合理利用數字化技術 促進學生自由生長

史振華

數字技術（Digital Technology），是一項與電子計算機相伴相生的科學技術，它是指借助一定的設備將各種信息，包括圖、文、聲、像等，轉化為電子計算機能識別的二進制數字“0”和“1”后，進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術。由于它的精準度高、自主性強、互動化廣等特點，越來越被各行各業重視和應用。小學科學教學中運用數字化技術教學也越來越廣泛。通過網絡探究、數據分析、團隊合作等形式，受到深受師生歡迎。特別是學生在“互聯網+”的環境下，由原來“教師講，學生聽”，變為“任務驅動，學生自主探究”的學習模式，改善了學習方式和習慣。而教師只是一種支架，幫助學生利用數字化技術進行科學探究，形成真實的概念。目前，科學教學中運用傳感器、平板軟件、實驗操作平臺、問卷星等技術可謂熱火朝天，其中不乏出現“為了運用而運用”的現象，沒有真正考慮教材研發和學生需求、資源整合等關鍵問題。筆者認為，在數字技術盛行的今天，合理運用數字化技術是關鍵，只有充分考慮到教材特點、使用價值和學生需求等因素，才能真正發揮數字技術的優勢，改變學生探究的方式，全面促進學生自由生長。

一、價值取向明確，目標定位清晰

從哲學層面思考，價值取向指的是，一定主體基于自己的價值觀，在面對或處理各種矛盾、沖突、關系時，所持的基本價值立場、價值態度以及所表現出來的實踐品格。價值取向的合理化是人類進步的信念。因此，使用數字化技術進行科學教學，首先要思考其價值取向——為什么而用？如果通過一系列的數字化器材或手段，讓教師提高教學設計能力，使課堂更精彩，這種價值取向是片面的。使用數字化技術其實就是更好地幫助學生去學，為學生開辟新的學習途徑，改善學習方式，提高學習能力。數字化教學價值取向應該至少考慮三個層面內容：一是學生已經知道了什么？對于學習內容有哪些已有經驗？有沒有必要利用數字化技術學習？二是教材的知識點對學生的最近發展區有哪些提升的空間？三是使用數字化技術之后和沒有用數字化技術對比，有哪些作用？如教學蘇教版六年級上冊《地球的表面》，光憑課文中幾幅插圖說明各種地球表面的各種地形，這種灌輸式的教學不能促進學生主動學習。地形概念的形成是被動的、僵化的，因為學生大腦中對地理知識比較遙遠，已有經驗沒有多少，要讓學生主動獲取地球表面的形態特征，沒有親身經歷的探究性實驗，難以形成真實的科學概念。這時，通過谷歌地球軟件在互聯網的環境下，主動搜索地球表面的各種地形，就顯得非常有價值。另外，確定了使用價值后也要考慮本節課的教學目標，本節課的教學目標就是在能主動認識各種地形，利用模型、地圖、衛星技術等手段來認識地形，體現科學與技術的融合。當學生利用谷歌地球軟件搜索地形時，既是體驗認識虛擬環境下的各種地形，又能體驗現代技術對學習和科學研究的重要性。其學習價值油然而生，形成“我為什么要這樣學習”的學習觀。

二、資源整合有效，促進學生自主學習

在確定使用數字化技術進行科學教學的價值之后，我們就要考慮怎樣合理使用，數字化技術已經觸及科學教學的各個層面，如數字化傳感器、數字化研究平臺、微視頻學習、問卷星調查學生前概念等，針對具體的教材和學生需求，我們至少要從以下方面進行實踐和思考。

1.選擇數字化資源，構建學習環境。數字化資源相當于教與學的工具，針對不同的教材特點，應該合理使用不同的資源。如《地球的表面》這課使用的數字化資源為：互聯網環境、谷歌地球軟件、截圖軟件、計算機教室、多媒體等。學生利用谷歌軟件在虛擬環境下搜索自己想知道的地形名稱，并且在軟件中任意遨游地球表面形態，再用截圖軟件截出自己想要的地表形態圖，這就是基于信息化環境下的自主學習。學生帶著任務完全浸潤在谷歌地球軟件中，變教師的灌輸式教為學生主動學習，建構地表形態相關概念，體驗了技術革新給人類探索地球宇宙的新手段。

2.進行任務設置，驅動主動學習。數字化學習首先是引導學生明確自己的目標和任務，在學生需求的基礎上，教師要搭建好支架，設置趣味性、挑戰性的任務來驅動學生利用數字化技術主動學習。如學生利用谷歌軟件搜索地表形態時的任務設置：一是打開“googlearth”軟件，每組搜索一種喜歡的地形（溧陽伍員山、崇明島、阿爾卑斯山、溧陽別橋、太湖、貴州梯田及自選）；二是調整搜索地形圖片直至清晰，下載至桌面；三是記錄搜索地形在谷歌軟件中顯示的海拔高度（周邊四個數據）；

四是利用圖片和海拔高度數據，討論各組搜索的地形有什么特征； 五是學有余力的小組也可以繼續選擇喜歡的世界各個地方的地形特征，截圖記錄數據，展示成果。

通過這五個階梯式學習任務可以看出，既有探索地球表面形態的體驗性任務，又有團隊合作學習的收集相關地形海拔高度的數據任務，真正引領學生用數據說話，形成科學的學習觀。同時，對學有余力的學生又有選擇性的學習任務，尊重學生需求，提高學生學習動力，相得益彰。學生對這種新型的學習方式興趣濃厚，從原來的課文中獲取圖像知識，轉變為利用軟件主動建構概念，其學習價值明顯。

3.實時數據收集，形成科學概念。張紅霞教授在《科學究竟是什么》一書中明確指出：科學的性質就是尊重證據、尊重事實，具有可重復性，用數據說話。這些精辟的觀點為科學教學指明了方向。教師要力求引領學生認識事實、收集數據，用數據說話，形成概念。在學生利用谷歌軟件進行不同地形的搜索時，除了對地圖上地貌特征的初步判斷，最重要的是觀察記錄地圖上地形的不同海拔高度，形成明確的地形特征。如當學生搜索“梯田”這一地形特征時，通過谷歌地圖上梯田各個位置的海拔高度，記錄出“703米、697米、691米、681米”四個不同海拔高度數據，學生很明確地分析出梯田的海拔高度是逐漸上升的，這種實時數據采集就是形成概念的證據。

三、數字化即時評價，形成學習源泉

科學課程標準強調通過評價來提高課程的實施能力，在數字化教學中，更要重視評價的功能，通過定性和定量評價來促進學生利用數字化技術主動學習。

1.數字化實時評價，推動學習進程。傳統的交流學生實驗成果是從口頭發言、實物投影、照片等來實施，學生有時會忘記自己的探究過程，導致交流成果不明，引起概念混淆。在運用數字化技術評價學生實驗成果時，可以利用微信、qq群傳圖，電腦主控展示等形式進行，實驗過程逼真，具有時效感。如交流各組在谷歌地球軟件中搜索的地形時，就可以利用計算機房里的師生電腦切換控制程序，教師利用軟件切換到學生電腦，全班學生就可以清楚觀察到某組學生搜索的地形特征，而且可以在谷歌地圖上隨意點擊，觀察不同高度的海拔數據。如學生交流高山時，就可以實時點擊山脈的海拔高度，與丘陵山區的海拔高度進行比較，形成“高山”這一真實的地形特征概念。這種數字化實時評價作品的形式，就是推動學生學習進程的催化劑。

2.“問卷星”回顧過程，促進深入學習。在學生綜合利用數字化軟件學習完成后，有必要對學生的學習過程進行回顧和反思，促進其不斷學習。如可以利用“問卷星”系統平臺設置以下四個維度的調查問卷：一是能否會用谷歌地球軟件搜索地形（A會搜索并會截圖，B基本會搜索，C需要幫助）；二是能否會利用數據交流地形特征（A會觀察分析海拔高度，B基本會分析，C需要幫助）；三是能否做一個地表模型（A會做模型能介紹，B基本會做，C需要幫助）；四是利用谷歌地球軟件學習地球表面形態的性情怎樣（A很高興，能分享成果，B心情一般，C需要幫助）。以此引導學生打開電腦桌面“問卷星”平臺系統，根據自己的自主探究情況及時反饋。從上述評價系統可以看出，既有對學生學習過程的評價，評價主體多元化，有自評、組評和總評，還可以看出自己需要努力的方向，這種數字化即時評價能夠及時簡潔、明了地幫助學習回顧學習過程，量化評價自己的學習成果。同時引導學生畫出利用谷歌地球軟件學習前后的心情曲線，真正從情感態度價值觀出發，對學習過程進行自我監控、自我認知，形成不斷建構新知的學習源泉。

總之，對于教師來說，數字化技術是一種新型的教學形式；對于學生來說，是一種新型學習方式。這種學習方式是主動的、擴散的、經驗累積上升的。作為教師，不能單獨把數字化技術當作資源，更要重視學生利用數字化手段主動學習，打破封閉式的學習環境，拓寬學習空間，提升學習能力，促進學生自由生長。