“腳踩”大數據讓小學科學課堂“步步生風”

☉李浩楨

電子計算機技術的發展，催生了大數據時代，而在教育領域，大數據也逐步成為教師開展教育活動的重要工具。相較于以往的教學來說，大數據能夠幫助教師進行精準定位，讓教師更好地針對學生的情況，安排科學的學習活動。所以，在小學階段組織學生學習科學知識時，教師也應當順應時代的發展趨勢，主動地利用大數據支持教育活動，完成教學目標和計劃的精準設計，從而在科學化的教學中，提升科學課堂的教育品質。

一、制定具體目標，指明教育方向

教學目標是教師有序展開教育活動的起點，要想做到精準化地教學，讓課堂發揮應有的價值，教師首先要做的就是設定清晰的教學目標。但是，在以往的科學課堂上，教師都是直接根據之前的教學經驗，設定教學目標，致使教學目標含有強烈的個人主觀色彩［1］。所以，為了讓科學課堂的教學目標更具客觀性，使學生可以在滿足目標要求的基礎上，真正全面地把握科學知識，教師有必要參照網絡中的海量資料，完善教學目標的設計，彰顯出大數據時代的優勢。

例如，在《植物有哪些相同特點》這一課的教學中，教師先對課本上的內容進行分析，指出植物的一些共同特點等，是本節課的主要知識。隨后，教師在網絡中輸入“植物有哪些相同特點”“教學設計”等字樣，查看網絡中同行的資料，并對這些資料進行瀏覽，以便借鑒同行的經驗，設計如下教學目標：1．科學概念：植物生存的條件；生物的生命周期；植物的共同特征等；2．過程與方法：通過比較的方式，認識植物的共同特征；3．情感、態度和價值觀：透過對植物壽命的認識，更加珍惜生命，正視生死的自然規律。隨后，教師以上述目標為導向，合理地安排課堂上的教學活動，促使學生在相對客觀的目標指引下，全面地掌握本節課的內容。

顯而易見，教師基于大數據的支持，參照網絡中同行的教育案例，能夠削弱教學設計中的主觀色彩，帶給學生更加客觀的學習體驗，便于學生全面把握科學知識。

二、巧借網絡平臺，完成自主學習

課前預習是一項強調學生自主學習能力的環節。然而，在之前的科學課程中，教師都是直接為學生提供教材，引導學生進行自主學習。顯然，抽象、靜態的學習素材，很難提高學生預習的質量，點燃學生預習的興趣。而慕課是大數據時代下的產物，它的優點在于能夠利用視頻、圖片等，為學生提供學習的資源，讓學生以相對靈動、直觀的視角，理解科學知識［2］。所以，為了讓學生有效預習科學知識，教師便可以引導學生利用慕課完成預習任務。

比如，在組織學生預習《各種各樣的花》這節課時，教師便可以為學生布置自主預習的任務，指導學生展開預習活動。在預習中，學生先在網絡中進行大數據搜索，查找網絡上的一些公開課資源。隨后，學生按照自己的興趣、愛好、學習習慣等，對網絡中的慕課進行篩選和觀看，以便通過瀏覽慕課的方式，提取本節課的重點知識，逐步掌握“完全花、不完全花的概念”“雌花、雄花的概念”等內容。此外，慕課也能夠進行回放和暫停，能夠讓學生更好地按照自己的節奏，展開個性化的預習活動，真正地提高預習的質量。這樣，當學生進入課堂時，能夠更快地跟上教師的步伐，充分理解完全花、不完全花等概念。

教師順應大數據時代的發展趨勢，主動地引導學生利用網絡資源完成預習活動，不僅能提高學生的預習興趣，也能化解學生理解中的難點，有效促進學生科學素養的發展。

三、檢驗學習成效，實現針對指導

大數據時代的一個重要優勢，是能夠對數據進行快速處理，為教師迅速地帶來教育反饋，指引教師做好后續的教育工作。在科學課程的教學中，教師可以根據課本上的教學內容，制作電子問卷，并讓學生認真填寫，以便軟件后臺能夠對收集上來的數據進行及時地處理，促使教師快速地認識到教育的效果，更加精準地針對學生的實況，為學生補充知識，從而真正地提升科學課程的教育質量［3］。

例如，在《食物鏈和食物網》一課中，教師就可以以大數據軟件為工具，收集學生的學習情況，以便對學生進行針對性地指導。在課堂上，教師先組織學生學習薔薇花叢中動植物之間存在的食物能量交換關系，食物鏈、食物網等概念，讓學生初步建立生態系統的概念。隨后，教師將事先做好的電子問卷發送給學生，引導學生在線上作答。當學生作答完畢后，軟件的后臺能夠對數據進行統計，向教師反饋學生的做題情況，以及學生在每道題上花費的平均時長。通過大數據的反饋，教師能夠對學生的學習情況有一個精準的了解，從而針對性地安排之后的教育活動，有效地為學生進行知識的補足，使學生真正地掌握動植物之間的食物關系。

大數據能夠精準反饋學生的學習情況，讓教師從客觀的數據出發，合理地設計課堂教學活動，從而對學生的科學知識進行針對性補足，提升科學課程的教育品質。

四、把握學生學情，展開個性施教

每一個學生都是獨一無二的個體，有著自身獨特的學習思維和學習特點，當教師采用相同的方式，指導學生學習同樣的內容時，不同學生的學習進度會呈現出較大的差異，以至于學生之間的差距被無限拉大。而在大數據時代，教師可以通過數據的記錄，認真地分析出學生的不同情況，并為學生精準制定個性化的學習方案。所以，在科學學科的教學中，教師要主動地利用大數據分析學生的個性，從而為學生制定不同的學習方案，滿足學生的個性化學習需要［4］。

以《蚯蚓》一課的教學為例，教師可以基于以往大數據監測、記錄的結果，對學生的情況進行分析，明確哪些學生的科學素養較強，哪些學生的科學素養發展水平較為一般。隨后，教師借由大數據中推薦的教育方案，結合自身的教育經驗，為不同的學生設定不同的教學或學習方案，如針對科學素養較強的學生，教師設定“自主搜集多方資源，完成對蚯蚓身體結構、生活習性的學習”等任務，以便進一步強化學生的學習能力，而對于科學素養較為一般的學生，教師則設定“以合作的方式，對蚯蚓的身體結構、生活習性等進行學習”等任務，促使學生通過小組的力量，完成對本節課內容的建構。這樣，不同的學生都可以在適合自己的方式下，有效地掌握蚯蚓的身體結構、生活習性。

在大數據時代，教師能夠真正地走近每一個學生，了解學生，并結合學生的個性，為學生設定不同的教學或學習方案，在切實滿足學生的個性需求中，真正地減少學生之間的差距，提升全體學生學習科學知識的質量。

五、迎合數據時代，豐富知識積累

教材是教師開展教育活動的依據，但是，受到篇幅的限制，教材上多以基礎科學知識為主，以至于學生很難與時俱進，掌握最先進、最全面的科學知識。而在大數據時代，當人們在網絡中輸入一些關鍵詞后，能夠獲得許多相關的內容，有效地補充教材上的知識。所以，在指導學生學習科學知識時，教師也要引導學生利用網絡檢索相關常識，讓學生能夠主動地跟上時代的潮流，豐富自身的科學知識積累。

比如，在《怎樣得到更多的光和熱》這一課中，教師先指導學生完成探究實驗，讓學生基于實驗探究的方式，認識物體的顏色與吸熱本領之間的關系。緊接著，教師組織學生學習光源在發光時的發熱現象等，進一步增強學生對光、熱現象的理解。之后，教師組織學生在線上輸入“怎樣得到更多的光和熱”等字樣，讓學生獲得網絡上的多樣信息。在瀏覽網絡上的信息中，學生能夠有效補充課本知識，跟上時代的發展趨勢，了解到最先進的科學技術。在學生完成網絡信息的自主檢索后，學生也可以對檢索到的內容進行整理，形成自己的資料庫，并在課堂上進行分享，從而拓展全班學生的知識面。

網絡中擁有豐富的學習資源，能夠成為學生補足知識的資料庫。在科學課堂上，教師可以基于教學的內容，引導學生利用大數據進行知識的補足，以便學生拓展知識面，增強科學素養。

總而言之，大數據為教師開展教育活動帶來了新的挑戰，也指明了課改的方向。在實際引導學生學習科學知識時，教師應當挖掘大數據的優勢，積極地將大數據與課前準備工作、課堂施教活動等進行整合，促使教師基于大數據的支持，進行精準施教，從而有效地滿足學生的學習需求，促進學生科學素養的有效發展。