智慧教育平臺下小規(guī)模村級學校科學課學習方式變革的實踐探索

智慧教育是教育現(xiàn)代化的重要途徑，它改變傳統(tǒng)教學方式。小規(guī)模村級學校資源有限、條件相對落后，科學課教學面臨諸多挑戰(zhàn)。智慧教育平臺為學校帶來新機遇，整合優(yōu)質教育資源，提供個性化學習支持，打破地域限制，縮小城鄉(xiāng)教育差距，促進教育公平。本文剖析智慧教育平臺在提升教學質量、激發(fā)學生學習興趣、促進教師專業(yè)成長等方面的積極作用，為小規(guī)模村級學?？茖W課教學改革提供借鑒。

1智慧教育平臺下小規(guī)模村級學校科學課學習方式變革的優(yōu)勢

1.1教學資源的豐富與優(yōu)化

智慧教育平臺能夠整合優(yōu)質的教育資源，為教師提供最新的教學靈感。針對村級學校傳統(tǒng)資源整合力度不足的問題，智慧教學平臺為教師提供了19個版本的10950個課時資源，課時資源涵蓋視頻教學、模擬實驗等形式，方便教師根據(jù)不同學生的學習情況，針對性地選擇教學方案。在科學教學中，教師與學生彼此合作，推動智慧平臺下學?？茖W教學方式的革新。教師借助平臺帶領學生身臨其境地參與科學學習過程，將原本抽象的知識點轉化為動態(tài)視覺體驗；同時，智慧教育平臺能夠為學生提供個性化的學習路徑，為教師推送多樣化的教育資源包。例如，針對貴州村級小學學生“電路連接知識點”薄弱的現(xiàn)象，教師利用智慧教學平臺，在課前播放電路圖微課視頻，有效實現(xiàn)分層教學目標。智慧教育平臺提供雙師課堂教學模式，采用“線上名師講授 + 線下教師輔導”的雙重教學方案，確保師生間實現(xiàn)深度互動，減少學生在學習中遇到的困難。智慧教育平臺通過“資源 + 技術”于一體的服務方案，攻克當前村級科學教育難題，其內置的云端實驗室系統(tǒng)，讓學生使用電腦就能完成大部分基礎課程實驗，顯著降低了學校的教學成本。

1.2教學方法的創(chuàng)新與多樣化

智慧教育平臺支持線上線下相結合的教學模式，使小規(guī)模村級學?？茖W課教學方式靈活多樣。線上教學打破時間與空間限制，讓學生可隨時學習；線下教學則注重實踐操作和師生互動，拓展學習深度。鼓勵采用項目式學習、探究式學習等新型教學方法，讓學生在解決實際問題中培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提高學生學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習能力。

1.3個性化學習的支持

智慧教育平臺通過大數(shù)據(jù)分析技術，精準了解學生學習進度、興趣偏好，為其提供個性化學習方案。通過個性化學習支持充分滿足學生需求，進而推動學生全面發(fā)展。對小規(guī)模村級學校學生而言，個性化學習尤為重要。學生自身因家庭背景、學習基礎等因素存在差異，需要精準教學指導。智慧教育平臺為學生提供個性化學習空間，進而助力縮小教育差距。

1.4教學管理與評價體系的改革

智慧教育平臺通過構建客觀化學習成效評價體系推動教學評價改革，其支持多元化評價方式（如在線測試、作品展示、小組討論等）確保評價全面準確。保障教師自身教學管理效率，培養(yǎng)學生綜合素質，吸引更多優(yōu)質生源。

1.5教師專業(yè)素養(yǎng)的提升

智慧教育平臺對小規(guī)模村級學校教師專業(yè)素養(yǎng)提出高要求，教師須具備信息技術應用能力、課程整合能力后，充分利用智慧教育平臺完成教學創(chuàng)新。平臺內置豐富的專業(yè)資源，如在線培訓課程、教學案例分享等可強化教師專業(yè)素養(yǎng)。通過多元化策略激發(fā)教師創(chuàng)新精神，從而助推小規(guī)模村級學校實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2小規(guī)模村級學?？茖W課現(xiàn)狀

2.1教學資源匱乏

小規(guī)模村級學校經(jīng)費有限，難以購置充足科學教材，導致學生在學習中缺乏參考資料，難以深入理解科學知識。村級學校實驗器材和設備稀缺，實驗教學難以開展，學生無法通過親手實驗掌握科學原理，影響自身實踐能力的培養(yǎng)。在信息化時代，網(wǎng)絡信息資源對科學學習至關重要，小規(guī)模村級學校因網(wǎng)絡基礎設施不完善，導致學生無法便捷獲取最新科學資訊。

2.2 教學方式單一

受限于師資水平，小規(guī)模村級學?？茖W課采用傳統(tǒng)講授式教學，教師成為課堂主導，學生被動接受知識，缺乏互動，難以激發(fā)學生學習興趣。教學資源有限，教師難以設計多樣化教學活動，如項目式學習、探究式學習等，導致教學缺乏創(chuàng)新性，不利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維。在小規(guī)模班級中，盡管學生人數(shù)少，但教師精力有限，難以關注學生的個性化學習需求，無法提供針對性的指導。由于教學資源受限且缺乏科學的系統(tǒng)評估體系，教師無法精準把握學生學習狀況，進而難以及時調整教學策略，致使學生難以及時獲得反饋。

3智慧教育平臺下科學課學習方式變革的實踐探索

3.1教學資源整合與優(yōu)化

智慧教育平臺采用技術手段，針對實驗器材稀缺問題，提供虛擬實驗資源。模擬真實實驗環(huán)境，讓學生在無實物的情況下完成實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，理解實驗原理。精準降低實驗成本，提高實驗安全性，使村級學校學生享受到高質量實驗教學。智慧教育平臺建立學習社區(qū)，為師生提供交流、分享、合作平臺。教師分享教學心得，學生提問求解，與來自不同地區(qū)的教師開展項目合作，共同探索科學奧秘。互動式學習方式可豐富教學資源，促進知識共享創(chuàng)新。智慧教育平臺通過大數(shù)據(jù)分析技術，根據(jù)學生學習行為、興趣偏好等信息為學生推薦個性化學習資源。精準資源推送提高學生學習效率，滿足學生個性化學習需求，使學生產(chǎn)生學習興趣且學習效率更加高效。該平臺持續(xù)更新教學資源，確保學生接觸到前沿科學知識。通過鼓勵師生參與教學資源的創(chuàng)建與分享，構建資源良性循環(huán)機制，進而實現(xiàn)教學資源質量的持續(xù)優(yōu)化。智慧教育平臺實現(xiàn)跨學科資源融合。例如，在講解生物知識時，可引入數(shù)學、物理等學科相關內容，幫助學生從多角度理解科學現(xiàn)象，培養(yǎng)綜合思維能力。拓寬學生知識視野，促進學科之間交叉融合。

平臺為科學課提供多樣化學習方式，學生通過觀看視頻、參與虛擬實驗、加入學習社區(qū)討論等多種途徑學習，不局限于傳統(tǒng)聽講模式。教師可為學生規(guī)劃個性化學習路徑，符合學生學習節(jié)奏，幫助學生查漏補缺，提升學習效果。教師通過智慧教育平臺提供的教學管理工具，高效組織教學、評估學習效果、調整教學策略。減輕教師工作負擔，提升教學效率，從而契合我國實施的“雙減”政策。

3.2教學方法與手段創(chuàng)新

智慧教育平臺為混合式教學法提供支持，教師將線上學習與線下實踐相結合，通過平臺發(fā)布預習任務、教學資源，學生在家即可通過智能終端自主學習。在課堂上教師承擔引導、討論解答疑惑的角色，精準發(fā)揮線上資源豐富性，保留傳統(tǒng)課堂互動體驗，提高學生自身學習效果。學生在教師指導下圍繞某科學主題深入研究，開展實驗，形成研究成果。全面培養(yǎng)學生探究精神、創(chuàng)新思維能力，搭配平臺分享功能，讓學生作品得到認可鼓勵，激發(fā)學習動力。學生在課前通過平臺觀看教學視頻、完成預習任務，在課中則主要討論、深化理解。將學習主動權交給學生，鼓勵學生主動探索，教師則成為學習支持者，促進師生角色轉換，提高教學針對性。智慧教育平臺收集學生學習數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析，了解學生學習進度、興趣偏好，為教師提供個性化教學建議，為學生定制學習路徑。采用討論、協(xié)作編輯文檔、實時共享屏幕等方法，學生即便身處不同地點，亦可高效協(xié)作學習。促進學生之間交流合作，幫助學生學會如何在團隊中發(fā)揮作用，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。教學方法與手段創(chuàng)新，推動學生學習方式轉變。從被動接受知識到主動探索知識，從個體學習到協(xié)作學習，從單一學習方式到多元化學習方式，讓傳統(tǒng)科學課學習更具趣味性，激發(fā)學生的學習興趣。學生不再視科學課為枯燥學科，反而在探索實踐中感知認知樂趣。同時教師能夠更好地管理教學、評估學習效果、調整教學策略，從而提升教學質量。

3.3個性化學習支持

智慧教育平臺根據(jù)學生學習進度以及知識掌握情況，智能推薦個性化學習資源，相關資源包括但不限于教學視頻、科普文章等，精心設計匹配不同學生學習需求。例如，對于基礎較弱學生，平臺推薦更多基礎概念練習；對學有余力的學生，則提供高階知識拓展任務。個性化資源推送提高學習效率，確保每位學生在適合的難度中獲得成長。借助大數(shù)據(jù)分析技術，智慧教育平臺可分析學生學習數(shù)據(jù)，識別其學習模式，為每位學生規(guī)劃出個性化學習路徑（如學習內容順序）。考慮學生興趣點（如對天文學特別感興趣的學生，平臺優(yōu)先推薦與天文學相關課程內容，根據(jù)學生學習進度動態(tài)調整后續(xù)學習計劃）。個性化學習路徑規(guī)劃讓學生在學習中感受到更多自主性，激發(fā)學習動力。及時提供個性化學習反饋，包括學習成果評估（如測試成績、作業(yè)完成情況等）、學習過程監(jiān)控（如學習時間、學習頻率、學習專注度等）。平臺根據(jù)相關數(shù)據(jù)，生成詳細學習報告，指出學生在學習中的弱項，提出改進建議。即時反饋使學生在學習中可隨時查看學習狀態(tài)，調整學習策略，實現(xiàn)學習的自我驅動。個性化學習資源使學生在適合自己的節(jié)奏下避免不必要的重復學習，提高學習效率，滿足其個性化學習需求，讓學生在學習中感受到樂趣，進而激發(fā)對科學的好奇心。個性化學習反饋和學習路徑規(guī)劃，讓學生學會自我評估、自我調整，培養(yǎng)自主學習能力，為學生未來學習生活打下堅實基礎。

4案例分析

4.1背景介紹

黃茨灘小學為小規(guī)模村級小學，學生不足百人，均為15人以下小班額，教育資源匱乏，科學課程教學受限于傳統(tǒng)教學方法。我校采用智慧教育平臺，以其豐富教育資源、個性化學習支持為黃茨灘小學科學課帶來前所未有的學習方式變革。本次實踐探索通過智慧教育平臺，改變我校小學科學課教學方式，提升學生學習興趣，提高學生科學素養(yǎng)。其目標為：一是利用平臺資源豐富科學課程內容，實現(xiàn)個性化學習。二是通過遠程協(xié)作，打破地域限制，讓學生接觸廣闊科學世界。三是通過平臺數(shù)據(jù)分析功能，優(yōu)化教學評價，促進教學質量提升。

4.2實踐過程

（1）課程內容的豐富性與個性化

智慧教育平臺整合各類科學教育資源，如高清視頻、互動動畫、三維模型、虛擬實驗等，相關資源覆蓋小學科學課程全部知識點，拓展許多課外科學知識內容。例如，在“比較不同的土壤”測量泥土的黏性中，平臺提供三種土壤黏性測量的全過程動畫演示，讓學生仿佛置身于自然之中，直觀感受科學魅力。針對黃茨灘小學實驗設備有限問題，平臺提供豐富的在線實驗教程，相關教程包含詳細實驗步驟，通過虛擬實驗環(huán)境，讓學生在沒有實驗設備的情況下模擬實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，理解實驗原理。如“種植鳳仙花”實驗，學生通過平臺虛擬實驗室，可觀察到如何種植鳳仙花，從選種、播種了解到種子萌發(fā)需要適宜的溫度、水分和空氣，豐富實驗教學形式。平臺根據(jù)課程內容，精選大量科普文章、科學故事作為拓展閱讀材料，增加課程的深度和廣度，激發(fā)學生的好奇探索欲。在學習“太陽、地球和月球”時，平臺推薦關于觀察天體的前沿科技視頻，讓學生了解到科學前沿動態(tài)，培養(yǎng)科學視野。

（2）遠程協(xié)作與科學實踐

智慧教育平臺利用互聯(lián)網(wǎng)技術，將黃茨灘小學與甘加西科小學科學實驗室緊密相連。學生通過平臺自主學習功能，實時觀看平臺上教師進行實驗操作，如“土壤的觀察”“種子的觀察”等，學生親自觀察實驗過程，在線向AI老師提問并即時獲得解答，激發(fā)學生對科學的好奇心。平臺促進學校與學生之間的合作，共同開展科學項目。例如，在黃茨灘小學學生與遠在20公里外的甘加西科小學學生共同參與“珍惜水資源”學習時，通過平臺分享各自收集的水資源信息，共同分析水資源緊缺、水污染的問題狀況，提出改善建議，讓學生學會如何收集數(shù)據(jù)，完善團隊合作，理解科學研究協(xié)作精神。利用平臺為學生提供展示科學成果的舞臺，如在學習“磁鐵和我們的生活”時，學生通過環(huán)形磁鐵的相互作用實驗，探究懸浮磁鐵的基本原理，制作簡易磁懸浮塔進行效果展示。

（3）教學評價的優(yōu)化

智慧教育平臺記錄學生在學習中的各種數(shù)據(jù)，如學習時間、學習路徑、互動情況等，為過程評價提供豐富素材。教師可看到學生最終成績，了解學生努力程度、學習態(tài)度與學習方法，給出全面且公正的評價。傳統(tǒng)評價側重于學生對知識點掌握情況，而智慧教育平臺則注重學生能力的培養(yǎng)。平臺中各種情境化、問題化學習任務，可考查學生創(chuàng)新思維、問題解決能力、團隊協(xié)作等能力。例如在“模擬安裝照明電路”學習中，評價學生安裝電路的過程與結果，指出學生在選材、設計、安裝中的表現(xiàn)。鼓勵學生進行自我評價，有助于學生自我反思。學生可在平臺分享學習心得與作品成果，通過發(fā)起互評邀請實現(xiàn)同伴作品的雙向評價，并在協(xié)作討論中提出建設性改進建議。與此同時，智慧教育平臺基于大數(shù)據(jù)分析生成學生學情畫像，精準定位學習特征，進而為教師提供差異化教學策略的智能推薦。例如，平臺根據(jù)學生學習數(shù)據(jù)，分析其知識點的薄弱之處，為教師提供針對性教學資源。利用人工智能技術，實現(xiàn)對學生作業(yè)實時自動批改。對于客觀題，平臺可迅速給出正確答案；對于主觀題，平臺通過自然語言處理技術，給出初步評分并反饋意見。通過提高評價效率，可以及時幫助學生發(fā)現(xiàn)錯誤、糾正錯誤，進而驅動學生學習成效迅速提升。

智慧教育平臺生成可視化評價報告，為教師、學生和家長提供直觀易懂的評價結果。報告包括學生成績，如學習時間分布、知識點掌握情況、能力發(fā)展曲線等?？梢暬u價方式有助于教師、學生和家長全面了解學生學習狀況，為教學決策提供科學依據(jù)。智慧教育平臺實時記錄學生學習數(shù)據(jù)，及時給出反饋，有助于學生及時調整學習策略，改進學習方法。例如，當學生在某個知識點出現(xiàn)錯誤時，平臺立即給出提示，幫助學生及時糾正錯誤，避免錯誤累積。根據(jù)學生學習情況，為每位學生提供個性化反饋建議。有助于學生認識優(yōu)勢與不足，明確學習目標。基于學生學習情況，推薦適合的學習資源，助力學生個性化成長。智慧教育平臺促進家校之間溝通合作，家長可通過平臺了解學生學習情況，與教師及時交流。以便家長參與學生學習過程，形成家校共育良好氛圍。

（4）實踐成果

經(jīng)過一學期實踐探索，黃茨灘小學科學課教學取得顯著成果。學生學習興趣和參與度大幅提升，學生掌握更多科學知識，學會如何自主學習、如何與他人合作、如何解決問題。教師教學方式和教學理念發(fā)生深刻變化，注重學生個性化發(fā)展。學生在“電路”主題學習中，通過平臺資源實驗，深入理解電路知識。在“植物的生長變化”學習中，學生親手種植、觀察并記錄植物生長過程，體驗科學研究樂趣。讓學生對科學產(chǎn)生濃厚興趣，培養(yǎng)學生觀察力、思考力，如表1所示。

5結語

綜上所述，智慧教育平臺催生學習方式深刻變革，智慧教育平臺以其強大技術支撐，打破地域、資源、師資限制，讓村級學校學生享受到豐富的科學教育資源，體驗科學探究樂趣。通過遠程協(xié)作，鄉(xiāng)村學生與城市學生并肩探索，共同解決科學問題。搭配虛擬實驗室，學生在安全環(huán)境中動手實踐，深化對科學原理的理解。教師角色從知識傳授者轉變?yōu)橹R促進者，利用平臺數(shù)據(jù)分析，精準把握學情，設計貼近學生實際的教學活動。鼓勵學生自主學習、合作探究，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，不斷反思教學實踐，優(yōu)化教學策略，與學生一同成長。

本文系甘肅省2024年全域全員全過程使用智慧教育平臺專項研究課題“基于智慧教育平臺下的小規(guī)模學?？茖W課學習方式的變革研究”研究成果，課題立項號：ZHPT[2024]214。

（作者單位：甘肅省甘南州夏河縣達麥鄉(xiāng)黃茨灘小學）