到位的实践，更给培养批判性思维能力，网络信息处理能力和创造性地解决问题能力提供了可能,使学生在自主的探究过程中，通过积极的思维，对科学的现象、规律提出独到的见解，自我感悟，进入科学思考的王国和科学创造的境界。
我们知道，科学课是一门综合性的学科，是现阶段小学的科学启蒙教育课。教学中许多科学知识是理论性的，没有实验或演示，学生不容易理解，或由于实验操作难度高，不容易达到理想的效果。网络资源与小学科学课程资源的合理运用，对小学科学教学有很大的作用。一些先进地区和学校已先走一步，探索出信息技术与教学有机整合的先进教学理念。但如何将网络资源贯穿到课堂教学中，如何开发、合理运用网络资源等问题，还有待我们在教学第一线中研究和论证。
例如：在《彩虹的秘密》的一课中，用三棱镜对光进行色散的实验。由于三棱镜太小和光源较暗的原因，无法达到理想的效果。这时有学生提出能否上网查找这方面的资料片段。一言惊醒梦中人，我就利用课室中的电脑，上互联网寻找，果然找到相关片段，并下载给学生观看。通过生动的演示，学生对“光的色散”有了一个深刻的认识。这使我们意识地利用互联网，让学生进行探究性学习是十分必要的，下面就探讨利用网络资源进行探究性教学的几点体会。
1、网络教学有利于创设问题情景，激发学生的探索欲望。
心理学研究表明：学生的思维总是由问题开始的，在解决问题中得到发展。学生学习的过程本身就是一个不断创设问题情境，引起学生认知冲突、激发学生的求知欲，使学生的思维在问题思考与探索中得到促进和发展。在网络环境下，能够展现或模拟现实，再现生活中的真实情景，使学生进入身临其境的问题环境，从而产生提出问题、解决问题的欲望。
为了激发学生的学习兴趣，从学生中找寻热点，询问学生上网情况。发现学生对早已灭绝的史前动物——恐龙的兴趣特别浓，针对这种情况，我利用学校的校园网，通过网络资源的调用，让学生通过浏览他们在不同的网站上获取了不少关于恐龙的知识，但知识是零碎的，不完整的。我想借助internet组织学生自己整理恐龙知识，圆学生的“恐龙梦”。于是设计了一个主题活动：《回归侏罗纪》，将学生获取恐龙知识的网站名收集起来，让班级同学资源共享，然后又发布了“《中国少年雏鹰网》中有‘恐龙世界’”的信息，并提供了相应网站域名，将学生分成若干个工作小组并提出任务：一周内去各网站领略一下恐龙世界的奇妙，每个小组考察五种恐龙的生活，用电子幻灯制作好相关的介绍资料，并提供恐龙图片，一周后进行《回归侏罗纪》的交流活动。一周后，同学们将准备好的资料带到学校，在课堂里交流。因为有了准备，又是兴趣所致，整堂课，学生的发言争先恐后，介绍的内容丰富多彩，博得了大家的掌声。自己进行了一堂史前教育课，也让我学到了不少恐龙的知识。通过这堂课，我深深体会到：课本是有限的，知识是无限的。如今的社会知识爆炸，教师不可能成为“万宝全书”。而学生的潜力是无穷的，教师的高明之处是如何发掘学生的潜能，激发他们的学习兴趣，教给学生获取知识的途径，让他们主动地获取知识,让学生收集、掌握大量恐龙的知识，是为了更好地让学生理解运用基础知识去发现新问题，解决新问题，提高学生创新能力。
可见网络环境可以向学生呈现出真实的问题情境，令到课本的内容与生活、生产紧密联系起来，弥补在传统教学中表现出的难以向学生创设真实情境的缺陷，同时提供的大量学习资源，可以为学有余力的学生做进一步的学习研究提供大量的资料。
2、网络教学有利于发挥学生的主体作用、提高教学效果。
网络教学给传统的教学方式注入了新的生机和活力。因为它集声音、图像、视频、动画等内容于一体，激发学生主动参与，对学生回答的问题，计算机能及时予以评判。同时，通过自制网页与网络的有机链接，使课堂教学变得更加生动活泼。像罗湖教育信息网、K12以及中国科普网等，都收藏了许多名校的教师教案、例题分析、疑难介绍等丰富的网上教学资源，学生针对自己在学习中存在的问题，可以在网上找到解决的方法。学生也可以直接在网上查阅资料，运用所学知识进行自主分析。
例如有关月球知识的内容的教学中，根据“激励”（内因）“环境”（外因）的两方面需要，把教学分为创设情景、确定问题、自主学习、协作会话、效果评价这五个教学环节，运用多媒体网络进行教学。先通过有关太空情景的影片或图像的播放，假想太空漫游，在学生思想融入神秘太空、登月球旅行情景时给学生提出假想到月球旅行需带物品和可能看见的现象，激发学生求知的欲望，再具体指导学生去查阅有关资料（可以是校园网服务器上教师准备好的资料或是互联网上有关网站）。在指导学生自主获得有关资讯的过程中，教师利用多媒体网络的监看监听功能，对每位学生所观看的内容、聆听的声音和学生说话的内容进行监看监听，以便及时获得反馈信息，发现学生有问题，也可利用网络的“交互辅导“功能，在不影响学生学习的情况下，利用自己的键盘或鼠标切入学生的执行环境进行个别辅导。在完成自主学习后，教师让学生通过校园网聊天室进行讨论（打字速度不够也可以分小组口头讨论），交流对以上问题的观点，通过相互讨论来补充他们对这些问题的理解，这时，教师可以加入聊天室，引导学生的讨论（教师可通过巡视参于分组讨论）。讨论结束后，选出一些学生发言总结（各组代表汇报讨论结果），教学小结并评价学生的学习效果。最后，再让学生在电脑上完成动态网页形式的练习，巩固所学知识。
3、网络教学有利于激发学生学习兴趣和动机，为实现自主学习创设广阔的空间。在传统的教学过程中一切都是由教师主宰，从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的。学生只能被动地参与这个过程，而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中，学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习。比如：例如教学小学科学四年级下册第五单元《岩石与矿物》这一单元时，如果光让学生观察岩石标本、矿物质标本发现有什么不同，是不能够引起学生的学习兴趣的，我们只有借助信息技术，引导学生从每种岩石出现的化学反应中认识岩石和矿物质，将无法解决跨越的时间和空间的限制，经过漫长时间的变化各种岩石、矿物质缩短至几分、几秒展现在学生面前，从而提高学生学习能力。我们在教学中，先通过学生上网查询资料、信息，从学生最关注的矿物质信息，如由泥、砂、岩石的碎屑沉积形成的岩石；湖泊、海洋里的生物死后可能会沉积到水底，经过千百万年后变成了石油和天然气所带给人类的影响，让学生研究岩石与矿物质的形成过程。把复杂的岩石与矿物形成过程，变得集中、具体和形象，不仅让学生对岩石与矿物质的形成过程有了深层次的认识，更使学生经历了科学研究的一般过程。我们正是利用了信息资源、现代化教学手段来跨越时空的界限。将信息技术融合到小学科学教学中来，充分利用各种信息资源和现代化手段，引入时代活水，与小学科学教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活和现代科技。改变传统的科学教学内容，不但使科学教材活起来，更让学生的科学学习置身于信息化的时代，同时也可拓展教师的知识视野。
4、网络教学有利于发展学生的协作学习，激发学生的主观能动性。
我们知道学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲，科学的探究过程就是让他们主动参与和能动的过程，譬如：《空气的污染》一课，除了让学生通过网络集有关空气污染的资料，进行研究分析外，教师可提供本地区这方面的一些情况，让学生来讨论：“假如你是市长你又该怎样来治理我们的市区的环境呢？”通过问题的开放，启发学生发挥创造性，充分发展想象能力。又如《十年后地球的变化》科学主题教学中，我让学生自由组成小组，以小组的形式的进行协作式学习。首先让学生确定要探究的目标，然后让学生提出假设，再让学生自由分组立案选择研究的课题，让他们查阅相关资料，浏览有关网站，最后要他们将搜集的资料整理成幻灯片，校园小报，汇报探究，考察的结果。（让学生通过电脑、实物投影仪展示自己的探究、考察的结果,并分工协作进行汇报，有的同学在电脑，实物投影仪进行展示探究，考察的结果；有的同学用咪头进行讲述，分析，与大家进行交流。）
通过这样的协作式教学，要求为多个学习者提供对同一问题用多种不同观点进行观察比较和分析综合的机会，以便集思广益。这不仅对问题的深化理解和知识的掌握运用大有裨益，而且对高级认知能力的发展、合作精神的培养和良好人际关系的形成也有明显的促进作用。可以说，协作式是最能体现学生的主体性，也最有利于21世纪新型人材培养的一种教学策略之一。
5、网络教学有利于促进师生和学生之间的交流，培养学生的互助精神。
师生的关系是教学过程中最重要的人际关系。教学是教师与学生在理智、情感、行为诸多方面的人际交往过程。“教”与“学”是通过人际交往才结合成一个统一的教学活动。课堂交往影响教学活动的效率与质量。课堂教学主要是师生之间的交往活动。苏霍姆林斯基说：“我坚信，常常以教育上的巨大不幸和失败而告终的学校内许许多多的冲突，其根源都在于教师不善于与学生交往。”为了使学生真正成为学习的主人，我们一改过去“教师讲、学生听、学生问、教师答”的陈旧落后的教学方法，采取以“学生学、教师导”的现代教学方法。
网络教学使学习过程中的交互作用扩大、增强。传统的教学，虽然表现为教师与学生、学生与学生共在一个空间以及他们之间的直接接触的场景，但可能产生的交互作用却不会很显著。教室里教师与学生之间较多发生的是一种从教师到学生的单向作用，学生们很难有机会系统地向教师表达自己对问题的看法，以及他们解决问题的具体过程。同班的同学们在一个教学日中，同学之间能够交流的话语屈指可数。网络教学却为交互式学习创造了新的可能。互动式的网络教学设计有可能使师生之间在教学中以一种交互的方式呈现信息。学生在网络中不仅可以接受知识，同时也可以在上面表达自己的见解。教师可以根据学生反馈情况调整教学。学生不仅可以与教师发生交互作用，还可以向其它同学提出问题，并且发表自己的看法。这种交互式学习的开展，不仅仅表现为学习的效率和质量，更为重要的是每个学生从个体封闭的学习和认知中走出来，学会合作学习，获得群体动力的支持，从而培养了学生群体学习，互相帮助的精神。
应用网络进行辅助教学对培养学生的科学素养让学生在参与教学活动的过程中，获得感受、体验并内化，激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的意识和习惯，都起到了十分重要的作用。所以是利用网络在小学科学教学中的进行探究性教学十分必要的。基于网络的探究学习是一种“链接式”学习，即是学生利用网络的链接实现学习的非线性化。学生根据个人的认知结构、认知习惯和认知水平，在多种选择下独立地、主动获得教师指导下建构知识的意义，“链接式”学习实现了学生学习的自主化、个性化。因此，基于网络的探究学习是非线性学习与线性学习的统一，它有利于学生根据自身已有的图式进行同化或顺应，有利于学生的认知结构既具有稳定性又具有开放性，从而促进学生的终身学习和可持续发展。
参考文献：
①《科学课课程标准》北京师范大学出版社 2003年2月
②《关于网络教学模式与传统教学模式的思考》何克抗
《教育技术通讯》2000年3月 ③《信息技术教育实用教程》邬家伟华南理工大学出版社
2001年2月
④《小学科学课活动设计》王永胜 主编 东北师范大学出版社 2003年01月
发表在08年3月份《小学教学参考》
