智能加持讓科學課堂教學回歸簡約

陳巧芳

關鍵詞：智能信息化;優化教學;簡約高效

【中圖分類號】G622.0???????【文獻標識碼】A ?????????【文章編號】1005-8877（2021）34-0077-02

Intelligent Blessing Makes Science Classroom Teaching Return to Simplicity

CHEN Qiaofang??（Nanping Normal School Affiliated Primary School，Fujian Province，China）

【Abstract】With the development of information-based teaching to intelligent education，the traditional teaching mode is not suitable for cultivating qualified talents needed in the intelligent era. Therefore，today，with the comprehensive development of information intelligent teaching，students become the main body of learning，and the diversification of teachers' teaching and evaluation also brings vitality to the classroom. However，the original charming primary school science classroom also has many "redundant" phenomena. How to make the science classroom with intelligent presentation return from redundancy to simplicity，from clutter to clarity，so as to carry out intelligent teaching more efficiently，which is worthy of further thinking by educators.

【Keywords】Intelligent information;Optimizing teaching;Simple and efficient

小學科學教學承擔著對學生進行科學啟蒙的教育任務。隨著信息化和新課程改革的不斷深入，各種關于融合新媒體技術的教學理念也呈現多樣化趨勢。但是，簡約才是課堂精髓。若讓教學回歸簡約，意味著教師在課堂中要優化教學、營造智慧高效的直播互動教學空間、打造人工智能加持的小學科學課堂，使教學內容精彩紛呈、師生互動，簡約有致、直觀呈現，讓學生體會到科學課程的別樣魅力，從而基于自身的實際探究而真正提高學習科學知識的效果。

1.優化教學，簡潔高效

精心設計教學課程，簡潔流暢的過程更容易突出主旨，有助于學生的理解與探究。相反一些刻意的、拖泥帶水的教學環節往往會把學生的思維帶偏。例如，“聲音的產生”這節課，一位教師為了吸引學生，在開頭的情境導入時放了一段視頻，視頻中是一位沒有雙手的殘疾人在用腳彈奏鋼琴曲，教師問學生：“這個視頻給你帶來了什么感受？”學生全部圍繞著殘疾人“身殘志堅”方面展開討論，可教師想引導學生的話題是“音樂很美妙，它是如何產生的呢”。但是由于教師不恰當的情境創設，始終回不到正題上來，不僅浪費了時間，而且偏離了教學內容，徒增了不必要的困擾。如果教師不能掌握知識傳授的重點，很難在課堂上智能化教學的效果。

優化教學過程可以體現在各種活動的開展上，例如，二年級下冊“觀察我們的身體”中關于人體對稱結構的這個環節，很多教學設計是讓學生對照圖片畫身體輪廓，這樣的作圖法對二年級學生不僅難度大、耗時長，而且很難達到預期效果。如果教師掌握了Word文檔設置方法，把圖片插入粘貼到Word文檔再用A4紙打印出來，人身體的一半輪廓就會打印在A4紙上，讓學生想辦法得到一個完整的身體。學生通過觀察就會發現，可以對折沿其中一半把身體剪下來，教師再引導學生觀察身體的對稱性就顯得很直觀。為了加深理解，還可以設計體驗活動，例如，如果我們只有一只手會怎么樣？學生可以在課堂上體驗只有一只手的生活方式，從而加深對人體對稱結構重要性的理解。這樣的教學既簡單明了，又能夠增強小學生對科學的興趣和外界的認知。在知識信息更迭迅速的大數據時代，網絡可以幫助教師迅速了解新信息，及時更新教學素材，從而讓課堂顯得更加智能化。

2.實驗教學，簡明實效

探究活動是學生學習科學的重要方式。試驗課是培養學生科學探究最有效的途徑，深受學生喜愛。在實際的課堂教學中，教師往往要為實驗課做很多準備，要利用智能讓實驗教學更加簡明實效，教師可在準備實驗之前，利用投影儀來播放相關的實驗視頻。由于視頻具備了聲音、圖片、動作等多種感官刺激，所以學生也更容易接受，學生能夠觀看得一清二楚，所以視頻可以更加直觀地展示出實驗的要點，從而提高學生的學習興趣和學習效果。教師還可以盡可能地有效利用學生資源，課本的很多實驗來自生活中常見的材料，例如，“水能溶解多少物質”這一課中，學生可以自行準備小蘇打、鹽、味精等，還可自帶實驗所需要的攪拌棍和一次性杯子等簡易材料。科學教師利用課間來分材料往往時間非常緊張，也容易出現失誤，學生自備材料大大節約了準備時間。很多實驗也可以真正做到全員參與。學生自備器材還能有效地激發學生的思考，有助于教學的有效開展。例如，三年級上冊“水結冰了”這一課中，學生在家中自制冰塊，在制作過程中會發現很多新的問題，如水為什么會結成冰、水和冰究竟有什么不同、裝冰塊的容器外為什么會凝結小水珠、多大的冰塊適合實驗等。學生提前對問題進行有效的思考，不僅讓課堂教學更加簡明實效，更重要的是它成為學生自我建構和自我完善的過程，讓學生在實踐活動中有更多的收獲。

智能的突出優勢就是信息的進一步整合優化，所以教師要有過濾信息的能力，篩選最重要的信息進行備課。為了讓實驗更貼合學生的認知，促進實驗教學，教師要全面了解實驗內容且選擇合適的材料，力求精簡并有代表性。比如，一年級的科學課“觀察葉”這一課中，教師在為學生選擇葉子的時候要多方面地考慮，像葉子的形狀、大小、厚度、顏色等，為了更好地了解葉子的結構，還要選擇一些葉脈清晰、葉柄明顯的葉子來做對比。這樣精心準備的實驗材料才能更好地在課堂實驗活動中既簡單直觀，又能達到預期的效果。

3.信息教學，精簡有效

教育信息化變革，為教學創新提供了發展空間。信息化智能手段使科學教學發生了根本性的改變，學生在全新的教學模式中進行探究性學習，使課堂更具活力。在教學上，教師可以借助一些APP軟件，制作一些小視頻輔助教學，將課堂中的知識重點和難點直觀地呈現給學生，讓教學過程變得更加簡單，也更加有趣。同時，傳統的教學中教師的主體性表現比較突出，很多時候學生只是被動地參與了教學的過程。小學生年齡小，注意力有限，繁冗的講解使學生容易覺得枯燥，而信息手段的應用能很好地解決這個問題。智能化課堂可以很好地調動學生學習的積極性，從而簡化教學，提高學習效率。例如，六年級“地球的衛星——月球”這一課，主要介紹人類對月球的認知過程，來激發學生對神秘宇宙世界的探索興趣。六年級的學生已經掌握了一定的信息技術能力，因此教師在本節課的教學中讓學生在課堂上通過計算機搜索月球的相關資料，并以小組為單位對內容進行整合提煉和歸類匯總，再引導全班對信息進行匯報與交流，及時補充信息，解決有爭議的問題。最后各小組合作完成“月球資料卡”的制作。整堂課中學生始終是課堂的主導者，教師進行簡單的課堂組織，提升小學生探究的科學興趣，打造活潑有趣、充滿科學魅力的學習環境。

4.智能加持，提升成效

人工智能加持的科學實驗課堂，有助于推動小學科學教學模式的創新，提升教師信息素養，讓科學教學更加智能高效。教師根據教學進度開展5D+AI智能教學，AI解決了在線教學問題，通過互動沉浸式的方式能夠互相匹配最佳的教師和學生，智能備課系統能幫助教師節省1/3以上的備課時間，提高教學效率，實現真正的個性化因材施教。目前中小學校已經建起許多智能化多媒體實驗室，如在六年級“地球的衛星——月球”這一課時，利用虛擬現實（VR）沉浸式智能教學法，可以使學生置身于神秘宇宙世界的感覺，激發小學生對月球的認知，提升對科學的熱愛和宇宙的探索精神。VR提供了一種全新的交互體驗，學生可以在VR的世界里身臨其境地探索宇宙的奧秘，相比于教師傳統的授課方法，VR教學方法能給學生一種身臨其境的感覺，虛擬現實（VR）沉浸式智能教學的效果更加直觀和簡約，智能加持直觀地呈現出了地球和月球的關系，激發了小學生的好奇心，使科學課堂更加高效。

隨著人工智能技術的飛速發展以及對教育的深入滲透，小學科學課堂對智能化的需求從可選項變成必選項。從小學科學課堂圍繞智能化的本質、教育的本質，并結合人工智能技術手段和優質的教學手段，進行智能技術與課堂教學深度融合、直播室內教師直觀呈現教材內容以靈活互動信息化課堂，探究更多的科學思維的體現形式。用智能來助力簡約，不失為一種上策。例如，2020年期間，小學科學課“停課不停學”，通過多種教學模式如智慧校園平臺、微講師、騰訊會議、釘釘等技術平臺，開展線上直播+線下的新型教學模式，實現了在線課堂、在線排課、在線作業、在線提交教案等，不僅沒有影響到教學，通過運用直播教學方法，極大激發了學生的學習興趣，使教師將信息技術全面融入教學過程，提升了學生對科學知識的敏感度，推動了學生對科學問題求解的思考力。有了智能的加持，才使得課堂更加簡約。以四年級下冊“擺鐘的秘密”為例，這是一堂有趣的實驗探究課，通過探究擺鐘的擺動快慢與什么因素有關，讓學生能夠直觀地感受擺鐘富有節奏的擺動過程。學生不僅能夠理解擺鐘運算、更能夠形成深刻記憶并在之后的生活中靈活運用。通過引入智能化教學手段，利用虛擬仿真實驗室，使得與教學內容相應的各種場景真實地呈現在課堂中，幫助學生通過動畫劇情理解日常生活里的科學現象，培養小學生愛科學的精神，提升了學生的學習效率。

總之，基礎教育的目的是用好奇心帶動思考，教師不光是傳授給學生知識，更重要的是教會他們科學的思維和思考方式，提升教學成效。智能技術導向下的科學智能化教育，是對智能—實驗—教育的分步遞進過程，為科學推進教育智能化建設提供了保障。讓科學課堂回歸高效簡約，恰恰是要求教師對教材要有深度的理解和加工，并運用更加有效的方法組織教學，激發學生探索科學興趣，培養學生愛科學的精神。簡約的背后是精要、深刻與智慧，讓簡約而高效的課堂成為每一位科學教師的追求。

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