数字化环境为科学课教学注入活力

杨继国

数字化环境给学生的科学探究过程、知识的掌握、知识的迁移、情感获得及交流互动等一系列活动都注入了全新的活力。基于数字化环境下多元化、过程性、发展性的科学教学，让学生不仅能通过平板、手机等各类数字设备，掌握多样、丰富的科学知识，提升信息获取能力，而且更加有利于促进他们科学素养的提升。

一、让数据说话

科学就是要用真实的数据来说话，这是我们应有的追求真理的科学态度。数字化课堂这种新型的教学形式，以现代化的教学手段，利用各类数字化软件、平台的技术支撑，快速采集科学课堂中全过程数据，并能用柱形统计表或折线图等多种形式，向学生直观呈现，并通过对比寻找差异，为老师和学生提供直观、具体、全面的数据支持，让数据来说话，使老师的教学更具针对性、学生之间的互动交流更具指导性。

例如，一位年轻老师用上午的课时执教《今天的气温怎么样》，他安排了三次测量气温的活动。第一次：在同一时间，请学生将自己在教室内或走廊测量的空气温度，通过软件采集填写推送至数据平台，然后老师由大屏展示所有学生测量的温度数据，并制成柱形统计图进行对比。发现，在同一时间以正确的方式采集的数据居然存在差异。这是什么原因呢？针对这些数据的差异，学生展开了积极的讨论，并总结出一个科学道理：同一时间内不同地点（如，教室内外、走廊前沿与走廊靠墙边）的温度是存在差异的。在进行第二次、第三次空气温度的测量后，继续填写推送至数据平台，统计后以曲线统计图的方式展现出来，结果发现：数据呈总体上升趋势。学生不难发现：温度随时间、太阳高度的变化而变化。在这节课上，这位老师把每位学生全程测量气温的数据以直观的统计图呈现，并及时地组织学生分析，以清晰明确的数据对比、变化，追踪学生整个科学探究过程，以课堂上生成的知识评价推进学生思维的不断深入发展。让数据来说话，即时反馈，即时评价，将课堂环节层层推进。

二、让差异的关注更全面

真正有意义的科学探究，要以学生为主体。他们亲自动手实践、自主探索、合作交流。关注学生在探究过程中知识的获得、技能的掌握、情感的体验、科学态度和价值观形成和发展等等，使得每一位学生都能在科学探究过程中得到不同的发展。

数字化环境利用各种先进信息技术和媒体，高度互动、高度整合教与学，并能根据学生个体之间的差异、不同层次学生的发展需求，实行差异分层教学，使得每位学生在原有基础上得到进一步发展和提高。如，在《心脏及血液循环》一课的教学中，让学生以自主学习的形式学习电脑“资源包”里的微视频及相关的补充资料，并将学习目标分成基本目标、挑战任务、超级任务这样三个层次，完成任务后上传数据平台。既照顾了全体学生，又能满足部分学生的需求。老师能准确地掌握学生之间原有的知识经验差异，有针对性地教学;学生通过对上传的自主探究结果的观察、比较来交流自己的想法，创新能力、合作交流能力、自主探究能力都得以高度发展。

三、让“互动、协作”多维化

数字技术高速发展，各类数字软件、交流平台不断完善、更新，为老师和学生之间多向互动搭建了全新的交流平台，提供了强大的技术保障。在数字化环境下，教学多维互动，师生共同参与、思考、协作、解决问题。信息的交互也不再是老师和学生之间的线性单向，而是老师、学生、媒体之间多维的知、情、意、行交互作用的过程。课堂教学形象化、生动化，给学生创造了一个多维互动的空间。以小学六年级《地球的表面》一课为例，课堂教学中利用谷歌地球软件，突破时间、空间限制，让学生直观、形象地看到地球表面的各类地形、海拔阶梯变化，乃至村庄、街道的位置海拔、地形。学生在Pad上兴奋地寻找各类地形，并以截图形式上传到交流平台，配以文字、语音说明。全班学生和老师都能在线浏览，实时关注，还可以用留言形式做出评价。学生可以自我评价、给他人评价、同伴互评等，呈现一个链状循环的连续过程，形成良好的探究、交流氛围，优化了科学探究，形成多维交流互动、协作。

四、让课堂教学智慧延伸

除了科学课堂上的探究，我们同样需关注学生课后延伸的科学探究。通过数字化平台的支撑，可以将学生的科学探究从课堂延伸至课后，让科学课堂呈智慧延伸、智慧引领，形成师生“线上线下”“课内课外”的新型学习互动探究模式，对培养学生的耐心、长期观察研究的习惯起了很好的促进作用，提升了学生的科学素养。例如，在指导学生“養蚕”的过程中，我先将蚕宝宝分发给每位学生，然后建立养蚕QQ群，指导学生加入，运用QQ群平台定时布置一些养蚕“在线作业”（将蚕宝宝各阶段的变化拍照上传），为学生提供自主学习与交互环境，构建“家校互动、师生互动”的科学教育平台。学生兴趣浓厚，不仅能持之以恒地进行观察研究，而且每天都会在群里交流自己的一些发现、心得、经验，同时也会主动向我提问求助：“老师，我的蚕宝宝怎么不动了？”“老师，怎样才能知道蚕宝宝要吐丝呀？”……根据这些问题，老师及时有针对性地进行指导、帮助、评价，不仅培养了学生仔细观察、善于思索、敢于质疑、乐于探索、勇于实践的精神品质，而且潜移默化地对学生进行了科学知识传授及人文熏陶，对学生科学素养的提升起到良好的促进作用。

数字化环境的支撑，使探究的结果以各种直观的方式清晰呈现。各类平台的多维交互功能，对科学探究的过程及结果实现多维统计、反馈、评价，让课堂智慧延伸，让老师全面、实时、有效地了解学生科学探究的过程、进程及差异，及时调整指导内容及方法，让学生更积极主动地进行科学探究，更好地发展了科学思维能力，提升了科学素养，为科学教学注入了新活力。