“發(fā)現(xiàn)教育”理念下“智慧新鮮”信息科技學(xué)科交互學(xué)習(xí)實(shí)踐研究

北京市東城區(qū)新鮮胡同小學(xué) 楊 毅 崔子千 李 露

一、問題的提出背景及意義

2022年1月，國務(wù)院印發(fā)《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，提出深入推進(jìn)智慧教育。全國教育工作會(huì)議提出實(shí)施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)。2022年4月，教育部出臺(tái)《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，將信息科技內(nèi)容學(xué)習(xí)正式納入小學(xué)必修課。立足推動(dòng)?xùn)|城區(qū)基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展，關(guān)注學(xué)生生命成長的智慧教育研究，從國家層面上看，符合國務(wù)院明確指出的“推進(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展”；從區(qū)域?qū)用嫔峡?，目?biāo)導(dǎo)向“東城品格、首都標(biāo)準(zhǔn)、中國特色、世界水平”；從個(gè)人及團(tuán)隊(duì)人才發(fā)展層面上看，是培養(yǎng)提升基礎(chǔ)教育專業(yè)人才、團(tuán)隊(duì)不斷發(fā)展的重要路徑。智慧教育既需要軟硬件的數(shù)字化環(huán)境，更需要能在數(shù)字化時(shí)代擁有生存技能、不斷創(chuàng)新的人。所有“發(fā)現(xiàn)教育”的探索和實(shí)踐都指向：讓學(xué)生做發(fā)現(xiàn)的主人，在發(fā)現(xiàn)中不斷成長、不斷創(chuàng)新。

東城區(qū)新鮮胡同小學(xué)創(chuàng)建于1729年，官學(xué)中正白旗覺羅學(xué)即設(shè)于此處，是一所百年老校。在東城區(qū)教育綜合改革中，隸屬二中教育集團(tuán)。我校建設(shè)以“學(xué)生為主體”的教育信息化理念，開展國家智慧教育資源平臺(tái)、智慧新鮮交互課堂等一系列雙線交互型課堂研究與實(shí)踐。為了貫徹落實(shí)《中國教育現(xiàn)代化2035》遠(yuǎn)景目標(biāo)，破解新時(shí)代教育中師生的新需求，學(xué)校將科學(xué)用腦理念與辦學(xué)理念相結(jié)合，提出了“智慧新鮮”的校本解決方案。研究重點(diǎn)聚焦：通過對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)理念和方法研究，優(yōu)化技術(shù)賦能小學(xué)交互課堂有效策略。

二、解決問題的理念指導(dǎo)與技術(shù)工具選擇

（一）學(xué)習(xí)科學(xué)理念指導(dǎo)

學(xué)習(xí)科學(xué)的教育理念和方法，以人本主義思想為基礎(chǔ)，以神經(jīng)學(xué)、心理學(xué)科學(xué)研究成果為依據(jù)，以教（學(xué)）會(huì)學(xué)習(xí)為理念，強(qiáng)調(diào)教師、學(xué)生、家長互動(dòng)、積極學(xué)習(xí)。為實(shí)施素質(zhì)教育，為教師由“主導(dǎo)型”向“指導(dǎo)型”轉(zhuǎn)變，為推進(jìn)新課改，提供了切實(shí)可行的思路和方法。在教學(xué)中提出以小組為單位的互助式教學(xué)模式，把音樂、多感官學(xué)習(xí)活動(dòng)引入課堂教學(xué)，根據(jù)人的生理特征制定了以十五分鐘左右為單元的教學(xué)模式和流程，按照人的自身規(guī)律開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，用科學(xué)的方法緩解學(xué)生學(xué)習(xí)壓力。

（二）交互學(xué)習(xí)工具選擇

在研究實(shí)踐中，我校首選國內(nèi)自主研發(fā)的雙線智慧教室學(xué)習(xí)平臺(tái)，它適用于多個(gè)教學(xué)場景。具有學(xué)生管理、互動(dòng)電子黑板、板書共享、搶答器等功能，為雙線教學(xué)場景提供技術(shù)場景，其中工具包含：

（1）教學(xué)資源工具：電子教室、互動(dòng)工具、作業(yè)調(diào)取、云盤課件、測評(píng)考試、班級(jí)文件分享；（2）教師教學(xué)工具：隨時(shí)隨地教學(xué)輔導(dǎo)、教師組班搭班、互動(dòng)化教學(xué)場景、智慧化教學(xué)效果、數(shù)據(jù)化教學(xué)反饋；（3）學(xué)生學(xué)習(xí)工具：隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)場景、更多教師課程、個(gè)性化教學(xué)方案、可視化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、互動(dòng)化教學(xué)場景；（4）學(xué)校技術(shù)環(huán)境工具：進(jìn)行一對(duì)一教學(xué)、班課、大直播課等多種形式的教學(xué)、線上融合式教學(xué)、線上教研等。

三、信息科技學(xué)科實(shí)踐研究案例

通過信息科技學(xué)科學(xué)習(xí)，把學(xué)生對(duì)數(shù)碼產(chǎn)品的好奇心轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿髦R(shí)的動(dòng)力，適應(yīng)在線社會(huì)的使命感和從容感是提升公民數(shù)字素養(yǎng)中的重要一環(huán)。隨著新課標(biāo)發(fā)布，原有教材模塊還存在不足，需要更貼合新課標(biāo)要求、更有創(chuàng)意的單元主題設(shè)計(jì)。我校信息科技教學(xué)團(tuán)隊(duì)，聚焦新課標(biāo)“過程與控制”模塊，使用智慧教室學(xué)習(xí)平臺(tái)賦能雙線交互學(xué)習(xí)，研究設(shè)計(jì)“身邊的信息科技”單元框架，并落實(shí)教學(xué)實(shí)踐“過程與控制——一份美食的冒險(xiǎn)之旅”一課，設(shè)計(jì)實(shí)施了“極速行動(dòng)”“卡牌挑戰(zhàn)”等具有趣味性與挑戰(zhàn)性的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)，收到學(xué)生雙線互動(dòng)學(xué)習(xí)的積極效果。

（一）立足新課標(biāo)，賦能新設(shè)計(jì)

在新頒布的信息科技課標(biāo)當(dāng)中，倡導(dǎo)反映數(shù)字時(shí)代正確育人方向，本課依托任務(wù)驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生使用信息科技解決問題，促進(jìn)學(xué)生在數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界中健康成長。在單元各課時(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，依據(jù)教育數(shù)字化工具，根據(jù)數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡(luò)、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線構(gòu)建學(xué)習(xí)內(nèi)容，突出以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式，引入多元化的數(shù)字學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。

新課標(biāo)小學(xué)第三學(xué)段（5—6年級(jí)）的“過程與控制”內(nèi)容模塊，對(duì)所有的學(xué)生和教師都是陌生的學(xué)習(xí)內(nèi)容。該怎樣設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容？新課標(biāo)倡導(dǎo)真實(shí)性學(xué)習(xí)，首先就要結(jié)合北京學(xué)生的具體情況，建立一個(gè)富有時(shí)代特點(diǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生能從生活中發(fā)現(xiàn)更容易理解的內(nèi)容。從學(xué)生身邊選擇合適的話題與學(xué)習(xí)素材，所以我校選擇了聚焦學(xué)生身邊的衣食住行，也為后續(xù)銜接到硬件實(shí)驗(yàn)、人工智能與智慧社會(huì)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。故本單元設(shè)計(jì)為“發(fā)現(xiàn)身邊的信息科技”，單元一共分了五個(gè)學(xué)習(xí)主題——衣、食、住、行、學(xué)。內(nèi)容模塊中既有信息社會(huì)中的新型生產(chǎn)要素，也有學(xué)生了解利用算法解決生活中簡單問題的思維意識(shí)，更有雙線生活常態(tài)化中的學(xué)生每時(shí)每刻親身感受的智能世界。課時(shí)案例內(nèi)容來自“神奇的美食之旅”學(xué)習(xí)主題的第一課時(shí)（如圖1）。

圖1 單元學(xué)習(xí)主題設(shè)計(jì)

（二）智慧新賦能，學(xué)生新主體

通過本模塊學(xué)習(xí)，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到過程與控制看似陌生，實(shí)際離我們的生活并不遙遠(yuǎn)，生活中廣泛存在著“輸入—計(jì)算—輸出”的計(jì)算模式。為了更好地實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)目標(biāo)，在第一個(gè)學(xué)習(xí)主題的第1課時(shí)前，通過線上問卷功能，開展了學(xué)生信息科技生活經(jīng)驗(yàn)調(diào)研。本模塊針對(duì)生活中的過程與控制系統(tǒng)，幫助學(xué)生了解過程與控制的特征與實(shí)現(xiàn)方式，理解利用計(jì)算機(jī)解決問題的方式，按照小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律組織與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)主題。以“美食”學(xué)習(xí)主題為例，引導(dǎo)學(xué)生分析典型的應(yīng)用場景，從中發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和程序的作用。例如，在訂餐應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上，基于大數(shù)據(jù)的智能技術(shù)，能控制訂餐的選擇，推薦與選優(yōu)效果得到了極大的提升，控制整個(gè)訂餐的流程更加準(zhǔn)確，而且能實(shí)現(xiàn)在特殊需求與特殊客觀條件下，完成有一定難度的、個(gè)性化需求的預(yù)定任務(wù)。

本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)為：

1.能結(jié)合訂餐過程案例，了解“輸入—計(jì)算—輸出”的基本計(jì)算模式【重點(diǎn)】。

2.能結(jié)合信息時(shí)代生活經(jīng)驗(yàn)，初步了解系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程與控制應(yīng)用【難點(diǎn)】。

3.能主動(dòng)適應(yīng)信息智能時(shí)代的生活智能應(yīng)用實(shí)際。

（三）技術(shù)新融合，課堂新體驗(yàn)

本課共分為5個(gè)小環(huán)節(jié)，基于生活引入課題；兩個(gè)指向重難點(diǎn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)；研究學(xué)習(xí)效果的課時(shí)小結(jié)和最后的跨學(xué)科實(shí)踐作業(yè)。

1.基于生活引入課題

課堂出示，教師通過交互課件為學(xué)生出示課題，由學(xué)生通過觀察去發(fā)現(xiàn)課題中的關(guān)鍵信息，明確研究目標(biāo)。提出思考問題“為什么爸爸媽媽一動(dòng)手機(jī)，我心中的美食就送到了我眼前？”這個(gè)問題為后續(xù)學(xué)習(xí)明確了研究目標(biāo)（如圖2）。

圖2 基于生活引入課題場景

通過交互板書技術(shù)，課堂初始明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。同時(shí)，借助掃碼傳圖技術(shù)，實(shí)時(shí)將學(xué)生學(xué)習(xí)單融入課件。學(xué)習(xí)前學(xué)生前測，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程可視化。隨著教師把學(xué)生各組團(tuán)隊(duì)完成的學(xué)習(xí)單呈現(xiàn)在屏幕上，自然引入第一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)——極速行動(dòng)。

2.學(xué)習(xí)活動(dòng)——極速行動(dòng)

本環(huán)節(jié)以學(xué)生為主體的團(tuán)隊(duì)研究方式開展學(xué)習(xí)，觀看一幅漫畫，團(tuán)隊(duì)自選一項(xiàng)研究微課題，思考表達(dá)。全員參與，認(rèn)真觀察漫畫，團(tuán)隊(duì)結(jié)合真實(shí)生活經(jīng)歷，開展學(xué)習(xí)。內(nèi)容包括：訂餐最基本的重要數(shù)據(jù)，基本步驟，訂餐人坐在家中“心中有數(shù)”是如何通過技術(shù)控制的？一份美食送達(dá)后，數(shù)據(jù)就結(jié)束了使命嗎？

學(xué)生進(jìn)行了團(tuán)隊(duì)活動(dòng)后，要關(guān)注反饋，便于教師監(jiān)測學(xué)習(xí)效果。此時(shí)學(xué)生利用智慧教室平臺(tái)互動(dòng)反饋技術(shù)，完成小組協(xié)同的案例分享、展示與測驗(yàn)答題。充分體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)、人工智能邏輯主線的體驗(yàn)與感知，從小開始培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)的核心素養(yǎng)（如圖3）。

圖3 學(xué)生小組互動(dòng)

圖4 交互模擬真實(shí)場景

3.交互活動(dòng)——算法神奇

在學(xué)生初步了解了計(jì)算模式后，學(xué)習(xí)活動(dòng)（2）算法神奇（算法）是這節(jié)課的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，教育技術(shù)有效體現(xiàn)了全新學(xué)習(xí)策略，通過交互模擬真實(shí)的生活場景，引導(dǎo)學(xué)生使用活動(dòng)1所學(xué)內(nèi)容“學(xué)以致用”突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

任務(wù)為：隨機(jī)卡牌游戲，學(xué)生志愿者從4組卡牌中隨機(jī)抽取，形成組合情境。規(guī)則是：通過交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)抽取卡牌，學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)結(jié)合自選的微課題思考，進(jìn)行隨機(jī)組合情境的“過程描述或控制技術(shù)”分享表達(dá)?？ㄅ铺魬?zhàn)內(nèi)容分別呈現(xiàn)：什么人，在什么環(huán)境，點(diǎn)的什么餐食及天氣情況。

學(xué)生團(tuán)隊(duì)抽取卡牌，形成自選組合、結(jié)合生活真實(shí)經(jīng)驗(yàn)與課堂第一環(huán)節(jié)思考、表達(dá)、分享。同學(xué)間傾聽、結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)一步進(jìn)行信息化協(xié)同表達(dá)。作為本環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)算法、信息處理邏輯主線的體驗(yàn)與感知，并且培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的核心素養(yǎng)。

4.數(shù)字板書，研究反思

經(jīng)過了兩個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過教師的“扶”和“放”，引導(dǎo)學(xué)生回到課堂初始，并提出問題“為什么爸爸媽媽一動(dòng)手機(jī)，我心中的美食就送到了我眼前？”學(xué)生再次拿起紙筆，結(jié)合研究后的收獲與思考，完善團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)單。通過數(shù)字長板書技術(shù)，達(dá)到課堂的前后研究呼應(yīng)，解決問題，形成完整的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)。

四、研究反思與設(shè)想

（一）技術(shù)賦能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新

該教學(xué)實(shí)施過程突出學(xué)生主體，真實(shí)性學(xué)習(xí)，以“真”的學(xué)科視角，“活”的學(xué)習(xí)素材，“動(dòng)”的學(xué)習(xí)體驗(yàn)落在課堂。課堂板書，應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)長板書的效果。數(shù)字學(xué)習(xí)效果，關(guān)注過程性評(píng)價(jià)，突出學(xué)生主體性。探索控制技術(shù)學(xué)習(xí)與控制技術(shù)評(píng)價(jià)整合，加深了學(xué)生對(duì)技術(shù)在日常學(xué)習(xí)中價(jià)值的理解，注意收集和記錄學(xué)生運(yùn)用信息科技的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)信息科技作為學(xué)習(xí)對(duì)象與學(xué)習(xí)工具的雙重價(jià)值。

（二）學(xué)習(xí)方式進(jìn)一步迭代優(yōu)化

課堂以智慧教室學(xué)習(xí)平臺(tái)貫穿，交互式觸摸屏和軟件學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課件整合、掃碼傳圖技術(shù)，實(shí)時(shí)將學(xué)生學(xué)習(xí)單融合課件，融入實(shí)時(shí)數(shù)字長板書、課堂實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)供學(xué)生調(diào)用、分析及反思學(xué)習(xí)過程的實(shí)時(shí)分享與評(píng)價(jià)。學(xué)生以組為單位通過微課題研究項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程可視化、分組信息化協(xié)同、小組表態(tài)和合作討論等數(shù)據(jù)化學(xué)習(xí)過程。研究實(shí)踐創(chuàng)造性實(shí)現(xiàn)了模塊學(xué)習(xí)主題與應(yīng)用學(xué)習(xí)之間的整合，在課堂中通過如生成性長板書課件、微課題研究分享、交互拖動(dòng)游戲以及卡牌組合挑戰(zhàn)等課堂實(shí)踐體驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)信息科技在日常學(xué)習(xí)中價(jià)值的理解，技術(shù)賦能對(duì)學(xué)生自身學(xué)習(xí)“過程與控制”的變化影響，推動(dòng)學(xué)生利用新技術(shù)、新理念開展學(xué)科學(xué)習(xí)，解決研究性學(xué)習(xí)問題，實(shí)現(xiàn)信息科技作為學(xué)習(xí)對(duì)象與學(xué)習(xí)工具的雙重價(jià)值。

（三）新課標(biāo)理念進(jìn)一步追求育人目標(biāo)

在國家數(shù)字戰(zhàn)略與體系規(guī)劃的指引下，新技術(shù)的運(yùn)用，勢必帶來傳統(tǒng)課堂的教學(xué)法變革、技術(shù)賦能的創(chuàng)新評(píng)價(jià)。我校自2010年起開展“智慧新鮮”技術(shù)賦能教育探索實(shí)踐，經(jīng)歷了多媒體教學(xué)、白板交互教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂微課教學(xué)、數(shù)據(jù)技術(shù)賦能的智慧教室教學(xué)、“線上直播+資源輔助”教學(xué)以及“雙減”背景下“雙線教學(xué)”六段歷程。經(jīng)過幾年的實(shí)踐探索，學(xué)校智慧新鮮建設(shè)初見成效：學(xué)校被授予北京市信息化2.0培訓(xùn)項(xiàng)目東城區(qū)首批特色發(fā)展校，國家智慧教育資源平臺(tái)試點(diǎn)校，全球互動(dòng)教學(xué)示范校，東城區(qū)智慧校園示范引領(lǐng)校等榮譽(yù)稱號(hào)；參加了國家智慧教育平臺(tái)應(yīng)用創(chuàng)新案例評(píng)選，承辦了北京市2023年數(shù)字化環(huán)境下學(xué)習(xí)方式系統(tǒng)變革項(xiàng)目組赴東城區(qū)的培訓(xùn)及調(diào)研活動(dòng)，在北京市“聚智云講壇”的“科研助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型”研討活動(dòng)中進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享。

智慧教育在探索實(shí)踐過程中，還會(huì)遇到各種問題，有些可以通過技術(shù)迅速解決，但有些問題則需要一代代教育人的努力接力才能慢慢改變。在成果推進(jìn)與形成過程中，線上線下教學(xué)方式各有利弊，只有深入領(lǐng)會(huì)并落實(shí)學(xué)生為主體，在規(guī)范化的教學(xué)管理的問題導(dǎo)向引領(lǐng)下，根據(jù)不同學(xué)科特點(diǎn)、不同學(xué)情差異，將兩種課堂的學(xué)習(xí)方式優(yōu)勢進(jìn)行篩選融合，揚(yáng)長補(bǔ)短，有機(jī)結(jié)合，才能順應(yīng)新課標(biāo)的要求?！鞍l(fā)現(xiàn)教育”理論，讓我們關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化，為學(xué)生搭建起發(fā)現(xiàn)的平臺(tái)，在探索中提升核心素養(yǎng)。在豐富的數(shù)字化育人場域中，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考、勇于實(shí)踐，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)學(xué)校的育人目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。