利用數(shù)字教材支持混合式教學(xué)

◇王福玉 李暄煒（北京：北京市密云區(qū)教師研修學(xué)院 北京市密云區(qū)太師屯鎮(zhèn)中心小學(xué)）

在快速發(fā)展的信息化時(shí)代，信息技術(shù)手段已經(jīng)走進(jìn)了我們的課堂。2019年教育部印發(fā)的《關(guān)于實(shí)施全國中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0的意見》指出：信息技術(shù)應(yīng)用能力是新時(shí)代高素質(zhì)教師的核心素養(yǎng)。把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和信息化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來的混合式學(xué)習(xí)成為新的教學(xué)模式，充分體現(xiàn)了學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。這種教學(xué)模式需要充足的數(shù)字教學(xué)資源作為支持，數(shù)字教材從一定程度上可以滿足混合式教學(xué)的需要。

一、加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)中數(shù)字教材的應(yīng)用研究

數(shù)字教材是不同于紙質(zhì)教材的電子化教材，將教學(xué)內(nèi)容、終端、教學(xué)工具與服務(wù)有效整合，具有富媒體性、關(guān)聯(lián)性、及時(shí)性、共享性、開放性、動態(tài)性、交互性等特性。數(shù)字教材作為整合型的電子化系統(tǒng)，將教學(xué)與學(xué)習(xí)一體化，且具有更自然的人機(jī)交互方式，更有助于“教”與“學(xué)”。在國內(nèi)外的不斷實(shí)踐應(yīng)用中，數(shù)字教材已經(jīng)逐漸走進(jìn)小學(xué)課堂。針對數(shù)字教材應(yīng)用效果的研究表明，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，采用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢明顯、效果顯著，且在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)學(xué)生知識與技能的獲得及提高學(xué)生課堂參與度等方面，有比較顯著的促進(jìn)作用。

我國不少學(xué)者對以數(shù)字教材為核心的教學(xué)方式進(jìn)行了深入研究。有學(xué)者認(rèn)為，數(shù)字教材的課堂應(yīng)用過程包括準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)、實(shí)施以及反思四個(gè)階段，也有學(xué)者從自主學(xué)習(xí)、互動交流、診斷改進(jìn)這三種教學(xué)方式切入，完成設(shè)計(jì)。但目前涉及具體教學(xué)方法的研究不足，小學(xué)科學(xué)學(xué)科的相關(guān)研究更是不多。數(shù)字教材如何在小學(xué)科學(xué)課堂中應(yīng)用以提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，還需進(jìn)一步研究與實(shí)踐。

二、數(shù)字教材在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

在小學(xué)科學(xué)課堂中應(yīng)用數(shù)字教材，相比于以前的傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，既可以看到文字、圖片，又可以有音頻、視頻的輔助，甚至還可以進(jìn)行互動，有交互性體驗(yàn)，非常生動、形象，可以大大提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。利用數(shù)字教材支持小學(xué)科學(xué)教學(xué)，能達(dá)到傳統(tǒng)教材不能達(dá)到的效果。數(shù)字教材在教學(xué)過程中的策略可以分為以下幾個(gè)方面。

（一）利用數(shù)字教材診斷學(xué)情，促進(jìn)個(gè)性化和精準(zhǔn)化

子曰：“求也退，故進(jìn)之；由也兼人，故退之?！边@句話生動地反映了孔子教育方法的特點(diǎn)之一，即因材施教。在課前了解學(xué)情，因材施教才能使學(xué)生的學(xué)習(xí)更高效。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師可以利用數(shù)字教材，提前了解學(xué)生的已有認(rèn)知。課中通過數(shù)字教材收集每名學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)情況，診斷學(xué)生的水平，方能更有針對性地進(jìn)行教學(xué)干預(yù)，從而為學(xué)生提供個(gè)性化和精準(zhǔn)化的教學(xué)活動。

（二）利用數(shù)字教材打破時(shí)空，拓展學(xué)習(xí)深度和廣度

在小學(xué)科學(xué)課堂上，由于時(shí)間有限，課上的學(xué)習(xí)活動可能不能滿足學(xué)生的全部學(xué)習(xí)需求。利用數(shù)字教材，可以打破課上與課下的界限，使學(xué)生有機(jī)會在非課堂時(shí)間，甚至任何地點(diǎn)，發(fā)生學(xué)習(xí)行為，從而拓展學(xué)習(xí)的深度與廣度，使學(xué)習(xí)更為高效。

（三）利用數(shù)字教材拓展平臺，提升自主和協(xié)作學(xué)習(xí)效率

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本理念之一，是突出學(xué)生的主體地位。在《學(xué)習(xí)的本質(zhì)》一書中，提到學(xué)生學(xué)習(xí)是自主建構(gòu)、解惑的過程，所以自主學(xué)習(xí)設(shè)置的必要性不言而喻。在應(yīng)用數(shù)字教材進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)活動、拓展學(xué)習(xí)平臺。學(xué)生在課堂上可以通過數(shù)字教材進(jìn)行自學(xué)、查看他人學(xué)習(xí)成果進(jìn)行互學(xué)，還可以面對面進(jìn)行交流協(xié)作學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)活動更加高效，更加真實(shí)。

三、數(shù)字教材支持《走進(jìn)植物工廠》一課的教學(xué)案例

《走進(jìn)植物工廠》一課源自人教/鄂教版科學(xué)六年級上冊“建造‘植物工廠’”單元。本單元屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容，最終學(xué)生要建造一個(gè)專屬于自己的“植物工廠”。在本課的教學(xué)實(shí)踐中，利用數(shù)字教材支持本課的混合式教學(xué)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

（一）數(shù)字教材貫穿整個(gè)教學(xué)過程

基于數(shù)字教材的教學(xué)，學(xué)生可以不受時(shí)間、空間的制約，自主選擇時(shí)間學(xué)習(xí)，還可以約好學(xué)習(xí)伙伴在線上協(xié)作學(xué)習(xí)。所以本課將學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間劃分為了課前、課中和課后三個(gè)階段。（見圖1）

圖1 教學(xué)流程圖

1.課前了解學(xué)生學(xué)情，利于精準(zhǔn)教學(xué)

六年級學(xué)生已具備了一定的邏輯思維能力，能夠較好地理解一些復(fù)雜的技術(shù)手段。學(xué)生在三年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了鳳仙花生長的知識，知道植物的生長條件。對于植物工廠，學(xué)生既熟悉又陌生。在小學(xué)階段，很多學(xué)生有走訪植物工廠的經(jīng)歷，或者看過關(guān)于植物工廠的報(bào)道，但是，只有一些碎片化的認(rèn)識，沒有具體的了解。

為了更好地把握學(xué)生的前概念，本課數(shù)字教材中設(shè)置了兩道前測問題。

（1）請你找一找：身邊種植的植物在生長過程中遇到過哪些問題？植物名稱可能的原因遇到的問題A.了B.葉子發(fā)黃C.葉子上有蟲子其他：（2）你在養(yǎng)植植物過程中遇到過什么困難？

通過對前測問題的分析，了解到以下信息：

圖2 前測問題分析圖

本次共對119 名學(xué)生進(jìn)行了前測，其中大部分學(xué)生認(rèn)為，遇到的問題和困難可能與水、陽光、通風(fēng)、溫度等有關(guān)，但是說不出具體原因，只是憑借家長或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜測，而且也不知道怎么解決這些問題。

2.課中利用數(shù)字教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

（1）課堂引入

利用數(shù)字教材展示課前調(diào)查的問題，讓學(xué)生回憶植物的生長條件和課前的活動，并思考解決這些問題的方法，引入新課。再利用數(shù)字教材觀看視頻，使學(xué)生對植物工廠形成初步的整體認(rèn)識。

（2）自主學(xué)習(xí)

本環(huán)節(jié)通過數(shù)字教材“建造”了一所虛擬的“植物工廠”，并配有不同技術(shù)手段的文字、圖片和視頻資料。學(xué)生可以在這所虛擬的“植物工廠”中選擇自己感興趣的技術(shù)手段進(jìn)行自學(xué)。

（3）交流展示

在交流展示環(huán)節(jié)，如果學(xué)生想對某一組的記錄結(jié)果進(jìn)行提問，可以利用數(shù)字教材直接查看這組學(xué)生的記錄結(jié)果。

（4）互學(xué)交流

在自學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生只能對一兩種技術(shù)手段深入學(xué)習(xí)，還有很多技術(shù)手段沒有了解。本環(huán)節(jié)，學(xué)生可以在共享相冊中查看每一組的自學(xué)記錄成果進(jìn)行互學(xué)，從而確保每一名學(xué)生對每一種技術(shù)手段都有所了解。

3.課后延伸，擴(kuò)展學(xué)習(xí)空間和時(shí)間

由于課堂時(shí)間有限，很多學(xué)生在課堂上只能深入學(xué)習(xí)1～2 種技術(shù)，而其他技術(shù)只能基本了解。由于數(shù)字教材的應(yīng)用，使得學(xué)生在課后能夠?qū)ζ渌夹g(shù)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。另外，學(xué)生還可以打破教師提供的資源范圍，從更廣闊的互聯(lián)網(wǎng)中檢索相關(guān)信息，有選擇地學(xué)習(xí)。

（二）支持教學(xué)評一體化

教學(xué)評一體化的課堂，通過診斷學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)整教學(xué)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生更加真實(shí)、更加高效、更加深度地學(xué)習(xí)。數(shù)字教材在課堂中的應(yīng)用，能夠更清楚地了解學(xué)生，對課堂的推進(jìn)更加精準(zhǔn)。

本課設(shè)置了兩次測評環(huán)節(jié)。第一次是在學(xué)生學(xué)習(xí)植物工廠為植物生長提供的技術(shù)手段之后，利用數(shù)字教材測評了解學(xué)生的掌握情況。教師共設(shè)置了六道題（圖3 呈現(xiàn)了四道題）。根據(jù)答題數(shù)據(jù)分析，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。對于個(gè)別學(xué)生的問題，教師可以采取進(jìn)一步措施幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

圖3 測評學(xué)生學(xué)習(xí)植物工廠技術(shù)情況

第二次是在課堂的最后的應(yīng)用環(huán)節(jié)。教師提出了一個(gè)問題：如果要選擇植物工廠中的技術(shù)手段來解決植物生長過程中出現(xiàn)的問題和種植植物過程中遇到的困難，你會怎么選呢？說說你的理由。我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生能夠正確選擇技術(shù)來解決自己遇到的種植問題。這一測評的作用，不僅能夠查看學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還能為下一課的學(xué)習(xí)做鋪墊。

（三）支持學(xué)生自主協(xié)作

《走進(jìn)植物工廠》一課，學(xué)生大部分時(shí)間都在學(xué)習(xí)植物工廠為植物生長提供的技術(shù)手段，教師設(shè)置了自學(xué)—展示交流—互學(xué)的過程，支持學(xué)生自主協(xié)作學(xué)習(xí)。

1.提供自主學(xué)習(xí)時(shí)間

如前所述，學(xué)生在數(shù)字教材提供的虛擬“植物工廠”中學(xué)習(xí)植物工廠的技術(shù)時(shí)，設(shè)置了6～8 分鐘的自主學(xué)習(xí)時(shí)間。每組學(xué)生選擇1～2 種感興趣的技術(shù)手段進(jìn)行自學(xué)。教師引導(dǎo)學(xué)生在自學(xué)時(shí)，用關(guān)鍵詞回答兩個(gè)問題：（1）這種技術(shù)手段的主要特點(diǎn)是什么？（2）這種技術(shù)手段的實(shí)現(xiàn)方式有哪些？教師還通過投屏，將學(xué)生的自學(xué)過程和記錄成果實(shí)時(shí)同步在大屏上展示，為一些不會自學(xué)的學(xué)生提供示范。

2.提供自學(xué)成果交流平臺

在數(shù)字教材中，設(shè)計(jì)了共享區(qū)域，為學(xué)生小組之間進(jìn)行充分的交流展示提供了平臺。這一展示平臺能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成就感，學(xué)生也可以利用平臺查看其他組的記錄，對沒有學(xué)習(xí)的技術(shù)建立整體認(rèn)知。

3.互學(xué)交流促協(xié)作學(xué)習(xí)

借助展示平臺，學(xué)生可以進(jìn)行自主的交流、補(bǔ)充和質(zhì)疑，了解其他技術(shù)手段。相比于傳統(tǒng)教學(xué)方式，這樣的平臺使學(xué)生的交流更加方便快捷，提高了課堂效率。

縱觀這一過程，學(xué)生經(jīng)歷先自主選擇某1～2種技術(shù)自學(xué)，之后全班交流、補(bǔ)充和質(zhì)疑，然后進(jìn)行互學(xué)，對沒有學(xué)習(xí)的技術(shù)建立整體認(rèn)知。從教學(xué)的教扶放的角度來看，第一次學(xué)生匯報(bào)與交流是教師教的過程，第二次技術(shù)的匯報(bào)與交流是扶的過程，第三次互學(xué)是放的過程。這一過程也是為學(xué)生課下學(xué)習(xí)和交流討論的開展做鋪墊，課下學(xué)生就可以對其他技術(shù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)了。這樣的設(shè)計(jì)和教師定位，都是為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)。

利用數(shù)字開展教學(xué)，除了依賴數(shù)字資源，還需要硬件環(huán)境的支撐和軟件環(huán)境的支持，以及應(yīng)用模式的實(shí)踐。這四方面是數(shù)字教材教學(xué)應(yīng)用的構(gòu)成要素。由于技術(shù)因素的介入，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)策略受到了極大的沖擊，以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)不能完全解釋當(dāng)下數(shù)字教材課堂的教學(xué)規(guī)律。所以作為一線教師，重要的是探索和發(fā)現(xiàn)新型教學(xué)模式和學(xué)習(xí)策略。