中小學(xué)信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)融合方案在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時(shí)代浪潮中，中小學(xué)科學(xué)教學(xué)正面臨著“技術(shù)賦能學(xué)習(xí)”與“學(xué)科本質(zhì)堅(jiān)守”的雙重命題?？茖W(xué)學(xué)科以探究自然規(guī)律、培養(yǎng)實(shí)證思維為核心，而信息技術(shù)則為其提供了可視化、數(shù)據(jù)化、智能化的支撐工具。二者的深度融合，既是落實(shí)核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)改革的必然要求，也是破解科學(xué)教學(xué)中“實(shí)驗(yàn)條件受限”“認(rèn)知抽象難懂”“評價(jià)維度單一”等現(xiàn)實(shí)困境的關(guān)鍵路徑。本文立足教學(xué)實(shí)踐場景，從目標(biāo)定位、實(shí)施策略到保障機(jī)制，系統(tǒng)構(gòu)建信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)融合的行動(dòng)方案，為一線教師提供可操作、可遷移的實(shí)踐范式。一、融合的核心目標(biāo)：從“知識傳授”到“素養(yǎng)生長”的范式躍遷信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的融合，并非簡單的工具疊加，而是以科學(xué)素養(yǎng)與信息素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展為核心目標(biāo)，重構(gòu)教與學(xué)的生態(tài)。一方面，借助信息技術(shù)突破科學(xué)教學(xué)的時(shí)空限制與認(rèn)知壁壘，讓微觀粒子、宏觀宇宙、復(fù)雜系統(tǒng)等抽象內(nèi)容變得可觀察、可操作、可分析，培養(yǎng)學(xué)生“提出問題—實(shí)證探究—建模解釋”的科學(xué)思維；另一方面，通過數(shù)字化工具的應(yīng)用（如數(shù)據(jù)采集、可視化編程、虛擬仿真等），發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，使其具備在數(shù)字時(shí)代開展科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。最終實(shí)現(xiàn)“科學(xué)探究+技術(shù)創(chuàng)新”的雙向賦能，為學(xué)生未來參與科技實(shí)踐、解決真實(shí)問題奠定基礎(chǔ)。二、實(shí)施路徑：三維度驅(qū)動(dòng)的融合實(shí)踐策略（一）課程內(nèi)容重構(gòu)：基于技術(shù)賦能的“科學(xué)探究場”搭建科學(xué)教材中的抽象概念、高危實(shí)驗(yàn)、長期觀測類內(nèi)容，可通過信息技術(shù)工具轉(zhuǎn)化為“可感知、可交互、可探究”的學(xué)習(xí)場景。例如：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：在“化學(xué)反應(yīng)速率”教學(xué)中，利用PhET仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可調(diào)節(jié)溫度、濃度、催化劑等變量，實(shí)時(shí)觀察分子碰撞頻率與反應(yīng)速率的動(dòng)態(tài)變化，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)“無法微觀可視化”的局限；在“電路故障診斷”單元，通過虛擬電路實(shí)驗(yàn)軟件，學(xué)生可自由搭建電路、模擬短路/斷路故障，在安全無風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中掌握電路原理。跨學(xué)科項(xiàng)目化設(shè)計(jì)：結(jié)合STEAM理念，設(shè)計(jì)“校園生態(tài)監(jiān)測”項(xiàng)目：學(xué)生使用傳感器采集空氣質(zhì)量、土壤濕度等數(shù)據(jù)，通過Python編程進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗與可視化分析，最終以數(shù)字報(bào)告或動(dòng)態(tài)模型呈現(xiàn)探究成果。此類項(xiàng)目將科學(xué)探究（觀察、測量、分析）與信息技術(shù)（數(shù)據(jù)采集、編程處理）深度耦合，讓學(xué)習(xí)從“課本知識”走向“真實(shí)問題解決”。認(rèn)知難點(diǎn)可視化：針對“地球公轉(zhuǎn)與四季形成”“生物進(jìn)化歷程”等抽象內(nèi)容，運(yùn)用AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)疊加動(dòng)態(tài)模型，學(xué)生通過平板掃描課本插圖即可觀察地球公轉(zhuǎn)的立體軌跡，或通過VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）身臨其境地“見證”生物進(jìn)化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，將抽象規(guī)律轉(zhuǎn)化為直觀體驗(yàn)。（二）教學(xué)方法創(chuàng)新：從“教師講授”到“協(xié)同探究”的方式變革融合信息技術(shù)的科學(xué)教學(xué)，需打破“教師演示—學(xué)生模仿”的傳統(tǒng)模式，構(gòu)建以學(xué)生為中心的探究共同體。翻轉(zhuǎn)課堂+探究社群：課前，教師通過微課（如“顯微鏡的使用方法”“變量控制的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”）引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)；課中，學(xué)生以小組為單位，利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如DIS傳感器、手持技術(shù)）開展探究，實(shí)時(shí)采集溫度、壓強(qiáng)、pH等數(shù)據(jù)，通過Pad端的數(shù)據(jù)分析軟件繪制曲線、推導(dǎo)結(jié)論；課后，借助班級學(xué)習(xí)社區(qū)（如釘釘群、班級博客）分享實(shí)驗(yàn)報(bào)告、提出改進(jìn)建議，形成“預(yù)習(xí)—探究—反思”的閉環(huán)。游戲化學(xué)習(xí)+科學(xué)建模：開發(fā)“科學(xué)闖關(guān)”類游戲，如“微生物世界大冒險(xiǎn)”，學(xué)生通過操控虛擬微生物在不同環(huán)境中生存（調(diào)節(jié)溫度、pH值），理解生物與環(huán)境的適應(yīng)關(guān)系；在“電路工程師”游戲中，學(xué)生需根據(jù)客戶需求（如“設(shè)計(jì)智能照明系統(tǒng)”），利用可視化編程工具（如Scratch）搭建電路邏輯，在游戲化情境中掌握科學(xué)原理與工程思維。遠(yuǎn)程協(xié)同探究：聯(lián)合不同地區(qū)學(xué)校開展“氣候?qū)Ρ扔^測”項(xiàng)目，學(xué)生通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如氣象站）采集本地氣候數(shù)據(jù)，借助云端平臺(tái)共享數(shù)據(jù)，分組對比分析“南北方降水差異”“城鄉(xiāng)熱島效應(yīng)”等問題，在跨地域協(xié)作中理解科學(xué)知識的普適性與地域性。（三）評價(jià)體系優(yōu)化：從“單一紙筆”到“多維生長”的證據(jù)采集融合背景下的科學(xué)評價(jià)，需依托信息技術(shù)構(gòu)建過程性、多元化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的評價(jià)體系，全面捕捉學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展軌跡。過程性評價(jià)工具：利用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)日志、編程代碼、項(xiàng)目報(bào)告等過程性成果，借助AI分析工具識別學(xué)生的認(rèn)知誤區(qū)（如“對變量控制的理解偏差”），為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)干預(yù)依據(jù)。多主體評價(jià)機(jī)制：設(shè)計(jì)“科學(xué)探究成長檔案袋”，包含學(xué)生自評（如“我的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)”）、同伴互評（如“小組協(xié)作中的貢獻(xiàn)與不足”）、教師評價(jià)（如“科學(xué)思維的深度與嚴(yán)謹(jǐn)性”）、家長評價(jià)（如“生活中運(yùn)用科學(xué)知識的表現(xiàn)”），并通過數(shù)字平臺(tái)實(shí)現(xiàn)評價(jià)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)匯總與可視化呈現(xiàn)（如雷達(dá)圖展示素養(yǎng)發(fā)展水平）。數(shù)字化作品評價(jià)：針對學(xué)生的編程模型、虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)可視化報(bào)告等數(shù)字化成果，制定“科學(xué)性+技術(shù)性+創(chuàng)新性”三維評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。例如，評價(jià)“生態(tài)瓶模擬系統(tǒng)”時(shí)，既考察學(xué)生對生態(tài)平衡原理的理解（科學(xué)性），也關(guān)注編程邏輯的合理性（技術(shù)性），更鼓勵(lì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新點(diǎn)（如“加入極端天氣模擬模塊”）。（四）師資能力升級：從“技術(shù)應(yīng)用”到“融合創(chuàng)新”的專業(yè)成長教師是融合實(shí)踐的核心推動(dòng)者，需構(gòu)建“技術(shù)賦能教學(xué)、教學(xué)反哺技術(shù)”的成長閉環(huán)。校本研修體系：開展“三階式”培訓(xùn)：第一階“技術(shù)工具入門”，如掌握虛擬實(shí)驗(yàn)軟件、數(shù)據(jù)采集設(shè)備的基本操作；第二階“教學(xué)場景設(shè)計(jì)”，如結(jié)合科學(xué)課例設(shè)計(jì)“技術(shù)+探究”的教學(xué)活動(dòng)；第三階“創(chuàng)新成果孵化”，鼓勵(lì)教師開發(fā)融合課例、編寫校本教材（如《小學(xué)科學(xué)數(shù)字化探究手冊》）。校際教研共同體：聯(lián)合區(qū)域內(nèi)中小學(xué)組建“科學(xué)+信息技術(shù)”教研聯(lián)盟，定期開展“同課異構(gòu)+技術(shù)賦能”研討活動(dòng)。例如，針對“植物的向光性”教學(xué)，不同學(xué)校教師展示“AR觀察+傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”“虛擬建模+實(shí)地種植”等差異化方案，通過跨校交流拓寬融合思路?？蒲幸I(lǐng)成長：鼓勵(lì)教師以“小課題”形式開展行動(dòng)研究，如《虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對初中生科學(xué)概念建構(gòu)的影響研究》《編程思維在科學(xué)探究中的滲透路徑》，通過實(shí)證研究優(yōu)化融合策略，形成“教學(xué)—研究—改進(jìn)”的良性循環(huán)。三、保障機(jī)制：從“硬件配置”到“生態(tài)構(gòu)建”的支撐體系（一）硬件設(shè)施升級：打造“數(shù)字化科學(xué)探究空間”學(xué)校需根據(jù)學(xué)段特點(diǎn)配置融合教學(xué)所需的硬件：小學(xué)階段：建設(shè)“科學(xué)創(chuàng)客空間”，配備可編程機(jī)器人（如樂高SPIKE）、簡易傳感器（如溫度/濕度傳感器）、AR課本等，滿足低齡學(xué)生的直觀探究需求；中學(xué)階段：升級“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室”，配置DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、3D打印機(jī)、VR設(shè)備，支持高中復(fù)雜實(shí)驗(yàn)（如“楞次定律的定量探究”“有機(jī)合成反應(yīng)模擬”）的數(shù)字化開展。同時(shí)，搭建校園物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與共享，為跨學(xué)科項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支撐。（二）資源建設(shè)與共享：構(gòu)建“活態(tài)化資源生態(tài)”校本資源庫：系統(tǒng)梳理科學(xué)教材中的融合點(diǎn)，開發(fā)配套的微課、虛擬實(shí)驗(yàn)、編程案例等資源，按“年級—主題—技術(shù)工具”分類存儲(chǔ)（如“三年級《植物的一生》+時(shí)間lapse攝影”“九年級《電磁感應(yīng)》+虛擬實(shí)驗(yàn)”），方便教師隨取隨用。區(qū)域資源聯(lián)盟：聯(lián)合區(qū)域內(nèi)學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)（如科技館、科技公司）共建“科學(xué)+信息技術(shù)”資源平臺(tái)，共享優(yōu)質(zhì)課例、專家講座、創(chuàng)新項(xiàng)目方案，形成“校校協(xié)同、校企聯(lián)動(dòng)”的資源供給網(wǎng)絡(luò)。（三）制度與文化保障：激活“融合創(chuàng)新”的內(nèi)驅(qū)力考核激勵(lì)機(jī)制：將“信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)融合”納入教師教學(xué)考核指標(biāo)，設(shè)立“融合創(chuàng)新獎(jiǎng)”，對開發(fā)優(yōu)秀課例、指導(dǎo)學(xué)生獲獎(jiǎng)（如科創(chuàng)比賽、編程競賽）的教師給予表彰與獎(jiǎng)勵(lì)；容錯(cuò)與創(chuàng)新文化：允許教師在融合實(shí)踐中“試錯(cuò)”，通過“教學(xué)創(chuàng)新沙龍”“失敗案例分享會(huì)”等形式，營造“鼓勵(lì)探索、寬容失敗”的教研文化，讓教師敢于突破傳統(tǒng)教學(xué)的舒適區(qū)。結(jié)語：走向“技術(shù)為器，育人為魂”的融合新生態(tài)信息技術(shù)與