大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下科學(xué)課堂人才培養(yǎng)模式探究

彭瑋

大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，教育領(lǐng)域不斷發(fā)生著深刻的變革。筆者針對(duì)所教的學(xué)科——小學(xué)科學(xué)的人才培養(yǎng)模式也進(jìn)行了一系列的探索，以期在大數(shù)據(jù)時(shí)代下的科學(xué)課堂上可以更加突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，使他們掌握學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)未來(lái)知識(shí)的能力。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，教育行業(yè)也與其有著越來(lái)越深入的關(guān)聯(lián)，智慧教育變革正在悄然來(lái)臨。每位教育工作者需要不斷加快學(xué)習(xí)的腳步才能讓學(xué)生應(yīng)對(duì)未來(lái)更快速的變化。筆者針對(duì)所教的學(xué)科——小學(xué)科學(xué)的教學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的探索。

一、大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教育環(huán)境的影響

大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教育環(huán)境產(chǎn)生的影響越來(lái)越廣，越來(lái)越深，表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（一）大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教與學(xué)關(guān)系的影響

在知識(shí)面的層面，過(guò)去是教師占優(yōu)勢(shì)，教師讀書(shū)多，上學(xué)時(shí)間長(zhǎng)，其專(zhuān)業(yè)知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于學(xué)生，其他方面的知識(shí)由于生活經(jīng)驗(yàn)較學(xué)生豐富也有一定的積累，之前教學(xué)中提倡教師的知識(shí)量為一個(gè)“缸子”，這樣學(xué)生才能從中得到“一小碗”。隨著時(shí)代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)達(dá)，教師與學(xué)生知識(shí)面在同一平面，教師知道的學(xué)生也知道，甚至經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“學(xué)生知道，教師卻不知道”或者“學(xué)生會(huì)問(wèn)教師根本不懂的問(wèn)題”等情況的出現(xiàn)。

在知識(shí)深度的層面，從前教師是權(quán)威，教師在專(zhuān)業(yè)上必須有絕對(duì)深度的研究，才能引導(dǎo)學(xué)生的思維邏輯不斷向深度發(fā)展?，F(xiàn)今，教師與學(xué)生互為挑戰(zhàn)。由于其在思維發(fā)展黃金期很早就接觸外界源源不斷的信息，因此學(xué)生在其感興趣的領(lǐng)域會(huì)多加關(guān)注，不斷加深思考，很多情況下教師也了解不夠其深刻。

在知識(shí)獲取層面，過(guò)去是教師教、學(xué)生學(xué)，現(xiàn)在是教師學(xué)生獲取知識(shí)各有渠道，教師有的渠道，很多學(xué)生也是可以接觸到的。

（二）大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)學(xué)生認(rèn)知方式的影響

過(guò)去的學(xué)生大部分時(shí)間是通過(guò)閱讀紙張?zhí)幚砗?jiǎn)單的知識(shí)，被動(dòng)地接受很多知識(shí)，認(rèn)知方式較為單一，認(rèn)知能力增長(zhǎng)較為緩慢。在現(xiàn)今的大數(shù)據(jù)時(shí)代，很多文字信息都變?yōu)閳D片呈現(xiàn)的方式，即學(xué)生步入了“讀圖時(shí)代”，其中有海量的、有趣的信息，因此學(xué)生會(huì)在其中主動(dòng)搜尋知識(shí)。這樣得來(lái)的知識(shí)印象會(huì)更加深刻，應(yīng)用起來(lái)更加靈活。

（三）大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教育組織的影響

傳統(tǒng)的教育組織猶如“金字塔”形，“底層的”學(xué)生權(quán)力意志得不到充分的發(fā)揮，這樣的教育組織刻板規(guī)劃、活力低下。現(xiàn)今，微信、QQ等社交App的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，各種教育組織呈現(xiàn)扁平化趨勢(shì)，猶如“蜂巢”般需要協(xié)調(diào)合作，鼓勵(lì)自我涌現(xiàn)，教育組織高度靈活。學(xué)生可以通過(guò)微信等社交軟件向教師表達(dá)所思所想。

二、大數(shù)據(jù)時(shí)代背景在小學(xué)科學(xué)課堂中人才培養(yǎng)策略

為了應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來(lái)的變革，人才培養(yǎng)的方式也發(fā)生了變化，如圖1所示：

因此，當(dāng)今以及未來(lái)的教育需要照顧到班上每位學(xué)生的個(gè)別差異，貫徹因材施教。

針對(duì)以上大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)于教育行業(yè)的影響，筆者以自己教的班級(jí)為依托，進(jìn)行了幾個(gè)方面的探索。

（一）開(kāi)展主動(dòng)型學(xué)習(xí)，提升學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力

大數(shù)據(jù)時(shí)代，獲得信息已經(jīng)不是難題，“加工”“處理”才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)、信息，學(xué)生同時(shí)也面臨著“選擇困難癥”，哪些是與己有用的信息，哪些是無(wú)用的，有用的信息又該如何為己所用，這是難點(diǎn)所在。因此，提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的“加工能力”是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在?！缎W(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，課程基本理念中的一條是倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，如何進(jìn)行更有深度的探究，首先學(xué)生要學(xué)會(huì)“發(fā)問(wèn)”。意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題后，我在每個(gè)單元開(kāi)始之前都會(huì)布置一個(gè)作業(yè)：學(xué)習(xí)本單元之前你有什么問(wèn)題？你想有什么收獲？提示學(xué)生課前搜集一些資料，并且回答上述三個(gè)問(wèn)題。例如，在學(xué)習(xí)《天氣》單元時(shí)，我布置了這個(gè)作業(yè)，很多學(xué)生搜集了很多有關(guān)天氣的問(wèn)題，例如天氣是什么？為什么會(huì)下雨？為什么南方比北方更熱？……這些問(wèn)題即使不去搜集資料也可以問(wèn)得出，但是學(xué)生的確收集了很多有關(guān)天氣的資料，我發(fā)現(xiàn)原因是學(xué)生不會(huì)歸納整理這些信息。因此，我引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所搜集的信息進(jìn)行分類(lèi)：天氣的組成部分，天氣的觀察方法，天氣預(yù)測(cè)的方法，氣候與天氣的不同，不同天氣形成的原因等，列出這些條目后，我鼓勵(lì)學(xué)生分組討論，將所收集的信息進(jìn)行分類(lèi)。果然提出的問(wèn)題會(huì)更加具體，更加有深度。學(xué)習(xí)完這個(gè)單元的內(nèi)容時(shí)孩子們也收獲了很多。

引導(dǎo)學(xué)生會(huì)分析數(shù)據(jù)、資料是學(xué)生在科學(xué)課堂上主動(dòng)學(xué)習(xí)的“助推器”。

（二）倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力

STEAM代表科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），藝術(shù)（Arts），數(shù)學(xué)（Mathematics），STEAM教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)多學(xué)科融合的綜合教育;是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。身處大數(shù)據(jù)時(shí)代，學(xué)生們知道知識(shí)并不是難事，難的是運(yùn)用知識(shí)。教師需要調(diào)動(dòng)學(xué)生解決難題的主觀能動(dòng)性。例如在學(xué)習(xí)《聲音的變化》這一節(jié)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)聲音的高低、強(qiáng)弱變化容易混淆時(shí)，發(fā)現(xiàn)一味地探究已經(jīng)無(wú)法加深學(xué)生的認(rèn)知了。在教學(xué)反思時(shí)，我及時(shí)找到了這節(jié)課與音樂(lè)學(xué)科的交叉點(diǎn)，利用“學(xué)習(xí)聲音的變化可以改造常見(jiàn)的物體制作樂(lè)器”為突破點(diǎn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，學(xué)習(xí)聲音變化的本質(zhì)規(guī)律，結(jié)合一些常見(jiàn)樂(lè)器的演奏方式，幫助學(xué)生理解聲音的變化。課下鼓勵(lì)學(xué)生制作簡(jiǎn)單的“樂(lè)器”，學(xué)生在收集資料并不斷摸索實(shí)驗(yàn)中，制作出“吸管排簫”（ 如圖2）。并且利用其吹奏出簡(jiǎn)單的歌曲。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生對(duì)聲音強(qiáng)弱、高低變化的本質(zhì)規(guī)律有了深刻的理解。

找到學(xué)科間交叉點(diǎn)并且培養(yǎng)孩子應(yīng)用知識(shí)的能力是科學(xué)課堂重要的一環(huán)，這為學(xué)生解決問(wèn)題能力的提升奠定了基礎(chǔ)。

（三）滲透國(guó)際理解教育，提升學(xué)生國(guó)際勝任力

國(guó)際理解教育是20世紀(jì)70年代后半期日本出現(xiàn)的教育思潮和活動(dòng)。它是隨著當(dāng)代經(jīng)濟(jì)貿(mào)易活動(dòng)國(guó)際化而發(fā)展起來(lái)的，旨在通過(guò)傳播和掌握各國(guó)地理、經(jīng)濟(jì)、文化和政治等知識(shí)，適應(yīng)日益擴(kuò)大的國(guó)際交往的需要，達(dá)到各國(guó)及其人民之間相互理解和相互關(guān)心。鄧小平同志曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來(lái)”。習(xí)近平同志也說(shuō)過(guò)：“中國(guó)開(kāi)放的大門(mén)不會(huì)關(guān)閉，只會(huì)越開(kāi)越大”。大數(shù)據(jù)時(shí)代中，學(xué)生時(shí)刻與世界處在緊密聯(lián)系中，未來(lái)發(fā)生的聯(lián)系會(huì)更深刻。根據(jù)時(shí)代的變化，我將國(guó)際教育的理念滲透進(jìn)小學(xué)科學(xué)課堂中，從小培養(yǎng)學(xué)生用國(guó)際視野分析、解決問(wèn)題，逐步參與國(guó)際事務(wù)。例如，在《運(yùn)動(dòng)起來(lái)會(huì)怎樣（一）》以及《運(yùn)動(dòng)起來(lái)會(huì)怎樣（二）》的教學(xué)過(guò)程中，為了讓學(xué)生深刻理解呼吸以及心臟跳動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用，筆者引導(dǎo)學(xué)生在課前收集中外小學(xué)生大量運(yùn)動(dòng)后的表現(xiàn)等相關(guān)資料，并讓學(xué)生自己查找原因。學(xué)生整理資料后總結(jié)道：很多外國(guó)小學(xué)生運(yùn)動(dòng)后很快體能恢復(fù)到正常，中國(guó)小學(xué)生雖然也能完成一些運(yùn)動(dòng)量大的運(yùn)動(dòng)，但是恢復(fù)到正常體能時(shí)所花的時(shí)間長(zhǎng)。再問(wèn)學(xué)生是哪些方面的體能因素，學(xué)生會(huì)知道是呼吸頻率和心臟跳動(dòng)頻率。隨后筆者開(kāi)始安排一些探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)更加明白兩者在運(yùn)動(dòng)中扮演的角色。最后問(wèn)學(xué)生造成出這種差異的原因，學(xué)生歸結(jié)為以下幾方面原因：1.人種差異;2.遺傳基因;3.飲食結(jié)構(gòu);4.體育教學(xué);5.生活習(xí)慣;6.教育體制;7.社會(huì)環(huán)境等。課堂最后的升華階段，我引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出如何解決這個(gè)問(wèn)題，所有學(xué)生都會(huì)認(rèn)識(shí)到鍛煉身體的重要性。在這樣的課堂上，學(xué)生不僅縱深學(xué)習(xí)了課本上的內(nèi)容，還橫向?qū)Ρ攘似渌麌?guó)家的相關(guān)做法，開(kāi)闊了思路，學(xué)會(huì)用全球視野分析問(wèn)題。

在科學(xué)課堂上滲透一些國(guó)際理解教育的理念可以大大開(kāi)闊學(xué)生的思路，強(qiáng)調(diào)開(kāi)放性思維，讓學(xué)生們更加關(guān)心世界，理解不同國(guó)家歷史背景和風(fēng)俗習(xí)慣，從而提升學(xué)生的國(guó)際勝任力。

三、總結(jié)與展望

身處與大數(shù)據(jù)時(shí)代，教師與學(xué)生需要共同面對(duì)新的挑戰(zhàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅發(fā)生在教室里，而是終身的、全面的、按需獲得的。教師因此也必須不斷更新思想觀念，突破舊的、傳統(tǒng)的教育觀念、教育模式、教與學(xué)的方式，用“創(chuàng)新型學(xué)習(xí)”取代“維持型學(xué)習(xí)”，將更多的精力用于教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)未來(lái)知識(shí)。

【作者單位：天津外國(guó)語(yǔ)大學(xué)附屬濱海外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 ?天津】