摘要：融入现代信息技术的课堂具有更强的表现力、感染力和生命力，可以帮助学生实现多方位的观察体验。学生应用增强现实技术学习人类探月历程、了解各类探月工具的具体应用和发展，能够把学习内容变成可观、可感、可体验的活动，增强学生对知识的理解和记忆；通过互动式教学平台，能够参与实时讨论与合作，培养发散性、创新性思维。这些创新的教学方式，不仅提升了教学质量，更为赋能小学科学智慧课堂助力。
关键词：互联网＋教育　小学科学　信息技术　融合创新
随着教育改革工作的不断深化和科技的不断发展，数字化教学已成为当下教育的热点[1]。本文将以“地球的卫星——月球”一课为例，在“互联网＋教育”背景下，通过信息技术与课堂教学的深度融合，对学生的学习过程进行全过程追踪，以提升学生学习的趣味性和情境性，为赋能小学科学智慧课堂助力。
一、课程背景
“地球的卫星——月球”是教科版小学《科学》六年级下册“宇宙”单元的第1课，是学生感知和认识宇宙的开端，本课将带领学生了解距离地球最近的天体——月球。首先，学生将通过对人类探月历程的学习，了解和掌握探测工具不断改进的过程，感受人类对探索宇宙锲而不舍、不断追求的科学精神，从而提升学生的民族自豪感；其次，学生将在交流和分享课前自制的“月球信息卡”活动中掌握月球的基本情况，了解地球与月球的差异，完成本课学习任务。
二、信息技术在课程中的应用
1. 助力课前活动
本课的第2个学习内容是“我的月球卡”，需要学生在课前利用多种渠道收集有关月球的信息，并在课上进行交流分享，进而掌握月球的相关知识，是一个课前自主预习的活动。为了让学生有效搜集月球信息，教师分别给6个小组提供了主题参考和任务要求，鼓励学生组内相互交流、分工合作，借助互联网、移动数据端等多种方式获取信息，并制作本组的月球卡，最后通过教师发布的软件小程序在规定时间内提交作品（见图1）。

图1　通过软件小程序收集小组预习成果

在本次活动中，信息技术不仅融入了学生生活，还丰富了学生学习的途径和方式、增强了学生之间的互助和交流。同时，利用软件小程序收集作业，既能让教师在课前掌握学生的自学情况，初步了解学生在预习过程中遇到的问题及容易出错的知识点，及时根据学情调整教学设计；又能通过平台进行监控，及时了解学生的预习情况，对学生起到良好的督促作用。由此可见，信息技术在课前活动中的应用改变了传统课堂的教学方式，突出了学生的主体地位，大大提升了学生课下学习的效率。
2. 赋能课中教学
（1）创设情境，诗歌导入，聚焦主题　课堂导入是一节课的开端，重在吸引学生的注意力，调动学生的学习兴趣，激发学生的学习动机。课程伊始，利用网络搜索引擎获取苏轼《水调歌头》的音频资源进行导入。伴着悠扬的旋律，请学生谈谈能想到什么？学生马上会说出很多与月亮相关的想法，随即让学生分享更多有关月亮的传说、故事等。那么，月球到底还有哪些奥秘呢？人们又是怎样探索、认识月球的呢？由此引出本课的学习主题“地球的卫星——月球”。
借助信息技术创设情境教学，不仅能让学生如临其境，加强感知；同时还能激发学生学习兴趣，提升学习专注度，为后续主动性学习奠定基础。
（2）增强现实，师生互动，体验式探究　开启本课第1个学习活动“人类对月球的探索”。使用教科书出示从古至今人类探月历程的4幅图片，让学生认识到人类对月球的探索经历了肉眼观察—望远镜观察—飞行器探索—登月考察的过程。此环节如果仅通过观看图片的方式让学生认识探月历程不仅枯燥乏味，而且无法直观地看到探月工具的具体应用和发展，那么学生对这部分内容的掌握注定会比较肤浅。因此，在本环节教师采用增强现实技术创设虚拟情境，打破时间与空间的限制，通过虚拟技术为学生呈现出真实情境的探月工具和场景，把学习内容变成了可观、可感、可体验的活动，让学生直观地看到探月工具的应用和发展，在体验中激发学生的学习兴趣，拓宽眼界，加深对探月历程的认识。
首先，教师将人类首次登陆月球背面的探测器“嫦娥四号”照片展现在学生面前，学生通过模拟执行发射任务，清晰直观地看到“嫦娥四号”探测器着陆月球背面的过程，以及近距离拍摄的世界第一张月背影像（见图2）。此时学生的好奇心和学习热情瞬间被带动起来，连连发出惊叹之声。

图2　模拟“嫦娥四号”探测器登陆月背

图3　模拟“鹊桥”与地球实现通讯

在学生热情高涨之时，继续提问：“同学们，你们知道‘嫦娥四号’探测器是如何与地球建立联系，并把数据传输给地球的吗？”让学生思考后为学生展示世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通讯卫星“鹊桥”，让学生通过模拟开启“鹊桥”的方式，看到其与地球间实现通讯的过程（见图3），在互动中深切感受到科技的进步和发展。
在此基础上，为了开阔学生视野，教师向学生展示我国首颗人造地球卫星“东方红一号”（见图4），以及发射“东方红一号”等的“长征”系列运载火箭（见图5），学生在虚拟情境中体验火箭的发展改进历程，观看“东方红一号”的成功发射。在整个教学过程中师生频频互动，学生参与度大大提升，课堂氛围和谐活跃，教学效果良好。

图4　模拟“东方红一号”发射

图5　模拟“长征”系列运载火箭发射

小学生的思维和感知能力较弱，在教学时单纯的理论讲解并不能激发他们的兴趣，会导致教学效果不够理想。但借助信息技术手段，将增强现实技术融入课程中，不仅丰富了学生的感性认识，加深对科学知识的掌握；同时学生在体验过程中还可以感知我国航天事业的快速发展，更能充分激发学生的爱国情怀，培养学生学习航天人“艰苦奋斗、勇于探索、开拓创新”的科学精神，有效实现了对学生的思想政治教育。此外，教师要给学生一定的时间和空间，让他们通过对增强现实的虚实结合场景操作进行思考，通过观察，发散联想，让学生在对增强现实资源的体验、感受和操作中获得新的知识。
（3）组织交流，3D模型，强化认知　在学生对人类探月历程有了深入了解后，继续向学生提问：“那你们知道人类登月后，获取了有关月球的哪些信息吗？我们可以进行交流讨论吗？”引出本课的第2个学习活动“我的月球卡”。
课前教师让学生以小组为单位收集月球信息，并绘制了本组的月球卡。本环节是让学生围绕收集的主题展开小组讨论交流活动。在交流过程中学生会发现他们收集的信息既有相同也有差异，观点既有赞同也有质疑，而这正是交流探究的价值与意义。活动结束后，教师组织学生从月球卡内容的科学性、丰富性、美观性，以及语言流畅性等几方面进行简要的组间评价，最后由教师进行总结。
针对学生的汇报结果，教师巧用3D虚拟模型，通过360°旋转地球和月球，让学生更加直观、立体地看到不同天体的内外结构、体积大小和表面特征等方面的差异；通过呈现增强现实下的太阳系虚拟模型，让学生在天体的对比中进一步强化对地球、月球的认知（见图6）。

图6　虚拟地月3D模型、太阳系增强现实模型

本环节以3D虚拟模型与增强现实技术相结合的形式，将抽象的天体具象化，让学生在沉浸式的场景中与知识点通过新的方式互动，让教育模式从传统的被动接受式学习转变为以学生为中心的自主探究式学习，提高了学习效率，有效突破了重难点，实现了教学目标。
（4）游戏闯关，思维导图，总结提升　探究活动结束后，为了检测学生的知识掌握情况，教师利用希沃白板中的课堂活动功能设计了闯关游戏，在小组竞赛的过程中将知识检测趣味化。最后让学生提炼本课重点内容，绘制思维导图，建构知识网络，进一步加深对所学知识的理解（见图7）。

图7　游戏闯关与思维导图

以游戏的形式进行检测，不仅可以激发学生的挑战欲，还能丰富课堂教学活动，短时间内即可了解学生的知识掌握情况，及时进行查漏补缺；以思维导图作为最后的总结，引导学生表达交流，有助于帮助学生梳理知识，构建层级分明的知识网络，提高学生的发散性思维，培养学生良好的科学素养。
3. 激活课后实践
“双减”政策对学生的课后作业提出了新的要求。结合学科特点为学生设计实践性、拓展性活动，可以丰富学生的学习生活，让作业变得更加生动有趣。鼓励学生课后继续尝试增强现实的体验活动，让学生在沉浸式活动中感受到科学的无限魅力（见图8）。

图8　学生在课后体验增强现实活动示例

三、课程实施效果
将信息技术与科学教学的课前、课中和课后进行深度融合，不仅改变了学生的学习模式，提升学生课前自主学习的能力[2]，也促进了学生课上的表达和交流。将增强现实、虚拟3D模型带入课堂，化静为动、化虚为实，让学生在情境中体验和学习，既增强了师生间的互动，也激发了学生的学习兴趣，提高了学生学习的参与度。以游戏闯关、思维导图进行检测总结，将枯燥的知识趣味化、抽象的语言形象化、深奥的道理具体化，有利于学生加深对知识的理解、巩固和记忆。因此，信息技术的应用为课堂教学注入了新鲜活力与生机[3]，为打造小学科学智慧课堂赋能、助力。
四、评价与反思
“地球的卫星——月球”一课在教学内容编排和环节设计上充分融合了信息技术手段；教学过程中实现了学生的主体地位，调动了学生的主观能动性；层层递进的环节设计不仅增强了教学的趣味性，让课堂“活”起来，让学生“动”起来，而且提升了教学效果，使学生的思维能力得到进一步发展。
总之，教育的数字化时代已悄然而至，如何在教育“双减”中做好科学教育加法，如何将先进的信息技术融入教育教学中，需要每一位教育工作者深度思考。教师要取其精华，充分结合信息技术的优势与学科特点，丰富课堂教学形式，用新技术赋能教育教学变革，帮助学生实现全方位发展[4]，助力学生爱学、善学、勤学、乐学，拥抱理想，快乐成长！

参考文献
[1] 孙曙辉，刘邦奇，李新义．大数据时代智慧课堂的构建与应用[J]．中国信息技术教育，2015（Z1）：112-114．
[2] 刘晓棠．巧用现代信息技术与小学科学教学的整合[J]．科学咨询（科技·管理），2018（07）：121．
[3] 应峰．小学科学与信息技术的整合探讨[J]．课程教育研究，2019（18）：190．
[4] 江峰．信息技术提高小学科学课堂时效性初探[J]．新教师，2016（5）：59-60．■

来源: 中国青少年科技教育工作者协会