數字化建構視域下的小學科學預習實踐探索

【摘 要】當前，小學科學預習面臨著預習活動設計缺乏針對性、課前預習與課堂教學缺乏同步性、預習評價體系缺乏完整性的問題。在教育數字化背景下，小學科學預習應適時轉型。具體可從開發小學科學預習模塊、尋找預習與課堂的連接點、建立實用可行的數字化評價體系入手，并在預習、導入、實踐、評價環節中加以實踐。預習作為課堂教學的延伸和補充，是促進學生核心素養發展的關鍵環節。文章探討利用數字化技術開發多樣化預習模塊、預習與課堂教學的無縫銜接、科學評價體系的建立，以提升預習的有效性。

【關鍵詞】數字化 小學科學 科學預習

【中圖分類號】G613" "【文獻標識碼】A" "【文章編號】1002-3275（2024）18-70-04

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱課程標準）重視科學核心素養，更關注學生的自主學習和跨學科思維的培養，這意味著科學教育進入更注重學科內涵和綜合能力培養的時代。［1］為更好地促進小學生科學核心素養的發展，除了要注重課堂教學，還可以從課前預習入手。通過預習，學生在課前有機會自主探究，構建對科學知識的初步認知，為課堂互動提供更真實的素材。

在教育數字化背景下，數字化教育資源的開發與應用成為目前高質量發展教育的當務之急。將數字化資源引入科學預習中，可以打破傳統預習的局限，進一步豐富預習的內容和形式，為學生提供更加多樣化、個性化的學習體驗。

一、小學科學預習面臨的困境

通過分析現狀可以發現預習活動存在的問題，借助數字化手段解決這些問題，不僅有助于提升預習的有效性，而且能推動小學科學教育的發展。

（一）預習活動設計缺乏針對性

小學科學預習活動的設計和引導存在著過于泛化的傾向。具體而言，有的教師在設計預習活動時，往往采用“一刀切”的方式，沒有考慮到學生的個體差異和具體需求。例如一些學生可能已經對某些科學概念有一定了解，而另一些學生則可能完全陌生。為了確保預習活動能夠與學生的認知水平和興趣點相契合，教師需要深入理解學生的認知發展水平。通過信息化手段，如數據分析工具和學習管理系統，教師可以更精準地了解學生的學習情況，并提供個性化的學習資源，促進學習過程順利進行。

（二）課前預習與課堂教學缺乏同步性

小學科學預習活動有時與課堂教學割裂，學生在預習中學到的知識和技能難以在課堂上得到有效應用和拓展。例如學生在預習中可能閱讀了某個科學概念的相關資料，但在課堂上卻沒有機會進一步探討和應用這一知識。解決這個問題的關鍵在于如何有機地將學生在預習中積累的知識和能力融入后續的教學過程中。教師可以借助信息化技術，如互動白板和在線討論平臺，引導學生在課堂上分享預習成果，進行深度討論和應用實踐，從而提升學生的學習體驗和效果。

（三）預習評價體系缺乏完整性

小學科學預習的評價體系相對模糊，缺乏科學、客觀和全面的評價標準。許多教師對學生預習的效果只是通過簡單的檢查和問答來評估，難以全面了解學生的預習情況。如何借助信息化手段量化和客觀地評估學生在預習中的表現，是一個迫切需要解決的問題。通過使用學習分析工具和在線評測系統，教師可以實時跟蹤和記錄學生的預習活動，并根據學生的表現提供即時反饋和指導，幫助學生及時調整學習策略，提升預習實效性。

二、數字化科學預習的價值分析

教育數字化轉型已成為教育發展的重要方向。作為重要的教育載體形式，小學科學教育的數字化預習不僅僅是紙質媒介向數字媒介的簡單轉換，更是需要實現“紙”與“數”的相融合，以滿足數字時代背景下教師和學生“教”與“學”的雙重需求。在這一背景下，數字化手段在小學科學預習中的應用具有以下四個方面的價值。

（一）提升學習的靈活性和個性化

數字化資源可以根據學生的不同需求和學習水平進行個性化設計，使預習活動更具有針對性和靈活性。例如通過學習管理系統，教師可以為不同水平的學生推送難度不同的預習任務，確保每個學生都能在適合自己的節奏下進行預習，從而促進學生的自主學習和個性化發展。

（二）增強學習的體驗感和樂趣

利用多媒體、虛擬實驗等數字化手段，可以使科學預習活動更加生動有趣，激發學生的學習興趣。例如通過虛擬實驗室，學生可以在線進行各種科學實驗，親身體驗科學現象和原理，從而增強學習體驗，提高學習效果。

（三）促進師生的互動和合作

信息化平臺提供了豐富的互動功能，使學生在預習過程中可以與教師和同伴實時交流。例如在線討論區和視頻會議工具可以幫助學生在預習過程中分享學習成果，提出問題并獲得幫助，促進合作學習，增強學習的互動性和參與感。

（四）加強評價體系的科學性和客觀性

借助信息化技術，教師可以對學生的預習情況進行量化和客觀評估。例如通過在線測驗和學習記錄分析工具，教師可以全面了解學生的預習過程和效果，及時發現問題并進行指導，提高教學的針對性和有效性。

數字化手段在小學科學預習中的應用，是培養學生科學思維和促進學生核心素養發展的重要紐帶，推動小學科學教學朝著更有益、更具創新和個性化的方向發展。

三、數字化建構視域下小學科學預習路徑

數字化建構是將數字化技術與建構主義學習理論相結合，通過利用數字化資源和工具，創造性地構建學習環境和學習體驗，以促進學生的知識建構和意義生成。在數字化建構中，學生通過使用數字化工具，積極參與知識構建過程，從而實現個性化、多樣化的學習。

數字化建構不僅包括利用數字化技術輔助傳統教學活動，而且強調學生在數字化環境中的創造性學習和合作交流，以培養其信息素養和創新能力。小學科學預習是指在課堂開始之前，學生通過指定的學習活動，對即將學習的科學觀念預先了解和思考。在這個過程，教師要完成一些準備工作，包括預習主題的設計、預習內容的選擇、引導方式的構建，旨在通過學生的自主探究，為科學課堂深度學習提供有力支持。

（一）分析數字化建構理論融入，分領域、分層次地開發小學科學預習模塊

教師在深入研讀課程標準的基礎上，基于數字化平臺開發小學科學預習內容模塊（見表1）。利用數字化工具和合作平臺，設計情景任務、梳理歸納、探究實踐、周期探索、外延拓展等模塊，以滿足不同學生群體的需求，匹配不同領域內容。數字化建構有助于提高小學科學預習的靈活性和適用性，促進學生更深入地參與預習活動。

（二）尋找預習與課堂的連接點，形成預習內容與課堂融合的實踐渠道

尋找預習與課堂的連接點，著眼于有效地將小學科學預習內容與科學課堂教學有機融合，明確預習活動如何為后續學習創造條件。教師一是需要引導學生在預習中初步了解新觀念，激發學生興趣；二是需要通過明確的指導和問題設計，促使學生形成問題意識，提升問題解決能力，為課堂學習奠定基礎；三是通過實踐驗證和反復優化，確保預習內容與課堂學習有機銜接，實現小學科學預習的理論與實踐相統一，促使學生更主動、深入地參與科學學習。

（三）建立實用可行的數字化評價體系，提升小學科學預習的有效性

建立一套融合“數字與素質”的評價體系，不只對學生進行評估，還將重點放在評估教師的數字化教學能力上。通過定期評估和反饋機制，有效地評估學生在預習中的表現，并提供相應的指導與支持。同時，借助科學的評估標準，反饋學生在不同預習模塊中的表現，并進行量化評估。具體來說，包括對情景任務模塊中解決問題的數量分析，梳理歸納模塊中知識整理的具體得分，探究實踐模塊中實際操作的定量評估，周期探索模塊中對長周期問題的深度分析，外延拓展模塊中獲取課外知識的數字化呈現。而對教師的數字化教學能力進行評價，可以更好地促進教師在數字化教學環境中的成長和發展。

四、數字化建構視域下小學科學預習的具體實踐

教師通過先進的評估或測量，了解每個學生的個性化需求，然后根據他們的需求提供適合的數字化學習資源，包括學習材料、學習方法、必要引導，以實現學習內容、方法、路徑、步調的個性化。

教師通過“評估檢測—進行檢測—分析報告—規劃路徑—進行教學”的步驟，實施融入數字化的教學模式，根據學生的反饋利用數字化工具進行調整與優化。最終，進行數字化的反思和總結，為將來的預習設計提供經驗與教訓，確保學生在預習中獲得更深層次、更具趣味性的學習體驗。具體的科學預習數字化轉型路徑如圖1所示。

（一）預學：線上平臺推送任務，培養學生自我學習意識

教師借助在線教學平臺發布預習任務，可以避免學生盲目學習，促使他們在預習中抓住重點。例如在“鳳仙花開了”一課中，教師利用釘釘平臺發布任務，要求學生提前收集身邊的花，對比不同的花的差異，并上傳自己觀察的圖片和筆記。教師在發布任務時，附上了詳細的任務說明，并推薦輔助App（如形色）幫助學生更好地完成預習任務。學生在預習過程中，可以通過釘釘班級圈討論區與教師和同伴交流，提出問題并獲得即時解答，提高預習的互動性和效果。教師根據學生上傳的觀察圖片和筆記，具體分析學生的預習情況，了解他們的知識基礎和興趣點。通過數據分析工具，教師發現學生已經了解了花的基本結構，但對花為什么能結果并產生種子存在疑惑。教師可以根據這些信息調整課堂教學設計，突出學生感興趣的部分，并設計相應的探究活動，確保課堂教學與學生的實際情況緊密結合。

（二）導入：有聲故事輔助導入，調動學生學習熱情

在課堂導入環節，教師利用在線教學平臺共享《拇指姑娘》的有聲故事資源，通過屏幕分享功能展示相關圖像或動畫，增強故事的視覺效果。為了增加互動性，教師在故事播放過程中設置彈出式互動問答，例如“你們相信花朵中會有小精靈嗎？”“花朵真的能‘生孩子’嗎？”等問題。學生可以通過平臺實時回答。同時，教師利用智能白板展示花朵的結構示意圖，結合故事情節，引導學生思考和討論。例如在故事提到小精靈住在花朵里時，教師展示花瓣、雄蕊、雌蕊等部分的圖像，并提問：“這些結構中，哪個部分最有可能是小精靈的家呢？”通過這種方式，學生能將故事情節與科學知識聯系起來，在互動中加深對花朵結構的理解。此外，教師利用在線教學平臺的討論區，邀請學生分享他們對故事和問題的看法。學生可以通過文字、圖片等方式留言，與教師和同伴交流討論。這種在線互動不僅調動了學生的積極性，而且還能為教師提供即時反饋，了解學生的思維過程和知識掌握情況。最后，教師利用學生的回答直接生成云圖，總結學生普遍關注和感興趣的點。例如大多數學生對“花朵哪個部分能結果”這個問題感興趣，于是教師在后續課堂中重點講解這一內容，并設計相關的探究活動，滿足學生的好奇心和學習需求。

（三）實踐：動態呈現實踐過程，有效對比實驗結果

在實踐環節，教師利用動態呈現工具，指導學生觀察和解剖月見草。教師通過平臺進行實時操作示范，學生可以在屏幕上清晰地觀察每一個步驟，并與自己的實驗結果對比。后續各組學生將實驗過程和實驗發現上傳到數字平臺，保留和展示操作情況和實驗結果。教師使用平臺的實時評注功能，對學生上傳的視頻和圖片進行點評和標注，指出亮點和需改進之處，同時教師還可以發現共性問題和優秀案例，從而進行有針對性的指導。

這樣的在線互動不僅提高了學生的學習積極性，而且能促進他們在科學探究中合作與交流。教師總結實驗結果，通過動態呈現工具展示優秀的實驗視頻和圖片，進行對比分析，鼓勵學生改進方法，提升實驗技能。這種即時反饋和指導促使學生能得到及時的幫助，最大限度地提高實驗效果。

（四）評價：借助工具評價課堂，有效采集評價數據

教師借助數字化評價工具對課堂效果進行評價，收集學生的學習數據。例如教師使用班級優化大師快速有效記錄和分析學生的任務表現、思考過程、實驗結果。通過這些數據，教師能夠全面了解學生的學習狀況和掌握程度，從而進行有針對性的輔導和教學調整。班級優化大師還可以生成詳細的學習報告，包括每個學生的學習進度、知識掌握情況、需要改進的方面。這些報告不僅能幫助教師進行教學反思和改進，還為家長提供了了解學生學習情況的載體。此外，數字化評價工具可以進行實時反饋，教師在課堂上能夠看到學生的即時回答和表現，及時進行指導和調整。例如通過平臺的即時測驗功能，教師可以在課后立即評估學生對新知識的掌握情況，發現問題并及時解決。

這種數據驅動的評價方式使教學更具科學性和針對性，推動教學設計不斷優化和改進。最終，教師能夠根據詳細的學習報告和數據分析，制訂更符合學生需求的教學方案，使學生在數字化教學環境中得到充分發展。

五、結語

在教育數字化的背景下，小學科學預習的數字化轉型不僅是現代化教育的必然要求，而且是提升教學質量和學生學習效果的重要途徑。利用數字化技術可以實現預習活動的個性化設計、預習與課堂教學的無縫銜接以及科學評價體系的客觀化，從而提升預習的有效性。這不僅有助于學生更好地掌握科學知識，而且能夠有效培養他們的自主學習能力、探究精神和創新能力。

【參考文獻】

［1］葉寶生，董鑫．《義務教育科學課程標準（2022年版）》核心素養中科學觀念的內涵與落實：基于自然辯證法思想的理論分析與實踐對策［J］．課程·教材·教法，2023，43（2）：123-130.