技術(shù)支持學(xué)習(xí)的實踐創(chuàng)新

◇沈亞萍（江蘇：常州市新北區(qū)香檳湖小學(xué)）

教育部強調(diào)，要把教育信息化作為發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，以教育信息化推動教育高質(zhì)量發(fā)展，以教育信息化引領(lǐng)教育現(xiàn)代化。常州市新北區(qū)香檳湖小學(xué)以市前瞻性教學(xué)改革項目“面向未來：混融式學(xué)習(xí)的構(gòu)建與實施”和市教育信息化重點建設(shè)項目“混融理念下的數(shù)字化學(xué)習(xí)實踐探索”為抓手，立足課堂主陣地，探索課堂轉(zhuǎn)型策略，凸顯融合性、開放性、支持性、共生性“四性”課堂特質(zhì)，努力提升各學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。學(xué)校制定的“四性”課堂評價表共包含10 條標(biāo)準(zhǔn)，涉及支持性的有3 條——技術(shù)支持、方式支持、場域支持。其中，技術(shù)支持的具體描述是：融合運用傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)手段，豐盈學(xué)習(xí)過程，促進(jìn)學(xué)生多感官協(xié)同學(xué)習(xí)，培養(yǎng)高階思維。筆者在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，充分運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)支持學(xué)生學(xué)習(xí)。除了運用常見的投影、平板、希沃助手等來呈現(xiàn)學(xué)習(xí)信息、指導(dǎo)實驗方法、收集實驗數(shù)據(jù)、進(jìn)行及時評價等，還根據(jù)教學(xué)需要，創(chuàng)新性使用技術(shù)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供適時、適度、適合的支持，提高學(xué)習(xí)效率的同時，也培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)。

一、排序軟件節(jié)省學(xué)習(xí)時間

課堂學(xué)習(xí)的時間是個常數(shù)，邊緣學(xué)習(xí)的時間多了，有效學(xué)習(xí)的時間就相應(yīng)減少。因此，教師在設(shè)計教學(xué)活動時，時間的分配也是設(shè)計要素之一。有效學(xué)習(xí)的時間越長，活動的效果越好，學(xué)生學(xué)習(xí)越高效。原蘇教版小學(xué)科學(xué)教材四年級上冊《排序》一課，教學(xué)目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生在活動中建構(gòu)排序概念，知道排序是一種常用的整理信息方法；能辨別或選擇物體特征進(jìn)行排序活動，在各種排序活動中體悟排序的意義和作用；逐步養(yǎng)成自覺給生活、學(xué)習(xí)中的事情進(jìn)行排序的習(xí)慣。教學(xué)中，學(xué)生在初步建構(gòu)排序概念后，聚焦姓氏，嘗試根據(jù)姓氏的音序或筆畫兩個特征，將組內(nèi)學(xué)生的姓名排序。在學(xué)生花了近10 分鐘的時間才完成4 名小組成員的姓名排序后，又迎來了升級后的任務(wù)：用音序或筆畫的方法將全班學(xué)生的姓名來排序。因為有了真實的經(jīng)歷，學(xué)生自覺進(jìn)行經(jīng)驗遷移，均感到課上無法完成這一艱巨的任務(wù)。此時，教師啟發(fā)學(xué)生思考：有沒有更便捷的方法？有學(xué)生茅塞頓開，根據(jù)生活經(jīng)驗提出，可以利用EXCEL中排序軟件完成任務(wù)。教師適時提供排序軟件操作方法小視頻，學(xué)生根據(jù)視頻提供的方法，又快又正確地完成給全班學(xué)生姓名排序的任務(wù)。排序軟件的使用，不僅節(jié)省了課堂學(xué)習(xí)時間，提高了課堂教學(xué)效率，而且讓學(xué)生在手動排序和軟件排序前后兩次的操作比較中，深刻體會到技術(shù)帶給學(xué)習(xí)和生活的方便。

二、平板記錄增值探究發(fā)現(xiàn)

鑒于小學(xué)科學(xué)的學(xué)科特質(zhì)，學(xué)生常常通過觀察、實驗、制作、測量、統(tǒng)計、種植等動手做的方法，來進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)。這些科學(xué)探究的常見方法，必然伴隨著科學(xué)記錄，以便再現(xiàn)實驗現(xiàn)象、收集整理數(shù)據(jù)、記錄生長過程等。一線科學(xué)教師經(jīng)常會對記錄的方式、時機、注意事項等進(jìn)行研究，但就記錄載體而言，一般都是利用紙筆進(jìn)行記錄。在實際教學(xué)中，紙筆記錄有時費時，有時又因為字體太小影響交流分享的效果，而且經(jīng)常是上完課就丟棄記錄單，難以保存。因此，在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級上冊《地球以外有生命嗎》一課時，筆者嘗試將紙筆記錄改成利用平板記錄。學(xué)生圍繞“地球以外有生命嗎”這一問題進(jìn)行猜測，亮出觀點，組成學(xué)習(xí)小組,利用網(wǎng)絡(luò)、書籍、雜志等進(jìn)行開放式學(xué)習(xí)，尋找證據(jù)證明自己的觀點。他們查閱到的信息經(jīng)過刪減、提煉，要變成一個個證據(jù)予以記錄，為后續(xù)小組之間的交流、不同觀點的辯論做好準(zhǔn)備。由于學(xué)生對于平板的使用大多很熟練，教師只是在課前引導(dǎo)學(xué)生回顧利用平板進(jìn)行表格制作、思維導(dǎo)圖制作、語音輸入等的方法。在課堂上，倡導(dǎo)學(xué)生利用平板及時記錄信息，可以選擇純文字、表格式或是思維導(dǎo)圖，抑或直接以視頻或截圖的方式進(jìn)行記錄。各組學(xué)生利用平板中現(xiàn)有的表格或思維導(dǎo)圖模板，利用語音輸入的方式，高效記錄,并將記錄上傳至相應(yīng)平臺。這樣，各小組記錄的資源在班級交流分享時，或可以聚類呈現(xiàn)，或可以兩兩比較，或聚焦某一個進(jìn)行分析，可拉伸，可圈畫，當(dāng)然也可以調(diào)整、完善，也利于保存和課外的研究交流。載體的變化，讓記錄增值，提高了學(xué)習(xí)的效率，也提升了學(xué)生的信息素養(yǎng)。

三、延時攝影呈現(xiàn)緩慢變化

科學(xué)探究是一個連續(xù)的過程，很多觀察和實驗在一節(jié)課內(nèi)難以完成，需要延伸到課外更廣闊的時空去進(jìn)行。對于小學(xué)生而言，一些需要長期堅持的觀察實驗活動，往往由于缺乏耐心和毅力而無法有效完成，需要教師通過各種方法激勵和驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行課外探究，以獲取充足的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，形成科學(xué)合理的結(jié)論，解決真實的問題。比如，學(xué)生在進(jìn)行蘇教版小學(xué)科學(xué)二年級下冊“小蔥喝水”實驗時，課堂上只能完成實驗裝置，明確課后觀察和記錄的要點，鼓勵學(xué)生堅持為期一周的課外觀察，認(rèn)真計算獲得小蔥每天的喝水情況并記錄。而事實是，由于小蔥喝水量少，每天的現(xiàn)象不明顯，需要較長時間才能看到明顯的現(xiàn)象，對于二年級學(xué)生而言，這個任務(wù)的完成率不高。因此，很多教師會提前做好實驗并連續(xù)拍攝現(xiàn)象圖片，供學(xué)生在課堂教學(xué)的有限時間內(nèi)，直觀地觀察實驗現(xiàn)象。筆者發(fā)現(xiàn)手機中自帶的延時攝影功能，可以將長時間錄制的影像合成為短視頻，在短時間內(nèi)再現(xiàn)景物變化的過程。因此，教師就利用延時攝影技術(shù)對小蔥喝水過程進(jìn)行拍攝，把時間跨度較長的觀察過程壓縮成幾十秒，即將小蔥喝水緩慢變化的過程快進(jìn)壓縮到一個較短的時間內(nèi)，讓平時用肉眼無法察覺的緩慢現(xiàn)象鮮活地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。延時攝影技術(shù)的使用，實現(xiàn)了實驗現(xiàn)象的可視化，確保了實驗過程的完整性，讓學(xué)生獲得更加豐富的直觀材料，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究熱情，助力他們解決問題。

四、慢動作攝像捕捉瞬間現(xiàn)象

科學(xué)觀察是最基本的小學(xué)科學(xué)研究方法之一，而實驗觀察則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。達(dá)爾文曾說：“我既沒有突出的理解力，也沒有過人的機智，只是在覺察那些稍縱即逝的事物并對其進(jìn)行精細(xì)觀察的能力上，我可能在眾人之上”。達(dá)爾文強調(diào)了精細(xì)觀察對于他從事科學(xué)研究的作用。在小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中，有效的觀察有助于獲取現(xiàn)象，收集數(shù)據(jù)，支持概念的建構(gòu)，尤其是精細(xì)的觀察可以獲得大量感性認(rèn)識，為高級心理過程，如思維、想象、推理等，奠定堅實的基礎(chǔ)。在科學(xué)學(xué)習(xí)活動中，存在許多像達(dá)爾文所說的“稍縱即逝”的瞬間現(xiàn)象，往往會因為轉(zhuǎn)瞬即逝而被學(xué)生所忽視。蘇教版小學(xué)科學(xué)教材五年級上冊《刺激與反應(yīng)》一課中就有這樣的現(xiàn)象。本課的教學(xué)目標(biāo)是：通過體驗活動，建構(gòu)刺激和反應(yīng)的概念；知道人體在刺激的作用下，可以做出反應(yīng)，并且不同個體反應(yīng)快慢不同，同一個體不同部位反應(yīng)快慢也不同。為了讓學(xué)生認(rèn)識到不同個體反應(yīng)快慢的不同，教師設(shè)計了聽口令、做動作的游戲。在該活動中，口令是刺激，動作是反應(yīng)。當(dāng)體育委員發(fā)出“起立”“坐下”這樣的口令時，學(xué)生完成動作后，教師提出問題：誰是第一個站起來的？學(xué)生無法給出確定的答案。此時，教師提供剛才游戲過程的視頻讓學(xué)生觀察，學(xué)生既能快速找到第一個站起來的人，還能清楚地看到每個人在相同的刺激下，反應(yīng)快慢有差異。此處，其實使用了手機自帶的慢動作攝像功能。慢動作攝像功能能使畫面的播放速度比常規(guī)播放速度慢，利用慢動作技術(shù)對學(xué)生游戲過程進(jìn)行拍攝，把學(xué)生1～2 秒的反應(yīng)情況慢放至8～10 秒，讓肉眼無法觀察到的瞬間活動轉(zhuǎn)化為慢鏡頭，清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，便于發(fā)現(xiàn)差異。利用同樣的攝像技術(shù)，還可以再次拍攝學(xué)生在反復(fù)練習(xí)后的反應(yīng)情況，讓他們看到練習(xí)后差異逐步縮小，認(rèn)識到勤加練習(xí)可以提高反應(yīng)速度。兩次慢動作拍攝，均利用技術(shù)捕捉了稍縱即逝的現(xiàn)象，給學(xué)生的精細(xì)觀察提供了資源，促進(jìn)了有效探究。

五、傳感裝置減少測量誤差

實驗誤差是實驗測量值與真實值之間的差距，可能由于人為因素或者量具因素等引起。在小學(xué)科學(xué)課程學(xué)習(xí)中，會使用許多測量工具，比如量杯、量筒、溫度計、彈簧測力計、天平等。這些帶著刻度的測量工具都有一些操作注意點，學(xué)生在使用時，由于操作態(tài)度、操作習(xí)慣、操作方法等不同，經(jīng)常會產(chǎn)生誤差。經(jīng)常使用的溫度計就是如此，學(xué)生讀數(shù)的時間、讀數(shù)時視線的位置等人為因素都會引起數(shù)據(jù)的誤差。誤差不可避免，但可以克服上述人為問題而減少，也可以使用更先進(jìn)的測量工具來減少誤差。《水受熱以后》是蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級下冊第一單元“冷和熱”的第三課。本課是在學(xué)生認(rèn)識了冷熱和溫度、學(xué)習(xí)了溫度計和酒精燈使用方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究水受熱以后的變化。水沸騰時溫度是多少？沸騰時溫度會變嗎？是本節(jié)課著重要解決的問題。在連續(xù)測溫活動結(jié)束后，學(xué)生分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，水受熱后有兩處很特別。一處是從冰開始融化，直到完全融化，溫度都保持在0 攝氏度，學(xué)生通過閱讀資料知道這是冰的熔點；另外一處是水沸騰時的溫度，這個溫度也是保持不變的。但在組際交流時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)各組測得的水沸騰時的溫度不同，有的是97 攝氏度，有的是100 攝氏度，有的是101 攝氏度。同一大氣壓下，溫度怎么會不一樣呢？為了盡可能減少誤差，讓學(xué)生準(zhǔn)確地認(rèn)識現(xiàn)象，教師使用了高精度的溫度傳感器進(jìn)行測量，將同一個溫度傳感器輪番插入每組沸騰的水中，發(fā)現(xiàn)每組的溫度都是一樣的，從而建立沸點的概念。傳感器的使用，簡化了測量流程，減少了實驗的誤差，讓學(xué)生獲得更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，有力地支持了學(xué)生的探究發(fā)現(xiàn)。