對信息技術(shù)與科學(xué)課教學(xué)深度融合的思考與探索

以探究為核心的科學(xué)教學(xué)觀念已成為小學(xué)科學(xué)教師的共識，在認識層面和操作層面都提煉出不少的成果。特別是在假設(shè)環(huán)節(jié)、設(shè)計觀察活動與實驗環(huán)節(jié)、解釋環(huán)節(jié)，教師充分預(yù)設(shè)、精準施策，學(xué)生合理猜測、有序操作、搜集證據(jù)、做出結(jié)論，環(huán)環(huán)相扣，上出了不少的優(yōu)質(zhì)示范課。但是，在組織學(xué)生的探究式活動中，有一部分教師在學(xué)生觀察實驗后的事實數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與分析、數(shù)據(jù)的處理與解釋、認識的碰撞與交流這些環(huán)節(jié)上，往往借助個別優(yōu)等生的發(fā)言，蜻蜓點水，一帶而過。究其原因，主觀上，一是面向全體學(xué)生的科學(xué)教學(xué)觀念還沒有完全建立，因材施教的教育思想沒有扎根;二是科學(xué)探究活動中重假設(shè)、輕設(shè)計，重觀察與實驗操作、輕數(shù)據(jù)的分析與處理，重科學(xué)結(jié)論、輕思維過程的教學(xué)思維在作祟。客觀上，是因為沒有找到一個既能面向全體學(xué)生又能有效地實現(xiàn)因材施教，既能有效地呈現(xiàn)學(xué)生的思維過程又能有效評量與診斷學(xué)生學(xué)習(xí)的時效，既能實現(xiàn)師生之間的互動又能實現(xiàn)生生之間與組組之間的互動的現(xiàn)代教學(xué)技術(shù) 。

三年前，筆者所在的學(xué)校引進了臺灣網(wǎng)奕公司的醍摩豆（TEAM Model）智慧教室系統(tǒng)。筆者滿懷期待地為全區(qū)教師提供了一節(jié)信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)深度融合的研究課——蘇教版六年級上冊的科學(xué)課《搭建生命體的“積木”》，較好地實現(xiàn)學(xué)生個性化、差異化的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)了生生、師生、組間、人機的有效互動，實現(xiàn)了生本課堂、創(chuàng)生課堂的教育理想?，F(xiàn)對該課中的信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的融合的契合點做切片式分析，希望能拋磚引玉，為教育界同仁帶來更多的思考與實踐成果。

教學(xué)技術(shù)準備

教師——課件、顯微鏡、洋蔥切片、人體血液涂片等，相關(guān)細胞的資源包，醍摩豆（TEAM Model）教室系統(tǒng)、智慧助教手機HiTa APP。

學(xué)生——每人一個IRS反饋器，每組一個平板電腦、一臺顯微鏡及洋蔥切片、人體血液涂片。

教學(xué)過程

一、質(zhì)疑引入（2分鐘）

教師操作醍摩豆（TEAM Model）中HiTeach互動系統(tǒng)技術(shù)：利用“計分板”對學(xué)生進行組織教學(xué)。

【利用HiTeach互動系統(tǒng)技術(shù)進行組織教學(xué)，設(shè)置小組學(xué)習(xí)競爭機制】

（一）開門見山

師：今天我們一起來學(xué)習(xí)——《搭建生命體的“積木”》（板書課題）

師：看見今天的課題，你最想知道，最想了解什么？你最期待什么？（歸納學(xué)生的問題）

（二）引導(dǎo)觀察

師：想親自去仔細觀察這些“積木”嗎？希望今天的科學(xué)課，能帶你走進奇妙的微觀世界，解答你們心中的疑問。

二、指導(dǎo)學(xué)生用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞和血紅細胞 （18分鐘）

（一）播放PPT1，講解觀察要求

組長組織同學(xué)一一觀察，注意不要擋光。把顯微鏡下的洋蔥表皮的形狀和結(jié)構(gòu)特點用圖畫加文字的形式記錄下來。畫完后，再次觀察修正。組內(nèi)交流，匯總觀察結(jié)果，時間6分鐘。

教師利用HiTeach互動系統(tǒng)組織學(xué)生進行互動交流。

教師在課堂中的技術(shù)操作：使用計時器，設(shè)置6分鐘計時。學(xué)生活動期間，教師巡視，使用手機HiTa拍攝學(xué)生觀察記錄，上傳到HiTeach互動系統(tǒng)（不同小組六幅圖片）;活動時間到后，回傳到學(xué)生小組平板電腦，組織小組觀察，贊同誰的觀察記錄;使用計時器，設(shè)置1分鐘——使用即時搶權(quán)，學(xué)生操作反饋器搶答（你贊同誰的觀察記錄，說明理由）。操作計分板即時為小組記分。（根據(jù)學(xué)生情況進行二次搶權(quán)。）

【小組觀察結(jié)果的呈現(xiàn)與交流，一直是課堂教學(xué)的軟肋。選誰的觀察結(jié)果來展示呈現(xiàn)，選哪個小組的觀察結(jié)果來展示呈現(xiàn)，往往是教師憑自己的經(jīng)驗和教學(xué)任務(wù)來權(quán)衡。在面向全體、尊重學(xué)生的意愿與完成教學(xué)任務(wù)上，很難找到一個平衡點。小組內(nèi)的共學(xué)、組間的互學(xué)及全班的群學(xué)很難實現(xiàn)有效的共振，很難實現(xiàn)生生之間、組組之間的多向的立體的互動。在此環(huán)節(jié)中，教師設(shè)置6分鐘計時，讓小組內(nèi)的共學(xué)活動控制在有效的時間內(nèi)。教師使用手機HiTa適時拍攝不同學(xué)生的觀察記錄，充分關(guān)注不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。教師選擇六幅觀察記錄（六個組的觀察記錄），實時上傳到HiTeach互動系統(tǒng)，然后回推給每個學(xué)習(xí)小組，每個小組的平板電腦上可以清楚地呈現(xiàn)這六個小組的觀察記錄，讓這六幅觀察記錄成為全班的學(xué)習(xí)資源，變小組共學(xué)為組間的互學(xué)和全班的群學(xué)，讓展示與交流真實有效。以贊同誰的觀察記錄為由，讓學(xué)生用IRS反饋器進行即時搶權(quán)，并利用HiTeach及時統(tǒng)計學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，及時反饋全班的學(xué)習(xí)成效。通過學(xué)生陳述理由，及時矯正部分學(xué)生的學(xué)習(xí)錯誤，統(tǒng)一全班的認識。

此環(huán)節(jié)教師利用手機HiTa、開啟HiTeach的作品觀摩、回推小組平板和即時搶權(quán)技術(shù)，及時呈現(xiàn)小組學(xué)生的觀察記錄的圖片，實現(xiàn)了組與組之間、組與全班之間的有效互動交流，促進學(xué)生主動、自主地深入學(xué)習(xí)?！?/p>

（二）播放PPT2，結(jié)合學(xué)生交流

師：剛才觀察到的這些一個個的近似于方形的小格子就是一個細胞，每個細胞里都有細胞核，每個細胞的外皮都是雙層的，分別叫細胞壁和細胞膜。

師：是不是所有的細胞都是這樣的呢？（師播放PPT3）下面按照剛才觀察洋蔥表皮細胞的方法觀察血液細胞，時間5分鐘。

教師在課堂中的技術(shù)操作：使用HiTeach互動系統(tǒng)計時器，并設(shè)置5分鐘計時。組織學(xué)生分組使用顯微鏡觀察血液切片;教師巡視學(xué)生觀察活動，適時詢問學(xué)生的觀察發(fā)現(xiàn)，使用手機HiTa錄微視頻30秒，上傳至HiTeach互動系統(tǒng)。觀察活動結(jié)束后，組織學(xué)生觀看剛拍攝的微視頻，并請微視頻主角分享觀察發(fā)現(xiàn)，觀察到什么？它是什么樣子的？是怎么排列起來的？每一個的結(jié)構(gòu)是怎樣的？組織其他學(xué)生補充，使用計分板給小組記分。

【手機HiTa隨機拍攝一個組的學(xué)生觀察記錄血液細胞的微視頻，上傳至HiTeach互動系統(tǒng);在學(xué)生完成小組學(xué)習(xí)后，向全班播放微視頻，迅速聚焦學(xué)生的思路，在視頻主角交流完畢后，迅速引發(fā)爭論。獨學(xué)、互學(xué)、群學(xué)活動相互交織，促進學(xué)生觀察交流活動的深入?！?/p>

（三）結(jié)合PPT4，對血液細胞的形狀進行小結(jié)

（四）出示PPT5，進行對比

比較洋蔥表皮細胞和人體血紅細胞有什么不同和相同？小組內(nèi)說一說，議一議。利用HiTeach互動系統(tǒng)組織學(xué)生交流。

教師課堂中的技術(shù)操作：教師使用HiTeach互動系統(tǒng)的即問即答，學(xué)生使用IRS反饋器搶權(quán)，使用計分板給小組記分;組織學(xué)生使用反饋器再次搶權(quán)，使用計分板給小組記分。

【課堂教學(xué)中有一種傾向就是請優(yōu)等生發(fā)言，這樣會使教學(xué)過程比較順暢。但這實際上是對其他學(xué)生的不公，不是課改追求的生本課堂。該環(huán)節(jié)中教師組織學(xué)生用IRS反饋器搶權(quán)，使全班同學(xué)都有機會參與交流，面向全體，充分尊重每一位學(xué)生，實現(xiàn)了教育公平。通過二次搶權(quán)及時反饋學(xué)生觀察活動的成效，對學(xué)習(xí)進行有效調(diào)控與評價，水到渠成地總結(jié)出兩種細胞的異同?！?/p>

（五）結(jié)合PPT5，適時小結(jié)

標注（細胞壁、細胞核、細胞膜、細胞質(zhì)）并評價學(xué)習(xí)活動。

三、認識其他細胞（14分鐘）

（一）期待

師：剛才，只觀察了兩種細胞，對于細胞，你們小組還有哪些迫切的期待？你們小組還想研究什么？還想觀察什么？老師這里有些資源，可能會滿足你們的需求，老師分別推送給你們，把你們的學(xué)習(xí)收獲用一個關(guān)鍵詞寫在平板電腦上，回傳給老師。

教師在課堂中的技術(shù)操作：教師使用HiTeach互動系統(tǒng)，選擇額外資源包;使用“燈泡”按鈕，選擇不同的小組;使用頁面推送按鈕“雙箭頭”，選擇不同的資源，點擊“雙箭頭”，實現(xiàn)分別推送;使用計時器，設(shè)置3分鐘計時。使用“作品觀摩”按鈕，設(shè)置觀摩作品數(shù)量（六幅），回收學(xué)生研究收獲（六幅學(xué)生研究作品）;使用“推送本頁”按鈕“單箭頭”并點擊，將全班學(xué)生上傳的記錄回傳每個小組學(xué)生，組織小組觀摩學(xué)習(xí)，使用計時器，設(shè)置1分鐘計時。師提問：你們最希望哪個組來交流？選擇即問即答按鈕，組織學(xué)生使用反饋器選擇最希望交流的小組序號;選擇統(tǒng)計圖表按鈕，現(xiàn)場查看統(tǒng)計圖，統(tǒng)計學(xué)生心聲;現(xiàn)場請全班呼聲最高的兩個小組來分享學(xué)習(xí)收獲。

【教師根據(jù)不同小組學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，選擇不同的資源，利用HiTeach互動系統(tǒng)的頁面推送功能，向不同的小組定點推送不同的學(xué)習(xí)資源，開啟“作品觀摩”;回收小組的學(xué)習(xí)心得，用IRS反饋器讓全班學(xué)生推選小組做全班分享交流，充分尊重小組的學(xué)習(xí)需求與研究任務(wù)，實現(xiàn)個性化、差異化小組學(xué)習(xí)與全班的群學(xué)、共學(xué)有機結(jié)合，將因材施教與面向全體落到實處?！?/p>

（二）全班交流

師：你們還觀察到了哪些不同的細胞？它們的形狀與結(jié)構(gòu)有什么特征？細胞會運動嗎？細胞會生長嗎？細胞會死亡嗎？

（三）出示PPT6

師：你同意這句話嗎？——生物體的生長發(fā)育過程就是細胞的生長發(fā)育過程;生物體的衰老、死亡也是由細胞的衰老、死亡造成的。同意選1，不同意選2，說出你的理由。

教師在課堂中的技術(shù)操作：教師使用HiTeach互動系統(tǒng)，選擇即問即答按鈕，組織學(xué)生使用反饋器進行選擇;選擇統(tǒng)計圖表按鈕，現(xiàn)場查看統(tǒng)計圖，統(tǒng)計學(xué)生選擇情況;選擇顯示答案“梅花”按鈕并點擊，查看每個學(xué)生的選擇情況;選擇依選項顯示按鈕并點擊，查看每個選項的選擇者，任意點擊兩個學(xué)生交流;選擇計分板，分別為交流小組計分;出示PPT7，小結(jié)。

【利用HiTeach互動系統(tǒng)，查看學(xué)生的思維結(jié)果與展示學(xué)生思維過程，師生共同建構(gòu)細胞的概念。】

四、檢測反饋，形式——依次出示選擇題（題略），學(xué)生搶答（5分鐘）

教師在課堂中的技術(shù)操作：教師使用HiTeach互動系統(tǒng)，選擇即時搶權(quán)按鈕，組織學(xué)生使用反饋器進行選擇;學(xué)生搶權(quán)，請搶權(quán)者交流;使用計分板為小組計分;點擊灰色部分，組織學(xué)生再次搶權(quán);使用計分板為小組計分。

【及時檢查反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，評價學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)結(jié)果?！?/p>

五、課后延伸（1分鐘）

師：通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你還想研究關(guān)于細胞的哪些問題？請大家課后繼續(xù)研究，上網(wǎng)查詢，去感受生命世界的無窮奇妙和樂趣。

教師在課堂中的技術(shù)操作：點擊HiTeach互動系統(tǒng)計分板，總結(jié)小組學(xué)習(xí)成效，提出小組學(xué)習(xí)改進意見。

【使用技術(shù)的目的是激勵學(xué)習(xí)，提出小組學(xué)習(xí)建議?！?/p>

該課較好地踐行了生本課堂的教學(xué)理念，借助醍摩豆（TEAM Model）智慧教室互動平臺的教學(xué)、評量、診斷、補救技術(shù)，關(guān)注每位學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí);通過手機助教HiTa和IRS反饋器與平板電腦，實現(xiàn)探究數(shù)據(jù)的及時傳輸與分析，實現(xiàn)思維過程的顯現(xiàn)與師生之間、生生之間、組組之間、人機的立體互動;通過個性化學(xué)習(xí)資源的定向推送與回收甄選，實現(xiàn)學(xué)生個性化、差異化學(xué)習(xí)，在現(xiàn)代信息技術(shù)與科學(xué)教學(xué)的深度融合上做出了有益的探索。

【名師簡介：劉曉敏，正高級教師，小學(xué)科學(xué)特級教師。四川省小學(xué)科學(xué)微課大賽專家評委，四川省小學(xué)科學(xué)教師實驗操作技能大賽專家評委，成都市小學(xué)高級教師職稱評審專家。所執(zhí)教的《把固體放到水里》獲全國小學(xué)科學(xué)現(xiàn)場賽課一等獎，指導(dǎo)兩位青年教師執(zhí)教的《看月亮》和《簡單電路》分別獲全國現(xiàn)場賽課一等獎和錄像課一等獎。多篇論文在國家級刊物上發(fā)表，專著《小學(xué)科學(xué)教學(xué)擷英》由四川教育出版社出版。】