數(shù)字化環(huán)境為科學(xué)課教學(xué)注入活力

楊繼國

數(shù)字化環(huán)境給學(xué)生的科學(xué)探究過程、知識(shí)的掌握、知識(shí)的遷移、情感獲得及交流互動(dòng)等一系列活動(dòng)都注入了全新的活力?；跀?shù)字化環(huán)境下多元化、過程性、發(fā)展性的科學(xué)教學(xué)，讓學(xué)生不僅能通過平板、手機(jī)等各類數(shù)字設(shè)備，掌握多樣、豐富的科學(xué)知識(shí)，提升信息獲取能力，而且更加有利于促進(jìn)他們科學(xué)素養(yǎng)的提升。

一、讓數(shù)據(jù)說話

科學(xué)就是要用真實(shí)的數(shù)據(jù)來說話，這是我們應(yīng)有的追求真理的科學(xué)態(tài)度。數(shù)字化課堂這種新型的教學(xué)形式，以現(xiàn)代化的教學(xué)手段，利用各類數(shù)字化軟件、平臺(tái)的技術(shù)支撐，快速采集科學(xué)課堂中全過程數(shù)據(jù)，并能用柱形統(tǒng)計(jì)表或折線圖等多種形式，向?qū)W生直觀呈現(xiàn)，并通過對(duì)比尋找差異，為老師和學(xué)生提供直觀、具體、全面的數(shù)據(jù)支持，讓數(shù)據(jù)來說話，使老師的教學(xué)更具針對(duì)性、學(xué)生之間的互動(dòng)交流更具指導(dǎo)性。

例如，一位年輕老師用上午的課時(shí)執(zhí)教《今天的氣溫怎么樣》，他安排了三次測量氣溫的活動(dòng)。第一次：在同一時(shí)間，請(qǐng)學(xué)生將自己在教室內(nèi)或走廊測量的空氣溫度，通過軟件采集填寫推送至數(shù)據(jù)平臺(tái)，然后老師由大屏展示所有學(xué)生測量的溫度數(shù)據(jù)，并制成柱形統(tǒng)計(jì)圖進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)，在同一時(shí)間以正確的方式采集的數(shù)據(jù)居然存在差異。這是什么原因呢？針對(duì)這些數(shù)據(jù)的差異，學(xué)生展開了積極的討論，并總結(jié)出一個(gè)科學(xué)道理：同一時(shí)間內(nèi)不同地點(diǎn)（如，教室內(nèi)外、走廊前沿與走廊靠墻邊）的溫度是存在差異的。在進(jìn)行第二次、第三次空氣溫度的測量后，繼續(xù)填寫推送至數(shù)據(jù)平臺(tái)，統(tǒng)計(jì)后以曲線統(tǒng)計(jì)圖的方式展現(xiàn)出來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：數(shù)據(jù)呈總體上升趨勢(shì)。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)：溫度隨時(shí)間、太陽高度的變化而變化。在這節(jié)課上，這位老師把每位學(xué)生全程測量氣溫的數(shù)據(jù)以直觀的統(tǒng)計(jì)圖呈現(xiàn)，并及時(shí)地組織學(xué)生分析，以清晰明確的數(shù)據(jù)對(duì)比、變化，追蹤學(xué)生整個(gè)科學(xué)探究過程，以課堂上生成的知識(shí)評(píng)價(jià)推進(jìn)學(xué)生思維的不斷深入發(fā)展。讓數(shù)據(jù)來說話，即時(shí)反饋，即時(shí)評(píng)價(jià)，將課堂環(huán)節(jié)層層推進(jìn)。

二、讓差異的關(guān)注更全面

真正有意義的科學(xué)探究，要以學(xué)生為主體。他們親自動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流。關(guān)注學(xué)生在探究過程中知識(shí)的獲得、技能的掌握、情感的體驗(yàn)、科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀形成和發(fā)展等等，使得每一位學(xué)生都能在科學(xué)探究過程中得到不同的發(fā)展。

數(shù)字化環(huán)境利用各種先進(jìn)信息技術(shù)和媒體，高度互動(dòng)、高度整合教與學(xué)，并能根據(jù)學(xué)生個(gè)體之間的差異、不同層次學(xué)生的發(fā)展需求，實(shí)行差異分層教學(xué)，使得每位學(xué)生在原有基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步發(fā)展和提高。如，在《心臟及血液循環(huán)》一課的教學(xué)中，讓學(xué)生以自主學(xué)習(xí)的形式學(xué)習(xí)電腦“資源包”里的微視頻及相關(guān)的補(bǔ)充資料，并將學(xué)習(xí)目標(biāo)分成基本目標(biāo)、挑戰(zhàn)任務(wù)、超級(jí)任務(wù)這樣三個(gè)層次，完成任務(wù)后上傳數(shù)據(jù)平臺(tái)。既照顧了全體學(xué)生，又能滿足部分學(xué)生的需求。老師能準(zhǔn)確地掌握學(xué)生之間原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)差異，有針對(duì)性地教學(xué);學(xué)生通過對(duì)上傳的自主探究結(jié)果的觀察、比較來交流自己的想法，創(chuàng)新能力、合作交流能力、自主探究能力都得以高度發(fā)展。

三、讓“互動(dòng)、協(xié)作”多維化

數(shù)字技術(shù)高速發(fā)展，各類數(shù)字軟件、交流平臺(tái)不斷完善、更新，為老師和學(xué)生之間多向互動(dòng)搭建了全新的交流平臺(tái)，提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障。在數(shù)字化環(huán)境下，教學(xué)多維互動(dòng)，師生共同參與、思考、協(xié)作、解決問題。信息的交互也不再是老師和學(xué)生之間的線性單向，而是老師、學(xué)生、媒體之間多維的知、情、意、行交互作用的過程。課堂教學(xué)形象化、生動(dòng)化，給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)多維互動(dòng)的空間。以小學(xué)六年級(jí)《地球的表面》一課為例，課堂教學(xué)中利用谷歌地球軟件，突破時(shí)間、空間限制，讓學(xué)生直觀、形象地看到地球表面的各類地形、海拔階梯變化，乃至村莊、街道的位置海拔、地形。學(xué)生在Pad上興奮地尋找各類地形，并以截圖形式上傳到交流平臺(tái)，配以文字、語音說明。全班學(xué)生和老師都能在線瀏覽，實(shí)時(shí)關(guān)注，還可以用留言形式做出評(píng)價(jià)。學(xué)生可以自我評(píng)價(jià)、給他人評(píng)價(jià)、同伴互評(píng)等，呈現(xiàn)一個(gè)鏈狀循環(huán)的連續(xù)過程，形成良好的探究、交流氛圍，優(yōu)化了科學(xué)探究，形成多維交流互動(dòng)、協(xié)作。

四、讓課堂教學(xué)智慧延伸

除了科學(xué)課堂上的探究，我們同樣需關(guān)注學(xué)生課后延伸的科學(xué)探究。通過數(shù)字化平臺(tái)的支撐，可以將學(xué)生的科學(xué)探究從課堂延伸至課后，讓科學(xué)課堂呈智慧延伸、智慧引領(lǐng)，形成師生“線上線下”“課內(nèi)課外”的新型學(xué)習(xí)互動(dòng)探究模式，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的耐心、長期觀察研究的習(xí)慣起了很好的促進(jìn)作用，提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。例如，在指導(dǎo)學(xué)生“養(yǎng)蠶”的過程中，我先將蠶寶寶分發(fā)給每位學(xué)生，然后建立養(yǎng)蠶QQ群，指導(dǎo)學(xué)生加入，運(yùn)用QQ群平臺(tái)定時(shí)布置一些養(yǎng)蠶“在線作業(yè)”（將蠶寶寶各階段的變化拍照上傳），為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)與交互環(huán)境，構(gòu)建“家校互動(dòng)、師生互動(dòng)”的科學(xué)教育平臺(tái)。學(xué)生興趣濃厚，不僅能持之以恒地進(jìn)行觀察研究，而且每天都會(huì)在群里交流自己的一些發(fā)現(xiàn)、心得、經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也會(huì)主動(dòng)向我提問求助：“老師，我的蠶寶寶怎么不動(dòng)了？”“老師，怎樣才能知道蠶寶寶要吐絲呀？”……根據(jù)這些問題，老師及時(shí)有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)、幫助、評(píng)價(jià)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生仔細(xì)觀察、善于思索、敢于質(zhì)疑、樂于探索、勇于實(shí)踐的精神品質(zhì)，而且潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行了科學(xué)知識(shí)傳授及人文熏陶，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升起到良好的促進(jìn)作用。

數(shù)字化環(huán)境的支撐，使探究的結(jié)果以各種直觀的方式清晰呈現(xiàn)。各類平臺(tái)的多維交互功能，對(duì)科學(xué)探究的過程及結(jié)果實(shí)現(xiàn)多維統(tǒng)計(jì)、反饋、評(píng)價(jià)，讓課堂智慧延伸，讓老師全面、實(shí)時(shí)、有效地了解學(xué)生科學(xué)探究的過程、進(jìn)程及差異，及時(shí)調(diào)整指導(dǎo)內(nèi)容及方法，讓學(xué)生更積極主動(dòng)地進(jìn)行科學(xué)探究，更好地發(fā)展了科學(xué)思維能力，提升了科學(xué)素養(yǎng)，為科學(xué)教學(xué)注入了新活力。