数智赋能与跨科互涉：宽泛数字技术支撑下小学语文学习情境的构设与创思

摘要：宽泛数字技术应用是语文学科教学强有力的支撑，当下数智学习情境构设的关注重点，是如何运用数字化手段提升学习者的语文知识体悟和语用能力养成。因此，本文立足探究性学习与生成型应用，遵循“多元内容、多样形式、精准目标、灵活机制”的技术驱动需求，从数智赋能和跨科互涉两个角度出发，以多模态交互体验与开放性认知关联为具体实施例证，在小学语文学科中构设依托宽泛数字技术支撑的学习情境，创新服务学习者个性化与主体性需求，旨在为学生的语文学科素养与数字素养的锻铸赋予数智时代特色的催化与助燃。

关键词：数字技术；跨学科学习；智慧教育；小学语文；学习情境

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2024）21-0079-04

多元、开放的智慧教育生态是教育数字化转型与变革的方向，这意味着未来教育将更加重视学生的个性化与主体性需求。随着人工智能、物联网、元宇宙、大数据等数字技术的不断迭代更新，丰富的资源供给与多样化数智场景的建构，将成为打造学科核心素养导向下智慧课堂的必由路向。因此，立足探究性学习与生成型应用，遵循“多元内容、多样形式、精准目标、灵活机制”的技术驱动需求，在小学语文学科中构设依托宽泛数字技术支撑的学习情境，既是对《义务教育课程方案（2022年版）》提出的“积极探索新技术背景下学习环境与方式的变革”[1]的响应与践行，也是将小学语文学科教学纳入数智环境的适切解决途径。

《义务教育语文课程标准（2022年版）》指出，要“增强课程实施的情境性和实践性，促进学习方式变革。充分发挥现代信息技术的支持作用，拓展语文学习空间”。[2]数智时代日新月异的技术革新对学生的阅读和表达交流带来深刻的影响，智慧教育生态下的语文学科教学与数字化深度融合的应用趋势，主要体现在科学构设立足语文学习、社会生活和学生经验三者关联并凸显学科实践特质的数智学习情境上。

宽泛数字技术应用是语文学科教学强有力的支撑，当下数智学习情境构设的关注重点，是如何运用数字化手段提升学生的语文知识体悟和语用能力养成，其目的是打造交互感与体验感并存、探究性与自主性一体的智慧学习空间，鼓励并引导学生在多样化映射真实生活场景的拟态情境中完成语言文字运用的学习与实践。应积极创设多模态、多维度、跨学科认知关联的阅读、感悟、表达和交流场景，给予学生更多参与数字化交互的机会，进而有效促成学生语文学科素养与数字化素养的齐头并进。

历经长期的数字技术与学科教学融合创新应用研究，笔者将从数智赋能与跨科互涉两个视角出发，例论宽泛数字技术支撑下小学语文学习情境的构设与创思。

数智赋能，多模态交互体验涵养诗词意蕴

《教师数字素养》行业标准对教师的数字资源设计开发能力提出要求，即应“能够依据教学目标，设计融合数字技术资源的教学活动”。[3]具有人机交互功能的数字资源与相关技术应用，能够实现诗词情境的生动表达并引发直观体悟，凸显学生动态生成的感知与实时交互的参与，真正实现数智交互场景的语用驱动与赋能。

1.入情入境，借虚拟实验“以虚补实”

虚拟实验教学具有可感知、可重复、可互动、可实时反馈等优势，能将抽象认知具象化，是拓展课堂教学时空、构设仿真学习体验的一个良策。支持参数设置的交互型数字资源让物理世界的拟态情境得以数字化呈现，为学生匮乏的想象与诗词精妙的表达搭建映射真实感受的认知桥接。

例如，在学习白居易《琵琶行》中的“嘈嘈切切错杂弹，大珠小珠落玉盘”诗句时，以大小不一的珠玉散落在玉盘中叮当作响的声音为喻，来表现琵琶器乐嘈切交错弹奏的纷繁清脆。为充分表达“珠玉四溅”的灵动鲜活意味，笔者运用物理引擎动画的可交互演示，将声画同步的场景拟态呈现在学生面前。较之常规的互联网媒体资源表现，物理引擎动画能够虚拟地心引力的存在，几乎完美还原“珠玉落盘”后“跳脱四溅”的真实状态，通过对珠玉质量、个数、随机大小偏差、摩擦系数、反弹系数、引力加速度等变量的设置与调整，能够动态生成不同状态下珠玉掉落弹开的全过程。该演示动画还可设定移动端设备可控模式，利用平板或手机的倾斜角度控制虚拟重力方向。通过演示动画的二维码链接分享，学生可在分组协作中自行调节各变量参数并历经多次演示。

2.辨错化错，建交互场景“去伪存真”

较之死记硬背，探究体验进而获知的过程更能有效抑制记忆曲线衰减，“强化学科实践，注重‘做中学’，引导学生参与学科探究活动”[4]是《义务教育课程方案（2022年版）》的明确导向，合理构设以学生为中心的学习场景，服务学生个性化与主体性的学习需求，以探究体验活动的“行为记忆”替代“机械记忆”，是“双新”背景下教学策略的优化与教学行为的转变。

例如，在学习贾岛《题李凝幽居》一诗中的“鸟宿池边树，僧敲月下门”诗句时，深入人心的“推敲”典故让学生屡屡错将“敲”误记为“推”。于是，笔者运用Flash交互动画重现诗句场景，先让学生从观感上体味李凝居所“闲居少邻并，草径入荒园”的“幽静”与“清寂”，充分营造紧扣主题的“幽居”氛围，再利用Flash的交互功能，让学生在移动端设备上触控操作体会“推”与“敲”的感知差异。继而通过与王籍《入若耶溪》一诗中“蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”诗句的对比，深化体悟两位诗人遣词造句的意蕴，明白叩门、蝉噪、鸟鸣等空灵声响更能衬托环境的静谧，并联系生活中的落雨、潮汐、秒针等有节奏声响，说明此类同频且稳定的噪声，更易让人产生放松、安宁的感受，将诗词赏析与真实生活进行关联，再次呼应《题李凝幽居》题中“幽”的境界。学生历经Flash交互动画的探究体验，立足作者视角感受“敲”字“以噪衬静”之精妙，有效化解了“推敲”误记的问题。

3.具身具识，创拟真环境“感同身受”

“元宇宙”一词译自Metaverse，具有“虚拟境域”的涵义，自2021年以来，大众实践活动中的诸多体验逐渐朝着虚拟境域转变[5]，元宇宙塑造视觉沉浸的立体空间教育场域，教育进入体验化学习和沉浸式交互的创新发展阶段[6]，而获得虚拟境域沉浸体验的手段，目前主要依托VR眼镜等辅助外设及适配的具身交互技术得以实现。

具身认知理论强调身体在认知过程中起到关键性作用，认知过程不仅仅发生在大脑，更是身体感官与环境之间的动态交互。利用可实施具身交互的虚拟现实技术（VR），可以促进学生认知、身体与所处环境的有效互动，为学生的认知获取提供增益。

例如，在学习杜甫《望岳》一诗中的“会当临绝顶，一览众山小”诗句时，为让学生充分体会作者登高望远、踌躇满志的胸怀与抱负，笔者选择使用VR眼镜设备进行教学辅助。通过VR环境的呈现，让学生身心一致地沉浸于登临“泰山绝顶”后极目四眺的观感冲击，从全局视角感受“造化钟神秀，阴阳割昏晓”的瑰丽雄伟，从俯仰视角体味“荡胸生层云，决眦入归鸟”的壮阔豪迈，以此充分还原登顶泰山的临场体验。基于视听感官模拟的VR环境具有无可替代的“现场感”，第一人称视角下泰山玉皇顶三维虚拟场景所带来的震撼，是常规课堂教学中图像素材或音视频资源无法比拟的，伴随着虚拟实境中的钟鸣鼓响与风声呼啸，让学生在“身临其境”的体悟中具身具识地感受作者诗文抒发的广博胸臆。

跨科互涉，开放性认知关联建构真实学习

以ChatGPT为代表的生成式人工智能抬高了人类群体的智慧台阶，创生了“人机协同智商”的全新智慧观认知，教育的底层逻辑和行为范式也因此得以重塑与改造。

我们面对的未来教育将以“思维第一性”为要义，把学生的想象力与创新力培养推到前所未有的高度，逻辑判断与推理校验将由人工智能替代完成。这是教育哲学的演进与嬗变——逐渐从“有目标”的教育结果转向“有意义”的学习历程。多元化思维方式决定智慧的多样性，未来教育的目的正是要培养并塑造丰富多样的思维个体。当务之急，就应该依托生成式人工智能平台逐步实现教育坐标的重新厘定，将“人机协同智商”的认同与构建契机下沉至义务教育阶段，开放性关联各学科知识技能并融通运用，进而创造性地解决现实问题，将个性化与主体性最大限度交予学生，使其在映射真实性学习的情境场景中感受指向创新思维锻铸的、“有意义”的学习历程。

1.巧思活用，循问题导向“天马行空”

跨学科学习活动旨在培养学生乐于观察、提问、交流的探究意愿，根据学习个体感兴趣的问题，在不同学习活动主题中搜集、整理信息及相关资料，并通过文本、图像、音视频等多元形式展示并分享。

基于开放性问题的跨学科学习活动能促成学生留心观察身边事物的习惯，有意识增容自身见闻，并乐于表达自身感受。“无标准答案”的开放问题预置将导引学生的思维从“聚焦”向“发散”转变，而学生天马行空的创思灵感需要被学习活动的主题约束，一些规范性、科学性的探究内容及呈现形态可以依托物联网、生成式人工智能等新兴数字技术辅助达成。

例如，在三年级下册《我的植物朋友》一课的学习中提到“观察记录卡”的制作，笔者通过构设“校园植物观察报告”跨学科学习情境，让学生通过移动端物联网技术的“智能识物”应用，在校园内对自身感兴趣的植物进行拍照识别，先对植物的根茎叶花果构成、分布、产地及功效等详细信息做整体了解，再要求学生针对其某一感兴趣的信息内容进行深度探究和溯源。

对于制作“校园植物观察报告”这一开放主题，三年级学生在选定兴趣点后往往陷于无所适从的境地，笔者伺机引入国产生成式人工智能平台“讯飞星火”认知大模型，让学生根据自身兴趣点及观察报告撰写规范等内容进行问答式人机交互，如：苍术的植物根茎有什么药用价值？”“有哪些描写春天里桃花盛开的诗句？”“观察报告的框架结构和记录内容是怎样的？”除对植物的形态特征、生长状况、生态习性等做出基础描述记录外，还可在观察报告中开放性增设药理功效、植栽历史、名篇佳句等板块内容，充分凸显学生的个性化与主体性，鼓励形成OMO（线上融合线下）模式的纸质观察报告和电子报告资料集并进行分享交流，通过生成式人工智能“学伴”的协作配合，让学生在跨学科学习情境中感受探究性学习与生成型应用的意义。

2.妙技善用，依创思灵感“梦笔生花”

创造是对有独创性且有价值的想法的执行变现，或许创造可遇而不可求，但创造力却是每个人都应具备的态度和能力。最简单直接的创造力培养就是帮助学生形成全新的事物“关联”，突破“学科孤岛化”进行知识技能的跨科互涉，并立足不同角色（或视角）对事物进行差异化体裁的重构或再创。跨学科并非以“跨”为目的，学科间知识技能的关联互涉也不是牵强浅表的叠加，而是以问题解决为导向的深层联系与有机融合。

例如，在四年级上册《续写童话故事》一课的学习中，笔者以“乌鸦喝水续篇”为题，让学生展开分组讨论并记录“灵感纸条”。在全班的“创意碰撞”环节中，大家发现彼此准备续写的内容高度雷同，显然，当下学生的创意瓶颈导致无法实现精彩纷呈的童话续写，需要为之点燃更自由开放的灵感火花。

生成式人工智能的人机问答交互不仅能实现“文本对话”，还支持“以文生图”，笔者以“商汤秒画”在线AI创绘平台作为创意辅助工具，构设了进阶项目式任务——“绘本创编：乌鸦喝水续篇”的跨学科学习情境，让学生在添加故事角色或道具元素的情况下，先借助“文本对话”捕捉续写灵感，再通过“以文生图”创绘续写配图。随着思路的打开，学生在生成式人工智能平台上捕获了各种奇思妙想，“灵感纸条”上记满了创意续写的故事大纲。笔者要求学生在课后完成续写故事，再根据故事大纲提炼五幅配图的文字内容，运用“以文生图”功能进行AI创绘，并糅合美术学科的美感需求，合理设置正、负向提示词，对五幅配图的风格、配色、元素等进行呼应文字内容的修改调适，结合续写故事，最终创编出各具特色、图文并茂的“乌鸦喝水续篇”电子化绘本。以生成式人工智能平台为桥梁，让语文学科的童话续写与美术学科的构图审美形成关联运用，在跨科互涉的学习情境中实现进阶项目式任务的圆满解决。

结语

依托智慧教育生态下的宽泛数字技术支撑，以探究性学习为中心，以生成型应用为驱动，在小学语文学科教学中有效构设契合“内容多元化、形式多样化、目标精准化、机制灵活化”特质的数智学习情境，充分发挥新兴数字技术优势，积极倡导并推进宏观学科视野的“做中学”“用中学”“创中学”，创新服务学生个性化与主体性需求，能逐步实现从追求知识“系统性”到凸显生本“体验性”的教育立场转向，并为学生语文学科素养与数字素养的锻铸赋予数智时代特色的催化与助燃。

参考文献：

[1][4]中华人民共和国教育部.义务教育课程方案（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育语文课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[3]中华人民共和国教育部.教育部关于发布《教师数字素养》教育行业标准的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/202302/t20230214_1044634.html.

[5]覃祖军，冯建刚，郑兰梅.基于元宇宙概念的AI数字人云课堂[J].中国现代教育装备，2022（08）：7-11.

[6]刘革平，王星.虚拟现实重塑在线教育：学习资源、教学组织与系统平台[J].中国电化教育，2020（11）：87-96.

作者简介：陈钡，任职于厦门市康乐第二小学。

本文系2024年度福建省教育信息技术研究课题“‘双新’背景下数字资源创生与跨学科学习场景建构研究”（立项批准号：KT24001，福建省电化教育馆）阶段性研究成果。