“發現教育”理念下“智慧新鮮”信息科技學科交互學習實踐研究

北京市東城區新鮮胡同小學 楊 毅 崔子千 李 露

一、問題的提出背景及意義

2022年1月，國務院印發《“十四五”數字經濟發展規劃》，提出深入推進智慧教育。全國教育工作會議提出實施國家教育數字化戰略行動。2022年4月，教育部出臺《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》，將信息科技內容學習正式納入小學必修課。立足推動東城區基礎教育高質量發展，關注學生生命成長的智慧教育研究，從國家層面上看，符合國務院明確指出的“推進義務教育均衡發展”；從區域層面上看，目標導向“東城品格、首都標準、中國特色、世界水平”；從個人及團隊人才發展層面上看，是培養提升基礎教育專業人才、團隊不斷發展的重要路徑。智慧教育既需要軟硬件的數字化環境，更需要能在數字化時代擁有生存技能、不斷創新的人。所有“發現教育”的探索和實踐都指向：讓學生做發現的主人，在發現中不斷成長、不斷創新。

東城區新鮮胡同小學創建于1729年，官學中正白旗覺羅學即設于此處，是一所百年老校。在東城區教育綜合改革中，隸屬二中教育集團。我校建設以“學生為主體”的教育信息化理念，開展國家智慧教育資源平臺、智慧新鮮交互課堂等一系列雙線交互型課堂研究與實踐。為了貫徹落實《中國教育現代化2035》遠景目標，破解新時代教育中師生的新需求，學校將科學用腦理念與辦學理念相結合，提出了“智慧新鮮”的校本解決方案。研究重點聚焦：通過對學習科學理念和方法研究，優化技術賦能小學交互課堂有效策略。

二、解決問題的理念指導與技術工具選擇

（一）學習科學理念指導

學習科學的教育理念和方法，以人本主義思想為基礎，以神經學、心理學科學研究成果為依據，以教（學）會學習為理念，強調教師、學生、家長互動、積極學習。為實施素質教育，為教師由“主導型”向“指導型”轉變，為推進新課改，提供了切實可行的思路和方法。在教學中提出以小組為單位的互助式教學模式，把音樂、多感官學習活動引入課堂教學，根據人的生理特征制定了以十五分鐘左右為單元的教學模式和流程，按照人的自身規律開展學習活動，用科學的方法緩解學生學習壓力。

（二）交互學習工具選擇

在研究實踐中，我校首選國內自主研發的雙線智慧教室學習平臺，它適用于多個教學場景。具有學生管理、互動電子黑板、板書共享、搶答器等功能，為雙線教學場景提供技術場景，其中工具包含：

（1）教學資源工具：電子教室、互動工具、作業調取、云盤課件、測評考試、班級文件分享；（2）教師教學工具：隨時隨地教學輔導、教師組班搭班、互動化教學場景、智慧化教學效果、數據化教學反饋；（3）學生學習工具：隨時隨地學習場景、更多教師課程、個性化教學方案、可視化學習數據、互動化教學場景；（4）學校技術環境工具：進行一對一教學、班課、大直播課等多種形式的教學、線上融合式教學、線上教研等。

三、信息科技學科實踐研究案例

通過信息科技學科學習，把學生對數碼產品的好奇心轉變為探索知識的動力，適應在線社會的使命感和從容感是提升公民數字素養中的重要一環。隨著新課標發布，原有教材模塊還存在不足，需要更貼合新課標要求、更有創意的單元主題設計。我校信息科技教學團隊，聚焦新課標“過程與控制”模塊，使用智慧教室學習平臺賦能雙線交互學習，研究設計“身邊的信息科技”單元框架，并落實教學實踐“過程與控制——一份美食的冒險之旅”一課，設計實施了“極速行動”“卡牌挑戰”等具有趣味性與挑戰性的課堂學習活動，收到學生雙線互動學習的積極效果。

（一）立足新課標，賦能新設計

在新頒布的信息科技課標當中，倡導反映數字時代正確育人方向，本課依托任務驅動引導學生使用信息科技解決問題，促進學生在數字世界與現實世界中健康成長。在單元各課時的學習活動中，依據教育數字化工具，根據數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線構建學習內容，突出以學生為主體的學習方式，引入多元化的數字學習資源和學習活動，提高學生的學習參與度。

新課標小學第三學段（5—6年級）的“過程與控制”內容模塊，對所有的學生和教師都是陌生的學習內容。該怎樣設計這部分內容？新課標倡導真實性學習，首先就要結合北京學生的具體情況，建立一個富有時代特點的學習內容，讓學生能從生活中發現更容易理解的內容。從學生身邊選擇合適的話題與學習素材，所以我校選擇了聚焦學生身邊的衣食住行，也為后續銜接到硬件實驗、人工智能與智慧社會學習打好基礎。故本單元設計為“發現身邊的信息科技”，單元一共分了五個學習主題——衣、食、住、行、學。內容模塊中既有信息社會中的新型生產要素，也有學生了解利用算法解決生活中簡單問題的思維意識，更有雙線生活常態化中的學生每時每刻親身感受的智能世界。課時案例內容來自“神奇的美食之旅”學習主題的第一課時（如圖1）。

圖1 單元學習主題設計

（二）智慧新賦能，學生新主體

通過本模塊學習，啟發學生認識到過程與控制看似陌生，實際離我們的生活并不遙遠，生活中廣泛存在著“輸入—計算—輸出”的計算模式。為了更好地實現這樣一個目標，在第一個學習主題的第1課時前，通過線上問卷功能，開展了學生信息科技生活經驗調研。本模塊針對生活中的過程與控制系統，幫助學生了解過程與控制的特征與實現方式，理解利用計算機解決問題的方式，按照小學生認知發展規律組織與設計學習主題。以“美食”學習主題為例，引導學生分析典型的應用場景，從中發現計算機和程序的作用。例如，在訂餐應用程序的基礎上，基于大數據的智能技術，能控制訂餐的選擇，推薦與選優效果得到了極大的提升，控制整個訂餐的流程更加準確，而且能實現在特殊需求與特殊客觀條件下，完成有一定難度的、個性化需求的預定任務。

本課時學習目標為：

1.能結合訂餐過程案例，了解“輸入—計算—輸出”的基本計算模式【重點】。

2.能結合信息時代生活經驗，初步了解系統實現的過程與控制應用【難點】。

3.能主動適應信息智能時代的生活智能應用實際。

（三）技術新融合，課堂新體驗

本課共分為5個小環節，基于生活引入課題；兩個指向重難點的學習活動；研究學習效果的課時小結和最后的跨學科實踐作業。

1.基于生活引入課題

課堂出示，教師通過交互課件為學生出示課題，由學生通過觀察去發現課題中的關鍵信息，明確研究目標。提出思考問題“為什么爸爸媽媽一動手機，我心中的美食就送到了我眼前？”這個問題為后續學習明確了研究目標（如圖2）。

圖2 基于生活引入課題場景

通過交互板書技術，課堂初始明確學習目標。同時，借助掃碼傳圖技術，實時將學生學習單融入課件。學習前學生前測，實現學習過程可視化。隨著教師把學生各組團隊完成的學習單呈現在屏幕上，自然引入第一個學習活動——極速行動。

2.學習活動——極速行動

本環節以學生為主體的團隊研究方式開展學習，觀看一幅漫畫，團隊自選一項研究微課題，思考表達。全員參與，認真觀察漫畫，團隊結合真實生活經歷，開展學習。內容包括：訂餐最基本的重要數據，基本步驟，訂餐人坐在家中“心中有數”是如何通過技術控制的？一份美食送達后，數據就結束了使命嗎？

學生進行了團隊活動后，要關注反饋，便于教師監測學習效果。此時學生利用智慧教室平臺互動反饋技術，完成小組協同的案例分享、展示與測驗答題。充分體現了學生對數據、人工智能邏輯主線的體驗與感知，從小開始培養學生信息意識的核心素養（如圖3）。

圖3 學生小組互動

圖4 交互模擬真實場景

3.交互活動——算法神奇

在學生初步了解了計算模式后，學習活動（2）算法神奇（算法）是這節課的學習難點，教育技術有效體現了全新學習策略，通過交互模擬真實的生活場景，引導學生使用活動1所學內容“學以致用”突破學習難點。

任務為：隨機卡牌游戲，學生志愿者從4組卡牌中隨機抽取，形成組合情境。規則是：通過交互技術實現實時抽取卡牌，學習團隊結合自選的微課題思考，進行隨機組合情境的“過程描述或控制技術”分享表達?？ㄅ铺魬饍热莘謩e呈現：什么人，在什么環境，點的什么餐食及天氣情況。

學生團隊抽取卡牌，形成自選組合、結合生活真實經驗與課堂第一環節思考、表達、分享。同學間傾聽、結合學習內容進一步進行信息化協同表達。作為本環節的學習，體現了學生對算法、信息處理邏輯主線的體驗與感知，并且培養學生計算思維的核心素養。

4.數字板書，研究反思

經過了兩個學習活動，通過教師的“扶”和“放”，引導學生回到課堂初始，并提出問題“為什么爸爸媽媽一動手機，我心中的美食就送到了我眼前？”學生再次拿起紙筆，結合研究后的收獲與思考，完善團隊學習單。通過數字長板書技術，達到課堂的前后研究呼應，解決問題，形成完整的學習結構。

四、研究反思與設想

（一）技術賦能進一步發現創新

該教學實施過程突出學生主體，真實性學習，以“真”的學科視角，“活”的學習素材，“動”的學習體驗落在課堂。課堂板書，應用技術實現長板書的效果。數字學習效果，關注過程性評價，突出學生主體性。探索控制技術學習與控制技術評價整合，加深了學生對技術在日常學習中價值的理解，注意收集和記錄學生運用信息科技的學習表現，實現信息科技作為學習對象與學習工具的雙重價值。

（二）學習方式進一步迭代優化

課堂以智慧教室學習平臺貫穿，交互式觸摸屏和軟件學習平臺實現課件整合、掃碼傳圖技術，實時將學生學習單融合課件，融入實時數字長板書、課堂實時數據供學生調用、分析及反思學習過程的實時分享與評價。學生以組為單位通過微課題研究項目，實現學習過程可視化、分組信息化協同、小組表態和合作討論等數據化學習過程。研究實踐創造性實現了模塊學習主題與應用學習之間的整合，在課堂中通過如生成性長板書課件、微課題研究分享、交互拖動游戲以及卡牌組合挑戰等課堂實踐體驗，加深學生對信息科技在日常學習中價值的理解，技術賦能對學生自身學習“過程與控制”的變化影響，推動學生利用新技術、新理念開展學科學習，解決研究性學習問題，實現信息科技作為學習對象與學習工具的雙重價值。

（三）新課標理念進一步追求育人目標

在國家數字戰略與體系規劃的指引下，新技術的運用，勢必帶來傳統課堂的教學法變革、技術賦能的創新評價。我校自2010年起開展“智慧新鮮”技術賦能教育探索實踐，經歷了多媒體教學、白板交互教學、翻轉課堂微課教學、數據技術賦能的智慧教室教學、“線上直播+資源輔助”教學以及“雙減”背景下“雙線教學”六段歷程。經過幾年的實踐探索，學校智慧新鮮建設初見成效：學校被授予北京市信息化2.0培訓項目東城區首批特色發展校，國家智慧教育資源平臺試點校，全球互動教學示范校，東城區智慧校園示范引領校等榮譽稱號；參加了國家智慧教育平臺應用創新案例評選，承辦了北京市2023年數字化環境下學習方式系統變革項目組赴東城區的培訓及調研活動，在北京市“聚智云講壇”的“科研助力教育數字化轉型”研討活動中進行經驗分享。

智慧教育在探索實踐過程中，還會遇到各種問題，有些可以通過技術迅速解決，但有些問題則需要一代代教育人的努力接力才能慢慢改變。在成果推進與形成過程中，線上線下教學方式各有利弊，只有深入領會并落實學生為主體，在規范化的教學管理的問題導向引領下，根據不同學科特點、不同學情差異，將兩種課堂的學習方式優勢進行篩選融合，揚長補短，有機結合，才能順應新課標的要求?！鞍l現教育”理論，讓我們關注學生學習動機的強化，為學生搭建起發現的平臺，在探索中提升核心素養。在豐富的數字化育人場域中，培養學生善于發現、勤于思考、勇于實踐，推動實現學校的育人目標，實現立德樹人的根本任務。