史振華

數(shù)字化技術(shù)因其精準(zhǔn)度高、時(shí)效性強(qiáng)、互動(dòng)性廣等特點(diǎn)，越來(lái)越多地融合到科學(xué)探究性學(xué)習(xí)中，主要體現(xiàn)為數(shù)字化技術(shù)優(yōu)化探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)字化平臺(tái)互動(dòng)學(xué)習(xí)、數(shù)字化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、資料收集等環(huán)節(jié)，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高了探究效率。目前，小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可謂如火如荼，但有時(shí)也出現(xiàn)了為了應(yīng)用而應(yīng)用的現(xiàn)象，往往表現(xiàn)為教學(xué)目標(biāo)不明和價(jià)值不清。教師應(yīng)從學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定、內(nèi)容選擇、方式建構(gòu)、評(píng)價(jià)發(fā)展四個(gè)方面，加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)與科學(xué)探究性學(xué)習(xí)深度融合。

精心規(guī)劃，設(shè)定融合目標(biāo)

教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)起著十分重要的作用，教學(xué)活動(dòng)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，且始終圍繞教學(xué)目標(biāo)而展開(kāi)。在小學(xué)科學(xué)探究性學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)時(shí)，首先要做到“心中有目標(biāo)”，就是一節(jié)課學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)探究發(fā)展到什么程度，是否可以檢測(cè)。若一節(jié)課學(xué)完，學(xué)生利用數(shù)字化器材表現(xiàn)得熱熱鬧鬧，但通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)探究效果沒(méi)有圍繞設(shè)定的目標(biāo)進(jìn)行或者沒(méi)有達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，那么這節(jié)課就成為“無(wú)本之木，無(wú)源之水”了。

為此，小學(xué)科學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中要應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，就要設(shè)定有別于傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)的融合目標(biāo)，要把數(shù)字化技術(shù)環(huán)境等因素考慮進(jìn)去，成為可以檢測(cè)的對(duì)象。如蘇教版三年級(jí)科學(xué)《今天天氣怎么樣》一課，常規(guī)教學(xué)目標(biāo)與數(shù)字化教學(xué)目標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

從表1可以看出，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)來(lái)指導(dǎo)學(xué)生探究天氣信息時(shí)教學(xué)目標(biāo)發(fā)生了改變。在知識(shí)和技能目標(biāo)中，都是認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的天氣符號(hào)，只是在進(jìn)行數(shù)字化探究學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生要利用工具拍照上傳交流，技能得到增強(qiáng);過(guò)程與方法目標(biāo)中，利用數(shù)字化技術(shù)學(xué)習(xí)后，學(xué)生可以基于網(wǎng)絡(luò)搜索常見(jiàn)的天氣類(lèi)型，上傳交流時(shí)拓寬了學(xué)習(xí)時(shí)空;情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)中也是如此，雖然都是認(rèn)識(shí)到天氣和人類(lèi)生活的關(guān)系，但通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，學(xué)生觀看天氣與人類(lèi)關(guān)系的視頻，比常規(guī)教學(xué)體驗(yàn)性強(qiáng)，情感易發(fā)生共鳴。因此，教學(xué)目標(biāo)融合后，教師很清楚學(xué)生通過(guò)一節(jié)課的學(xué)習(xí)其學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)可能要達(dá)到什么層次，這樣有利于師生進(jìn)行教和學(xué)的反思，真正實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做合一。

合理選擇，分析融合內(nèi)容

教學(xué)實(shí)踐表明，并不是所有的探究性學(xué)習(xí)課型都適合數(shù)字化教學(xué)。教師要善于發(fā)揮“支架”作用，分析教材中科學(xué)探究?jī)?nèi)容的特點(diǎn)，尋找數(shù)字化教學(xué)的實(shí)施點(diǎn)和落腳點(diǎn)，幫助學(xué)生選擇合適的數(shù)字化工具來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)前，教師可以結(jié)合數(shù)字化教學(xué)特點(diǎn)，熟悉教材，列出主要探究環(huán)節(jié)，分析融合實(shí)施點(diǎn)和相應(yīng)的教學(xué)策略，讓課堂教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。如蘇教版五年級(jí)上冊(cè)《電和磁》單元在融合數(shù)字化教學(xué)時(shí)就可以做好單元主題分析，見(jiàn)表2。

通過(guò)單元主題分析表，教師就可以在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的選擇以及教學(xué)策略的運(yùn)用等方面做到心中有數(shù)。從表2可知，有的科學(xué)課融合數(shù)字化技術(shù)是在概念的辨析，如在平板電腦上的虛擬系統(tǒng)中將各種物體用鼠標(biāo)拖到電路中來(lái)，終端接收到信號(hào)，會(huì)判斷并呈現(xiàn)小燈泡亮或者不亮，若虛擬電路中小燈泡亮了，則這類(lèi)物體容易導(dǎo)電，稱(chēng)為導(dǎo)體;若小燈泡不亮，則這類(lèi)物體不容易導(dǎo)電，稱(chēng)為絕緣體。通過(guò)平板電腦上的虛擬系統(tǒng)，學(xué)生能自行判斷并建構(gòu)導(dǎo)體和絕緣體概念，效果甚佳。有的運(yùn)用在探究測(cè)試環(huán)節(jié)，如進(jìn)行“連續(xù)測(cè)量一杯熱水溫度的變化”探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以利用溫度傳感器測(cè)量水溫，及時(shí)有效地呈現(xiàn)10分鐘內(nèi)每隔兩分鐘的水溫，而后總結(jié)出熱水在一定時(shí)間內(nèi)溫度變化的規(guī)律是先快后慢的。有的運(yùn)用在記錄環(huán)節(jié)。不同的環(huán)節(jié)運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)需要不同的工具和教學(xué)策略，教師在備課前要充分考慮到數(shù)字化技術(shù)對(duì)科學(xué)探究性教學(xué)的輔助作用。

以生為本，構(gòu)建融合方式

學(xué)習(xí)是學(xué)生與周?chē)h(huán)境相互作用的結(jié)果，只有當(dāng)他們熟悉周?chē)h(huán)境并利用適當(dāng)?shù)膶W(xué)具進(jìn)行操作時(shí)，學(xué)習(xí)才悄然發(fā)生。學(xué)生與生俱來(lái)就是一個(gè)探索者和研究者，對(duì)于傳感器的使用、數(shù)據(jù)平臺(tái)錄入數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)上傳交流等活動(dòng)，充滿好奇和興趣，教師要抓住其心理特點(diǎn)，引導(dǎo)他們熟悉數(shù)字化工具，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)。

引入新工具。在數(shù)字化技術(shù)與科學(xué)探究性學(xué)習(xí)相融合過(guò)程中，最關(guān)鍵的是學(xué)生會(huì)利用數(shù)字化技術(shù)或工具進(jìn)行自主探究。例如，當(dāng)學(xué)生用傳統(tǒng)的溫度計(jì)測(cè)量溫度時(shí)，有時(shí)數(shù)值的誤差較大，不利于得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，當(dāng)教師教會(huì)學(xué)生使用溫度傳感器測(cè)量水溫后，由于操作簡(jiǎn)單、溫度數(shù)據(jù)顯示迅速，并以數(shù)字的方式呈現(xiàn)更便于學(xué)生讀數(shù)，因此很快被學(xué)生接受，成為學(xué)生探究的新工具。其實(shí)，時(shí)代在不斷發(fā)展，學(xué)生每天都會(huì)在生活中使用各種新的數(shù)字化工具，對(duì)于科學(xué)探究中的新工具，學(xué)生往往能比成人更快接受。

調(diào)查前概念。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，只有當(dāng)學(xué)生有真正需求的時(shí)候，才能從內(nèi)心深處進(jìn)行意義建構(gòu)。小學(xué)科學(xué)探究性學(xué)習(xí)引入數(shù)字化技術(shù)時(shí)，教師首先要了解學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)符合其需求的情境，這樣學(xué)習(xí)就真正發(fā)生了。教師除了可以利用傳統(tǒng)的談話法和問(wèn)卷法，還可以利用數(shù)字化技術(shù)設(shè)計(jì)課前學(xué)習(xí)問(wèn)卷，如對(duì)于天氣符號(hào)和天氣類(lèi)型就用“問(wèn)卷星選擇題”的形式讓學(xué)生在平板電腦系統(tǒng)中選擇，調(diào)查他們對(duì)天氣類(lèi)型的了解程度。教師了解到，學(xué)生對(duì)“陰、晴、雨、雪”這四種常見(jiàn)的天氣現(xiàn)象比較熟悉，錯(cuò)誤率低，但對(duì)于多云、刮風(fēng)等現(xiàn)象不太清楚，于是很自然地引出學(xué)生需要研究的問(wèn)題：在氣象學(xué)上，除了陰、晴、雨、雪，還有哪些不同的天氣現(xiàn)象呢？你準(zhǔn)備怎樣研究？

收集真數(shù)據(jù)。在科學(xué)探究性學(xué)習(xí)中，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果可視化，能有效觸動(dòng)他們認(rèn)識(shí)事實(shí)、收集數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)說(shuō)話，形成概念，即倡導(dǎo)基于真實(shí)數(shù)據(jù)的研究。如執(zhí)教《地球的表面》一課時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下利用谷歌地球軟件搜索不同地形，除了對(duì)地圖上地貌特征的初步認(rèn)識(shí)外，還可以觀察記錄地圖上不同海拔等更多信息。如當(dāng)學(xué)生搜索“梯田”這一地形特征時(shí)，通過(guò)軟件顯示的某地區(qū)梯田上各個(gè)位置的海拔高度的不同，幫助學(xué)生形成階梯概念（如圖1）。

比較上圖中四個(gè)不同位置的梯田海拔高度數(shù)據(jù)，學(xué)生很明確地分析出這個(gè)地區(qū)梯田的海拔高度是呈階梯狀逐漸上升的，用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)“梯田”這一地貌特征，成為學(xué)生探究活動(dòng)中形成概念的證據(jù)。

完成新任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法啟發(fā)我們，只有這項(xiàng)任務(wù)具有趣味性和挑戰(zhàn)性，學(xué)生才會(huì)樂(lè)于接受。如在《今天刮什么風(fēng)》一課中探究風(fēng)力和風(fēng)速時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)任務(wù)：請(qǐng)利用風(fēng)力傳感器測(cè)量操場(chǎng)、教室前、教室后這三處的風(fēng)力，并記錄數(shù)據(jù)、上傳平臺(tái)，比比誰(shuí)測(cè)得又快又精確。這一探究性任務(wù)有別于以往的常規(guī)教學(xué)：

首先，工具得到優(yōu)化，以前測(cè)風(fēng)力是通過(guò)機(jī)械式的風(fēng)速計(jì)綜合判斷得出，現(xiàn)在利用數(shù)字風(fēng)速計(jì)直接測(cè)量，引起了學(xué)生的興趣;

其次，操場(chǎng)上測(cè)量風(fēng)速具有不確定性，學(xué)生需要判斷起風(fēng)情況，調(diào)整儀器，觀察數(shù)據(jù)，并利用平板電腦提交數(shù)據(jù)，終端收集數(shù)據(jù)后自動(dòng)生成數(shù)據(jù)表、圖形、報(bào)表等分析報(bào)告。

在這一任務(wù)中，不僅大大提高了效率，還改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，打破了封閉式的學(xué)習(xí)空間，突破了測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)力的難點(diǎn)。學(xué)生體驗(yàn)更加深刻，自主、互動(dòng)學(xué)習(xí)得到充分體現(xiàn)。

注重發(fā)展，開(kāi)展融合評(píng)價(jià)

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)于評(píng)價(jià)建議有明確的要求：評(píng)價(jià)既對(duì)教學(xué)的效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也與教學(xué)過(guò)程相互交融，從而促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。這種評(píng)價(jià)理念實(shí)質(zhì)上是基于學(xué)生的學(xué)為基礎(chǔ)，通過(guò)評(píng)價(jià)來(lái)促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)融合到科學(xué)探究性學(xué)習(xí)中，自然要發(fā)揮其評(píng)價(jià)功能。

自主評(píng)價(jià)顯性化。數(shù)字化教學(xué)提供了很好的評(píng)價(jià)平臺(tái)，使得傳統(tǒng)的口頭評(píng)價(jià)變?yōu)獒槍?duì)具體學(xué)習(xí)情境和資源的評(píng)價(jià)，讓學(xué)生及時(shí)看到學(xué)習(xí)成果或發(fā)現(xiàn)不足。如執(zhí)教《形形色色的動(dòng)物》一課后，為及時(shí)了解和評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)動(dòng)物總體特征的認(rèn)識(shí)，教師開(kāi)發(fā)了包含動(dòng)物和植物圖片等資源的實(shí)時(shí)互動(dòng)軟件，讓學(xué)生通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)圖片來(lái)分類(lèi)，無(wú)論正確或錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)都會(huì)自動(dòng)及時(shí)給出反饋信息，或是表?yè)P(yáng)肯定，或是給出建議。當(dāng)學(xué)生把動(dòng)物和植物分為兩類(lèi)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的共同特征;當(dāng)把不同動(dòng)物分成幾類(lèi)的時(shí)候，就鞏固了本課的難點(diǎn)“自然界動(dòng)物是形形色色的”，體現(xiàn)了動(dòng)物的多樣性。這樣基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式，很受學(xué)生的歡迎，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程起到了監(jiān)控作用，促進(jìn)學(xué)習(xí)的再次發(fā)生。這種實(shí)時(shí)的自主性評(píng)價(jià)，減輕了教師的負(fù)擔(dān)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主探究的效率。

同伴評(píng)價(jià)即時(shí)化。評(píng)價(jià)主要的目的是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程，在數(shù)字化科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可以利用各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)展示各小組的成果。如學(xué)生設(shè)計(jì)制作風(fēng)向標(biāo)，就可以利用基于平板電腦的拍照功能，拍下本組的風(fēng)向標(biāo)設(shè)計(jì)方案以及風(fēng)向標(biāo)的實(shí)物模型，上傳到終端，最后發(fā)布各組的圖片。同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生在平板電腦上對(duì)每個(gè)小組設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以用“星數(shù)”表示評(píng)價(jià)等級(jí)，然后再次提交到終端，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各個(gè)作品的互評(píng)情況，展現(xiàn)各組作品的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。這樣基于網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)即時(shí)性的評(píng)價(jià)，有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身的不足和同伴建議的重要性，產(chǎn)生思維共振，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源共享，將自主、探究、合作的學(xué)習(xí)推向深處。