運用數(shù)字化技術提升高中生學科核心素養(yǎng)

賈清仁　任宏烈　蔣真理

學科核心素養(yǎng)是一種跨學科素養(yǎng)，是對學生真正有用的東西，是知識、技能和態(tài)度等的綜合表現(xiàn)。學科核心素養(yǎng)既包括問題解決、探究能力、批判性思維等“認知性素養(yǎng)”，又包括自我管理、組織能力、人際交往等“非認知性素養(yǎng)”。我們通過運用云技術教學手段、極課大數(shù)據分析、GIS地理教學軟件、“輕松課堂”網站等這些數(shù)字化技術，從知識、能力、態(tài)度三個方面提高高中生的學科核心素養(yǎng)。

一、運用云技術教學平臺攻克學科知識重難點

云技術利用互聯(lián)網的高速傳輸能力，將用戶所有的數(shù)據和服務（各類軟件）都放在“網絡云”（大型數(shù)據處理中心）中，將各種各樣的終端（例如個人電腦、手機、電視等）進行連接，為用戶提供廣泛、主動、高度個性化的服務。對于學科重難點知識，我們借助云技術教學平臺，讓學生廣泛、快速獲取資源信息，合作交流討論，逐一破解疑難。

我們的云課堂教學一般做法是：學生查詢電子書包里的教學資源，登錄yammer（班級博客）進行提問和討論。或者由教師將學生在yammer中提出的典型問題截圖并展示出來，并且對Forms反饋的學習情況進行現(xiàn)場分析，讓學生分組討論，回答問題。教師適當予以點撥，最后得出結論。教師也可以在線解答和點評，學生也可以通過yammer與教師私信，單獨與教師進行交流，又或者在網站中結合自己的學情，自主選擇觀看微課視頻，最后通過推送的有針對性的練習檢測學習效果。

二、運用極課智學系統(tǒng)精準完善學科知識體系

極課智學系統(tǒng)以常態(tài)化學業(yè)信息采集存儲和集中式動態(tài)學業(yè)檔案管理為基礎，能通過圖像模式識別、云計算技術、大數(shù)據分析等技術，結合先進的ILP適應性教學模型，對教學進行全面、即時、精準的過程性評價與反饋，在彌補學科知識短板、精準完善學科知識體系方面，成效顯著。

一是極課智學系統(tǒng)的數(shù)據采集分析可以協(xié)助建立師生教學檔案。極課掃描可以達到每分鐘掃描60份試卷，掃描完畢即自動生成檢測報告，以大數(shù)據直觀呈現(xiàn)測試班級成績對比、測驗質量報告、基礎指標對比等情況。教師可以由此建立自己的教學檔案。學生也可以建立自己的學業(yè)檔案。在檔案中，學生可以發(fā)現(xiàn)自己的學習總體情況——成績報告、自己在答題過程中的典型失誤情況、知識點掌握情況等，從而發(fā)現(xiàn)自己學科知識中的短板。

二是極課智學系統(tǒng)能協(xié)助查漏補缺，讓學生完善學科知識體系。系統(tǒng)在診斷出學生的薄弱環(huán)節(jié)后，會推出相關知識講解和鞏固訓練題，學生只要打開網絡就可以進入學習狀態(tài)，查漏補缺，精準完善學科知識體系。

三、運用數(shù)字實驗室培養(yǎng)探究創(chuàng)新能力

學校建成了地理和歷史數(shù)字實驗室。在地理數(shù)字實驗室里，我們使用地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）教學軟件培養(yǎng)學生探究創(chuàng)新能力。

地理信息系統(tǒng)是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對空間數(shù)據進行采集、操作、儲存與管理、分析、輸出的技術系統(tǒng)。簡言之，地理信息系統(tǒng)是綜合處理和分析空間數(shù)據的一種技術系統(tǒng)。

GIS技術有助于培養(yǎng)學生的地理信息素養(yǎng)。GIS可視化功能能夠使地圖變得更加多樣、直觀、準確； GIS的疊加分析、緩沖區(qū)分析、網絡分析及DEM數(shù)據的應用等功能能夠將抽象的地理事物變得形象直觀，可以幫助學生準確地描述、分析地理事物的空間分布和各地理要素之間的關系，提高學生的地理空間思維能力。

GIS還可以在地理教學設計中得以利用。例如，教師利用GIS軟件根據自己教學的需要編輯繪制各種普通地圖、專題地圖，作為課堂教學用圖或者學生課后的作業(yè)練習用圖；指導學生進行研究性學習方案的設計，鍛煉學生探究問題的能力和自主創(chuàng)新能力。

我們運用GIS軟件開發(fā)地理鄉(xiāng)土資源激發(fā)學生探究熱情。學校所在地是四川省綿陽市，我們以綿陽市鄉(xiāng)土地理知識為學習內容，具體包括：綿陽市的地理概況、經緯度、相對位置、地形地貌、氣溫和降水特點、河流分布及其水文特征、主要工業(yè)部門、農業(yè)特產、旅游景點分布、公路交通狀況等。

為發(fā)揮GIS軟件的最大教學效益，培養(yǎng)學生探究創(chuàng)新的能力，在教師的指導下，學生將中學地理教材、地理圖冊、參考資料上的圖片、文字等信息進行數(shù)字化處理，從網絡下載數(shù)據資源，進行加工、整合、完善，基本形成了中國地理、世界地理以及部分自然地理、人文地理相關的GIS數(shù)據資源庫。在建立數(shù)據資源庫的過程中，學生創(chuàng)新的智慧火花不時地閃現(xiàn)。目前我校師生共同建立的GIS數(shù)據資源庫基本能夠滿足我校中學地理教學的需要。

四、開發(fā)“輕松課堂”網站增強自主學習能力

在一批教學科研骨干的帶領下，教師們開發(fā)“輕松課堂”網站，設置特色欄目?！拜p松課堂網站”以構建網絡輕松課堂為目標，以幫助學生輕松學習、快樂健康成長為己任，通過網絡教育平臺挖掘學科特色文化，力爭實現(xiàn)學生之間、教師之間、師生之間的交流互動，開辟學生自主學習的新天地，為學生自主學習奠定基礎，讓學生體會學習的快樂，收獲成長的喜悅，提升自主學習能力。具體欄目有：

“學科趣味”欄目。我們整合網絡教育資源，挖掘學科特色教育內容，將學科中有趣有用的知識，特別是與現(xiàn)實生活有直接聯(lián)系的知識單獨挑選出來，構建學科特色文化教育平臺，激發(fā)學生的學習興趣和熱情，使他們輕松快樂地學習?！皩W科趣味”的二級欄目目前開設有：魅力語文、數(shù)學海洋、激情英語、物理天空、化學園地、生物世界、政治視野、歷史之窗、地理縱橫。這一欄目搭建了溝通學科知識與現(xiàn)實生活的橋梁，讓學生感受到了學科的無限魅力。

“名師課堂”欄目。針對學科知識中的重點和難點內容、教材知識體系中的盲點內容（如語文中的漢語語法知識），我們邀請校內優(yōu)秀教師講課并制作成微課，上傳到網站，學生可以看到適合自己需要的詳細講解，攻克自己學習的難點、盲點。這一欄目整合網絡優(yōu)質教育資源，提高了學生的學習效率。

“步步登高”欄目。這實際上是網絡答題，步步升級，不斷增強學生學習信心。題目通常設置為基礎的判斷題和選擇題，答對題目電腦自動評閱試卷并給予分數(shù)，分數(shù)分等級給予獎勵，以激發(fā)學生的學習熱情，增強學習信心。

“重點輔導”欄目。結合個別學生的學習實情，針對他們的學習困難，選派優(yōu)秀教師，實行教師一對一的網絡輔導，實現(xiàn)網絡教育的個性化。

“在線閱讀”欄目。這一欄目讓學生能夠與與大師“對話”，通過積極正面的文化熏陶和感染，培養(yǎng)學生良好的審美情操，樹立正確的世界觀和人生觀，增強抗御人生風雨的能力。

運用數(shù)字化信息技術提高課堂教育教學效益、提升學生學科核心素養(yǎng)是網絡時代的必然趨勢，也是當今教育的幸事。但是，要真正實現(xiàn)數(shù)字化信息技術與學科教學全面、深度且科學的融合的目標，的確是一個需要長期認真深入研究的課題。我們在研究實踐過程中發(fā)現(xiàn)，首先人的觀念要轉變。學校領導、教師、學生以及家長的教育觀念不更新，數(shù)字化信息技術在教學中的推行就舉步維艱。其次是要具有科學的運用策略，使用者一定要明白數(shù)字化技術在提高課堂教學效益方面的真正價值，何時用，怎樣用。最后還要思考，我們在運用數(shù)字信息技術的同時如何傳承科學有效的傳統(tǒng)課堂教育方法。這三個方面的問題，也是我們課題研究將來進一步探索的方向。

本文系四川省綿陽市2014年度普教科研項目“選擇性運用數(shù)學化技術提升高中生學科核心素養(yǎng)的途徑探索”研究成果，項目編號：綿教體函[2014]459號。

（作者單位：四川省綿陽市實驗高級中學）

責任編輯：肖佳曉

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