數(shù)字化建構(gòu)視域下的小學科學預習實踐探索

【摘 要】當前，小學科學預習面臨著預習活動設(shè)計缺乏針對性、課前預習與課堂教學缺乏同步性、預習評價體系缺乏完整性的問題。在教育數(shù)字化背景下，小學科學預習應(yīng)適時轉(zhuǎn)型。具體可從開發(fā)小學科學預習模塊、尋找預習與課堂的連接點、建立實用可行的數(shù)字化評價體系入手，并在預習、導入、實踐、評價環(huán)節(jié)中加以實踐。預習作為課堂教學的延伸和補充，是促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章探討利用數(shù)字化技術(shù)開發(fā)多樣化預習模塊、預習與課堂教學的無縫銜接、科學評價體系的建立，以提升預習的有效性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化 小學科學 科學預習

【中圖分類號】G613" "【文獻標識碼】A" "【文章編號】1002-3275（2024）18-70-04

《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱課程標準）重視科學核心素養(yǎng)，更關(guān)注學生的自主學習和跨學科思維的培養(yǎng)，這意味著科學教育進入更注重學科內(nèi)涵和綜合能力培養(yǎng)的時代。［1］為更好地促進小學生科學核心素養(yǎng)的發(fā)展，除了要注重課堂教學，還可以從課前預習入手。通過預習，學生在課前有機會自主探究，構(gòu)建對科學知識的初步認知，為課堂互動提供更真實的素材。

在教育數(shù)字化背景下，數(shù)字化教育資源的開發(fā)與應(yīng)用成為目前高質(zhì)量發(fā)展教育的當務(wù)之急。將數(shù)字化資源引入科學預習中，可以打破傳統(tǒng)預習的局限，進一步豐富預習的內(nèi)容和形式，為學生提供更加多樣化、個性化的學習體驗。

一、小學科學預習面臨的困境

通過分析現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)預習活動存在的問題，借助數(shù)字化手段解決這些問題，不僅有助于提升預習的有效性，而且能推動小學科學教育的發(fā)展。

（一）預習活動設(shè)計缺乏針對性

小學科學預習活動的設(shè)計和引導存在著過于泛化的傾向。具體而言，有的教師在設(shè)計預習活動時，往往采用“一刀切”的方式，沒有考慮到學生的個體差異和具體需求。例如一些學生可能已經(jīng)對某些科學概念有一定了解，而另一些學生則可能完全陌生。為了確保預習活動能夠與學生的認知水平和興趣點相契合，教師需要深入理解學生的認知發(fā)展水平。通過信息化手段，如數(shù)據(jù)分析工具和學習管理系統(tǒng)，教師可以更精準地了解學生的學習情況，并提供個性化的學習資源，促進學習過程順利進行。

（二）課前預習與課堂教學缺乏同步性

小學科學預習活動有時與課堂教學割裂，學生在預習中學到的知識和技能難以在課堂上得到有效應(yīng)用和拓展。例如學生在預習中可能閱讀了某個科學概念的相關(guān)資料，但在課堂上卻沒有機會進一步探討和應(yīng)用這一知識。解決這個問題的關(guān)鍵在于如何有機地將學生在預習中積累的知識和能力融入后續(xù)的教學過程中。教師可以借助信息化技術(shù)，如互動白板和在線討論平臺，引導學生在課堂上分享預習成果，進行深度討論和應(yīng)用實踐，從而提升學生的學習體驗和效果。

（三）預習評價體系缺乏完整性

小學科學預習的評價體系相對模糊，缺乏科學、客觀和全面的評價標準。許多教師對學生預習的效果只是通過簡單的檢查和問答來評估，難以全面了解學生的預習情況。如何借助信息化手段量化和客觀地評估學生在預習中的表現(xiàn)，是一個迫切需要解決的問題。通過使用學習分析工具和在線評測系統(tǒng)，教師可以實時跟蹤和記錄學生的預習活動，并根據(jù)學生的表現(xiàn)提供即時反饋和指導，幫助學生及時調(diào)整學習策略，提升預習實效性。

二、數(shù)字化科學預習的價值分析

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為教育發(fā)展的重要方向。作為重要的教育載體形式，小學科學教育的數(shù)字化預習不僅僅是紙質(zhì)媒介向數(shù)字媒介的簡單轉(zhuǎn)換，更是需要實現(xiàn)“紙”與“數(shù)”的相融合，以滿足數(shù)字時代背景下教師和學生“教”與“學”的雙重需求。在這一背景下，數(shù)字化手段在小學科學預習中的應(yīng)用具有以下四個方面的價值。

（一）提升學習的靈活性和個性化

數(shù)字化資源可以根據(jù)學生的不同需求和學習水平進行個性化設(shè)計，使預習活動更具有針對性和靈活性。例如通過學習管理系統(tǒng)，教師可以為不同水平的學生推送難度不同的預習任務(wù)，確保每個學生都能在適合自己的節(jié)奏下進行預習，從而促進學生的自主學習和個性化發(fā)展。

（二）增強學習的體驗感和樂趣

利用多媒體、虛擬實驗等數(shù)字化手段，可以使科學預習活動更加生動有趣，激發(fā)學生的學習興趣。例如通過虛擬實驗室，學生可以在線進行各種科學實驗，親身體驗科學現(xiàn)象和原理，從而增強學習體驗，提高學習效果。

（三）促進師生的互動和合作

信息化平臺提供了豐富的互動功能，使學生在預習過程中可以與教師和同伴實時交流。例如在線討論區(qū)和視頻會議工具可以幫助學生在預習過程中分享學習成果，提出問題并獲得幫助，促進合作學習，增強學習的互動性和參與感。

（四）加強評價體系的科學性和客觀性

借助信息化技術(shù)，教師可以對學生的預習情況進行量化和客觀評估。例如通過在線測驗和學習記錄分析工具，教師可以全面了解學生的預習過程和效果，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行指導，提高教學的針對性和有效性。

數(shù)字化手段在小學科學預習中的應(yīng)用，是培養(yǎng)學生科學思維和促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要紐帶，推動小學科學教學朝著更有益、更具創(chuàng)新和個性化的方向發(fā)展。

三、數(shù)字化建構(gòu)視域下小學科學預習路徑

數(shù)字化建構(gòu)是將數(shù)字化技術(shù)與建構(gòu)主義學習理論相結(jié)合，通過利用數(shù)字化資源和工具，創(chuàng)造性地構(gòu)建學習環(huán)境和學習體驗，以促進學生的知識建構(gòu)和意義生成。在數(shù)字化建構(gòu)中，學生通過使用數(shù)字化工具，積極參與知識構(gòu)建過程，從而實現(xiàn)個性化、多樣化的學習。

數(shù)字化建構(gòu)不僅包括利用數(shù)字化技術(shù)輔助傳統(tǒng)教學活動，而且強調(diào)學生在數(shù)字化環(huán)境中的創(chuàng)造性學習和合作交流，以培養(yǎng)其信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。小學科學預習是指在課堂開始之前，學生通過指定的學習活動，對即將學習的科學觀念預先了解和思考。在這個過程，教師要完成一些準備工作，包括預習主題的設(shè)計、預習內(nèi)容的選擇、引導方式的構(gòu)建，旨在通過學生的自主探究，為科學課堂深度學習提供有力支持。

（一）分析數(shù)字化建構(gòu)理論融入，分領(lǐng)域、分層次地開發(fā)小學科學預習模塊

教師在深入研讀課程標準的基礎(chǔ)上，基于數(shù)字化平臺開發(fā)小學科學預習內(nèi)容模塊（見表1）。利用數(shù)字化工具和合作平臺，設(shè)計情景任務(wù)、梳理歸納、探究實踐、周期探索、外延拓展等模塊，以滿足不同學生群體的需求，匹配不同領(lǐng)域內(nèi)容。數(shù)字化建構(gòu)有助于提高小學科學預習的靈活性和適用性，促進學生更深入地參與預習活動。

（二）尋找預習與課堂的連接點，形成預習內(nèi)容與課堂融合的實踐渠道

尋找預習與課堂的連接點，著眼于有效地將小學科學預習內(nèi)容與科學課堂教學有機融合，明確預習活動如何為后續(xù)學習創(chuàng)造條件。教師一是需要引導學生在預習中初步了解新觀念，激發(fā)學生興趣；二是需要通過明確的指導和問題設(shè)計，促使學生形成問題意識，提升問題解決能力，為課堂學習奠定基礎(chǔ)；三是通過實踐驗證和反復優(yōu)化，確保預習內(nèi)容與課堂學習有機銜接，實現(xiàn)小學科學預習的理論與實踐相統(tǒng)一，促使學生更主動、深入地參與科學學習。

（三）建立實用可行的數(shù)字化評價體系，提升小學科學預習的有效性

建立一套融合“數(shù)字與素質(zhì)”的評價體系，不只對學生進行評估，還將重點放在評估教師的數(shù)字化教學能力上。通過定期評估和反饋機制，有效地評估學生在預習中的表現(xiàn)，并提供相應(yīng)的指導與支持。同時，借助科學的評估標準，反饋學生在不同預習模塊中的表現(xiàn)，并進行量化評估。具體來說，包括對情景任務(wù)模塊中解決問題的數(shù)量分析，梳理歸納模塊中知識整理的具體得分，探究實踐模塊中實際操作的定量評估，周期探索模塊中對長周期問題的深度分析，外延拓展模塊中獲取課外知識的數(shù)字化呈現(xiàn)。而對教師的數(shù)字化教學能力進行評價，可以更好地促進教師在數(shù)字化教學環(huán)境中的成長和發(fā)展。

四、數(shù)字化建構(gòu)視域下小學科學預習的具體實踐

教師通過先進的評估或測量，了解每個學生的個性化需求，然后根據(jù)他們的需求提供適合的數(shù)字化學習資源，包括學習材料、學習方法、必要引導，以實現(xiàn)學習內(nèi)容、方法、路徑、步調(diào)的個性化。

教師通過“評估檢測—進行檢測—分析報告—規(guī)劃路徑—進行教學”的步驟，實施融入數(shù)字化的教學模式，根據(jù)學生的反饋利用數(shù)字化工具進行調(diào)整與優(yōu)化。最終，進行數(shù)字化的反思和總結(jié)，為將來的預習設(shè)計提供經(jīng)驗與教訓，確保學生在預習中獲得更深層次、更具趣味性的學習體驗。具體的科學預習數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑如圖1所示。

（一）預學：線上平臺推送任務(wù)，培養(yǎng)學生自我學習意識

教師借助在線教學平臺發(fā)布預習任務(wù)，可以避免學生盲目學習，促使他們在預習中抓住重點。例如在“鳳仙花開了”一課中，教師利用釘釘平臺發(fā)布任務(wù)，要求學生提前收集身邊的花，對比不同的花的差異，并上傳自己觀察的圖片和筆記。教師在發(fā)布任務(wù)時，附上了詳細的任務(wù)說明，并推薦輔助App（如形色）幫助學生更好地完成預習任務(wù)。學生在預習過程中，可以通過釘釘班級圈討論區(qū)與教師和同伴交流，提出問題并獲得即時解答，提高預習的互動性和效果。教師根據(jù)學生上傳的觀察圖片和筆記，具體分析學生的預習情況，了解他們的知識基礎(chǔ)和興趣點。通過數(shù)據(jù)分析工具，教師發(fā)現(xiàn)學生已經(jīng)了解了花的基本結(jié)構(gòu)，但對花為什么能結(jié)果并產(chǎn)生種子存在疑惑。教師可以根據(jù)這些信息調(diào)整課堂教學設(shè)計，突出學生感興趣的部分，并設(shè)計相應(yīng)的探究活動，確保課堂教學與學生的實際情況緊密結(jié)合。

（二）導入：有聲故事輔助導入，調(diào)動學生學習熱情

在課堂導入環(huán)節(jié)，教師利用在線教學平臺共享《拇指姑娘》的有聲故事資源，通過屏幕分享功能展示相關(guān)圖像或動畫，增強故事的視覺效果。為了增加互動性，教師在故事播放過程中設(shè)置彈出式互動問答，例如“你們相信花朵中會有小精靈嗎？”“花朵真的能‘生孩子’嗎？”等問題。學生可以通過平臺實時回答。同時，教師利用智能白板展示花朵的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合故事情節(jié)，引導學生思考和討論。例如在故事提到小精靈住在花朵里時，教師展示花瓣、雄蕊、雌蕊等部分的圖像，并提問：“這些結(jié)構(gòu)中，哪個部分最有可能是小精靈的家呢？”通過這種方式，學生能將故事情節(jié)與科學知識聯(lián)系起來，在互動中加深對花朵結(jié)構(gòu)的理解。此外，教師利用在線教學平臺的討論區(qū)，邀請學生分享他們對故事和問題的看法。學生可以通過文字、圖片等方式留言，與教師和同伴交流討論。這種在線互動不僅調(diào)動了學生的積極性，而且還能為教師提供即時反饋，了解學生的思維過程和知識掌握情況。最后，教師利用學生的回答直接生成云圖，總結(jié)學生普遍關(guān)注和感興趣的點。例如大多數(shù)學生對“花朵哪個部分能結(jié)果”這個問題感興趣，于是教師在后續(xù)課堂中重點講解這一內(nèi)容，并設(shè)計相關(guān)的探究活動，滿足學生的好奇心和學習需求。

（三）實踐：動態(tài)呈現(xiàn)實踐過程，有效對比實驗結(jié)果

在實踐環(huán)節(jié)，教師利用動態(tài)呈現(xiàn)工具，指導學生觀察和解剖月見草。教師通過平臺進行實時操作示范，學生可以在屏幕上清晰地觀察每一個步驟，并與自己的實驗結(jié)果對比。后續(xù)各組學生將實驗過程和實驗發(fā)現(xiàn)上傳到數(shù)字平臺，保留和展示操作情況和實驗結(jié)果。教師使用平臺的實時評注功能，對學生上傳的視頻和圖片進行點評和標注，指出亮點和需改進之處，同時教師還可以發(fā)現(xiàn)共性問題和優(yōu)秀案例，從而進行有針對性的指導。

這樣的在線互動不僅提高了學生的學習積極性，而且能促進他們在科學探究中合作與交流。教師總結(jié)實驗結(jié)果，通過動態(tài)呈現(xiàn)工具展示優(yōu)秀的實驗視頻和圖片，進行對比分析，鼓勵學生改進方法，提升實驗技能。這種即時反饋和指導促使學生能得到及時的幫助，最大限度地提高實驗效果。

（四）評價：借助工具評價課堂，有效采集評價數(shù)據(jù)

教師借助數(shù)字化評價工具對課堂效果進行評價，收集學生的學習數(shù)據(jù)。例如教師使用班級優(yōu)化大師快速有效記錄和分析學生的任務(wù)表現(xiàn)、思考過程、實驗結(jié)果。通過這些數(shù)據(jù)，教師能夠全面了解學生的學習狀況和掌握程度，從而進行有針對性的輔導和教學調(diào)整。班級優(yōu)化大師還可以生成詳細的學習報告，包括每個學生的學習進度、知識掌握情況、需要改進的方面。這些報告不僅能幫助教師進行教學反思和改進，還為家長提供了了解學生學習情況的載體。此外，數(shù)字化評價工具可以進行實時反饋，教師在課堂上能夠看到學生的即時回答和表現(xiàn)，及時進行指導和調(diào)整。例如通過平臺的即時測驗功能，教師可以在課后立即評估學生對新知識的掌握情況，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決。

這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的評價方式使教學更具科學性和針對性，推動教學設(shè)計不斷優(yōu)化和改進。最終，教師能夠根據(jù)詳細的學習報告和數(shù)據(jù)分析，制訂更符合學生需求的教學方案，使學生在數(shù)字化教學環(huán)境中得到充分發(fā)展。

五、結(jié)語

在教育數(shù)字化的背景下，小學科學預習的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅是現(xiàn)代化教育的必然要求，而且是提升教學質(zhì)量和學生學習效果的重要途徑。利用數(shù)字化技術(shù)可以實現(xiàn)預習活動的個性化設(shè)計、預習與課堂教學的無縫銜接以及科學評價體系的客觀化，從而提升預習的有效性。這不僅有助于學生更好地掌握科學知識，而且能夠有效培養(yǎng)他們的自主學習能力、探究精神和創(chuàng)新能力。

【參考文獻】

［1］葉寶生，董鑫．《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》核心素養(yǎng)中科學觀念的內(nèi)涵與落實：基于自然辯證法思想的理論分析與實踐對策［J］．課程·教材·教法，2023，43（2）：123-130.