上课开始，教师坐在计算机面前，发出了计算机同步的命令，学生的计算机上出现了一个保护生物多样性的网站主页，教师的鼠标指向了引言，利用录像播放创设一个生动真实的情景，引起学生的兴趣，伴随着教师的旁白：“面对这样严峻的现实，我们能做些什么呢？”紧接着教师的鼠标指向了任务栏，通过虚拟的情景——国家环保局委任，进行角色扮演，趣味性地提出了本课探究的问题，当师生共同看完任务后，让学生自己选择扮演的角色，自由组合小组，同时取消了计算机同步命令，教师帮助并指导学生讨论他们的角色，研究主题，创建陈述报告。通过学生网上及图书馆等自主学习，协作探究，小组交流，互相帮助，从而意义建构，获取知识。3～4天后，在多媒体网络教室各小组代表做项目的口头陈述，并在作品展示区展示各小组的研究成果，其他小组同学应用《保护生物多样性计划》的评价量标进行评价，同时在交流会话区发表评论和建议。
这是一个让学生进行数字化学习的主题探究活动。教师通过网络发布课程信息和课程标准，通过网络创作并向全班同学发送教学设计方案、前几届学生的作品和电子演示文稿等，利用多媒体技术充分表达教学意图，并指导学生通过网上搜索资源等方式进行学习，充分发挥学生的学习积极性；学生可以通过网络查询所需的信息，可以应用网络创作资源并向教师和全班同学发布自己的作品，还可以通过E‐mail或BBS论坛等方式和教师、同学开展网上的协作学习活动，如专题讨论等，教师和学生之间可进行多种方式的交流，如果是老师和同学无法解决的问题，还可以通过E‐mail向各地的专家请教，同时还可利用网络资源重构教学资源等等。
在这个数字化学习活动中，教师还运用信息技术建立专题学习资源库——《生物乐园》。由于网上具有大量冗余或非真实的信息，再加上受现有网络传输连接的限制，学生直接在因特网上搜索信息，教学效率将会大受影响，有些甚至可能会出现“迷航现象”。对此，开发专题学习资源库是一种有效的解决办法，教师可以在因特网上收集大量与教学目标、内容相关的信息资料（文字材料、图片、动画、影像等），然后将收集到的资料加工整理，制作成许多相关的网页，通过“节”与“链”的方式将信息资源组合成能方便使用的专题资源信息库。专题学习资源库除了具有专题性、综合性、实践性的特点外，还有开放性的特点，学生本身也是专题学习资源库的开发者。此外，由于科学学科是一门综合学科，涉及知识面很广。因此，互联网中有关科学学科知识的各种网站也非常多，我们可以将这些有用网站进行搜集、分类，对学有余力的学生，在主页上还提供专业网站的超链接、搜索工具，让他们直接上因特网浏览更多的信息。在教学过程中随时可以点击进入相关网站搜索信息资料。
在这个数字化学习过程中，学生从自己所扮演的角色出发，依据自己感兴趣的问题，在网络上自己搜索资料、自己安排学习计划、自己确定学习策略、自己来解决问题，根据自己的具体情况确定学习的进程、学习的方式、选择结果的表达方式等等，真正发挥了学生学习的主体作用，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，是共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式，它充分利用了信息技术的资源功能、信息技术的交互功能和信息技术的演示功能。在信息技术的帮助下，学生主动地获取科学知识、处理资料、交流信息，并以电脑作品的形式完成研究目标，形成研究成果，实现知识的意义建构，从更完整意义的整合目标价值观看，这种整合方式也逐步体现信息技术教育的目标价值，在整合的环节中，培养了学生对信息技术的兴趣、意识及灵活地检索信息、传输信息、处理信息和展示信息的能力，提高了学生的信息素养。同时还养成敢于依据客观事实提出自己的见解、善于与人交流、分享与协作的习惯，形成尊重别人劳动成果的意识。通过学习成果的发布，展示表现自我的能力，发展解释和评价能力，体验学习成功的喜悦；养成与自然和谐相处的生活态度，初步懂得实施可持续性发展战略的意义。
信息技术与课程整合，其实质是要让学生学会进行数字化学习，包括如下三个基本点。首先，课程学习活动是在数字化学习环境中实施。即学与教的活动要在数字化环境中进行，包括多媒体计算机、多媒体课堂网络、校园网络和因特网等，学与教活动包括在网上实施讲授、演示、自主学习，讨论学习、协商学习、虚拟实验、创作实践等环节。其次，课程学习内容是经过数字化处理并成为学习者的学习资源。包括三层意思：通过教师开发和学生创作，把课程学习内容转化为数字化的学习资源，并提供给学习者共享；充分利用全球共享的数字化资源作为课程教学的素材资源；利用全球共享的数字化资源与课程内容融合在一起直接作为学习对象，供学生进行学习、评议、分析和讨论。第三，课程学习知识是经过学习者利用信息工具进行重构和创造。利用诸如文字处理、图形、图像处理、信息集成等工具，让学生对课程学习内容进行重组、创作，使课程学习不仅能使学生获得知识，而且能够帮助学生建构知识。
以数字化学习为核心的信息技术与课程的整合，不同于传统的学习方式，具有如下鲜明的特点：①学习是以学生为中心的，学习是个性化，能满足个体需要的；②学习是以问题或主题为中心的；③学习过程是进行通讯交流的，学习者之间是协商的、合作的；④学习是具有创造性和再生性的；⑤学习是可以随时随地进行的。
数字化学习改变了学习的时空观念。数字化学习资源的全球共享，虚拟课堂、虚拟学校的出现，现代远程教育的兴起，使学习不再局限于学校、家庭中，人们可以随时随地通过互联网进入数字化的虚拟学校里学习。从时间上说，只通过一段时间的集中学习不能获得够一辈子享用的知识技能，人类将从接受一次性教育向终身学习转变，所以数字化学习要求学习者具有终身学习的态度和能力。信息时代，个体的学习将是终身的，个体的终身学习是指学习者根据社会和工作的需求，确定继续学习的目标，并有意识地自我计划、自我管理、自主努力，通过多种途径实现学习目标的过程。
同时，数字化学习要求学习者具有良好的信息素养。只有培养学生具备良好的信息素养，才能够理解信息带来的知识并形成自己的观点和知识结构。
信息素养也是终身学习者具有的主要特征，它包含着三个基本点：信息技术基本知识和应用技能，指利用信息技术进行信息获取、加工处理以及呈现交流的技能；对信息内容的分析、批判与理解能力，即对信息的检索策略、对所要利用的信息源、对所获得的信息内容都能进行逐一的评估，在接受信息之前，会认真思考信息的有效性、信息陈述的准确性，识别信息推理中的逻辑矛盾或谬误，确定论点的充分性；能根据社会需求，整合信息、创造信息以及利用信息，融入信息社会的态度和能力，指信息使用者要具有强烈的社会责任心、具有与他人良好合作共事精神，把信息的整合和创造力作为推动社会进步的力量。
由于科学课程本身是在不断发展的，为此，在实施信息技术与中学科学整合的过程中应注意以下几个问题：第一，通过有效的整合能实现多重教学目标。学生能进一步学习和掌握信息技术，深化信息科学知识的学习；学生通过运用信息技术能更好地学习科学课程；学生可以逐步领会整合的思想。第二，选择合适的内容使信息技术与科学课程有机的整合。科学课程具有丰富的内容，然而并不是所有的内容都适合网络环境下与信息技术的整合，只有选择那些具有丰富的网络资源、具有一定的开放性等适合与信息技术整合的内容才可以进行，就是能对整个教学设计进行系统性的转变，提供社会背景下的探究学习机会。
推进中小学信息技术的应用，不是为了信息化而信息化，而是通过信息化的推进，实现中国基础教育的跨越式发展。首先要实现观念的转变，一是要把信息技术从学习对象转变为学习工具，要把信息化作为提高教育质量的一个重要载体，信息技术的应用要和日常的教育教学结合起来，真正把信息技术运用到学习之中。二是要把信息技术作为辅助教学的手段转变为学习的方式，发挥信息技术在学生自主学习、主动探究、合作交流等方面的优势。让学生学会进行数字化学习，这是信息技术与课程整合所追求的目标。新一轮基础教育课程改革，突出强调信息技术与课程的整合，要把信息技术与课程改革有机地结合起来，使新课程在一个比较高的水准上推进。只有实现信息技术与课程的整合，信息技术才不再仅仅是一种技术手段，而是一种学习方式的根本变革。
［问题讨论］
1.科学教学中还有哪些内容适合进行数字化学习？
2.信息技术与科学学科的整合还有哪些途径和方法？
3.以能源教学为例，说一说怎样与信息技术整合以及这样做的利弊得失。
（二）按案例的内容或主题分类
科学教学案例撰写的范围不仅仅是指科学课堂教学，还包括科学课外教学活动、科学综合实践活动等。因此，案例的撰写主角应该根据教学活动的类型而定，可以是教师，可以是学生，也可以是师生共同合作。按照内容或主题，案例可划分为四种类型：
1.意外式案例
意外式案例是反映师生巧妙处理教学中发生的出人意料而又合乎情理的偶发事件的案例。例如，教师对一名学生的奇思妙想的支持、引导和帮助等，都属于意外式案例。这类案例的特点是：出乎意料，但在情理之中；问题格外集中，矛盾十分突出；故事情节不复杂，但能使人由小见大，深受启发。
例文4
课堂中的意外 意外中的收获——课堂生成资源开发例谈
［案例一］“使用定滑轮可以省力”
对于定滑轮的教学，很多老师的做法是先介绍什么是定滑轮，然后边演示边得出使用定滑轮的特点。这个实验比较简单，只要先用弹簧秤直接称出钩码的重力，再通过定滑轮用弹簧秤向不同方向拉钩码，读出弹簧秤的示数，比较弹簧秤的读数，就可以得出“使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向”的结论。这样的教学按部就班，只要能较好地引导学生观察，学生听得很认真，其“效果”还是得到广大老师认可的。
新课程实施以后，教学目标的多元化要求我们重新审视这样的教学。引导学生质疑、改变教学过程过分依赖教材、过于强调接受学习、倡导学生主动参与、乐于探究，开展探究教学是一种很好的选择。我们看一下改变教学方式后学生是怎样得出“使用定滑轮可以省力”的结论以及怎样找出问题并作出合理解释的。
上课时，老师将书上的演示实验改成了学生分组实验。
在汇报交流实验结果时，大多数的小组得出了“使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向”的结论。有一个小组得出了“使用定滑轮可以省力”的结论，致使其他组的成员用怀疑的眼光看着他们。（结论同样也出乎老师的意料）师：那我们就请这一组的同学上讲台把实验再做一遍，看看他们是怎样得出这一结果的，好吗？
生：好！
学生实验：结果通过定滑轮的拉力示数，的确比直接拉重物时要小。
师：表扬这一组的同学，并指出科学学习要善于发现问题，敢于提出不同的见解。教师话锋一转问：怎么会出现这种情况呢？要求每个小组对这一实验结果展开讨论并提出各种可能。（各组动手观察并热烈讨论，几分钟后教师组织汇报讨论结果）
观点1：有些定滑轮省力，有些定滑轮不省力。
观点2：绳子与滑轮、轴与滑轮之间有摩擦。
观点3：弹簧秤坏了。
观点4：弹簧秤没有调零。
由于观点不一致，同学中产生了争论。
师：刚才同学们就使用定滑轮出现省力的情况，大胆地提出了自己的猜想，并相信自己的观点是正确的，这很好，但大家这样争论下去会有结果吗？
生：不会。
师：仅用争辩是不能解决问题的，要证明自己设想的正确性，只有用实验和事实。所以，我建议持相同观点的同学在一起，设计一个验证方案，对自己的猜想进行验证，并将实施过程与实验结果记录下来。
生：自由组合，设计并动手实验。
学生汇报：
针对观点1：我们与邻组交换了定滑轮进行实验，结果还是得出与刚才一样的结果。所以我们断定问题不是出在定滑轮上，而是在弹簧秤上。
针对观点2：根据摩擦力是阻碍物体运动的力，有了摩擦力后，应该是费力，而不是省力。我们在轴上加几滴润滑油后实验，结果没多大区别。看来轴与轮之间的摩擦不是产生该问题的原因。
针对观点3：我们是这样实验的，把弹簧秤在弹性范围内拉长，放手以后仍能恢复到零刻度，所以我们认为弹簧秤没有坏。
针对观点4：我们通过实验发现弹簧秤是否调零虽然会影响读数，但不会影响实验结果。而且我们还发现得出“省力”结论的组的弹簧秤是经过调零的。
这样四个猜想都被学生否定了，探究陷入了僵局。
师：刚才各组通过实验，将四个猜想都否定了，那么使用定滑轮到底是否省力呢？是我们在排除猜想时不够严密，还是存在其他可能呢？
