合理利用數(shù)字化技術(shù) 促進學(xué)生自由生長

史振華

數(shù)字技術(shù)（Digital Technology），是一項與電子計算機相伴相生的科學(xué)技術(shù)，它是指借助一定的設(shè)備將各種信息，包括圖、文、聲、像等，轉(zhuǎn)化為電子計算機能識別的二進制數(shù)字“0”和“1”后，進行運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原的技術(shù)。由于它的精準(zhǔn)度高、自主性強、互動化廣等特點，越來越被各行各業(yè)重視和應(yīng)用。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運用數(shù)字化技術(shù)教學(xué)也越來越廣泛。通過網(wǎng)絡(luò)探究、數(shù)據(jù)分析、團隊合作等形式，受到深受師生歡迎。特別是學(xué)生在“互聯(lián)網(wǎng)+”的環(huán)境下，由原來“教師講，學(xué)生聽”，變?yōu)椤叭蝿?wù)驅(qū)動，學(xué)生自主探究”的學(xué)習(xí)模式，改善了學(xué)習(xí)方式和習(xí)慣。而教師只是一種支架，幫助學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)進行科學(xué)探究，形成真實的概念。目前，科學(xué)教學(xué)中運用傳感器、平板軟件、實驗操作平臺、問卷星等技術(shù)可謂熱火朝天，其中不乏出現(xiàn)“為了運用而運用”的現(xiàn)象，沒有真正考慮教材研發(fā)和學(xué)生需求、資源整合等關(guān)鍵問題。筆者認(rèn)為，在數(shù)字技術(shù)盛行的今天，合理運用數(shù)字化技術(shù)是關(guān)鍵，只有充分考慮到教材特點、使用價值和學(xué)生需求等因素，才能真正發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢，改變學(xué)生探究的方式，全面促進學(xué)生自由生長。

一、價值取向明確，目標(biāo)定位清晰

從哲學(xué)層面思考，價值取向指的是，一定主體基于自己的價值觀，在面對或處理各種矛盾、沖突、關(guān)系時，所持的基本價值立場、價值態(tài)度以及所表現(xiàn)出來的實踐品格。價值取向的合理化是人類進步的信念。因此，使用數(shù)字化技術(shù)進行科學(xué)教學(xué)，首先要思考其價值取向——為什么而用？如果通過一系列的數(shù)字化器材或手段，讓教師提高教學(xué)設(shè)計能力，使課堂更精彩，這種價值取向是片面的。使用數(shù)字化技術(shù)其實就是更好地幫助學(xué)生去學(xué)，為學(xué)生開辟新的學(xué)習(xí)途徑，改善學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)習(xí)能力。數(shù)字化教學(xué)價值取向應(yīng)該至少考慮三個層面內(nèi)容：一是學(xué)生已經(jīng)知道了什么？對于學(xué)習(xí)內(nèi)容有哪些已有經(jīng)驗？有沒有必要利用數(shù)字化技術(shù)學(xué)習(xí)？二是教材的知識點對學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)有哪些提升的空間？三是使用數(shù)字化技術(shù)之后和沒有用數(shù)字化技術(shù)對比，有哪些作用？如教學(xué)蘇教版六年級上冊《地球的表面》，光憑課文中幾幅插圖說明各種地球表面的各種地形，這種灌輸式的教學(xué)不能促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)。地形概念的形成是被動的、僵化的，因為學(xué)生大腦中對地理知識比較遙遠(yuǎn)，已有經(jīng)驗沒有多少，要讓學(xué)生主動獲取地球表面的形態(tài)特征，沒有親身經(jīng)歷的探究性實驗，難以形成真實的科學(xué)概念。這時，通過谷歌地球軟件在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，主動搜索地球表面的各種地形，就顯得非常有價值。另外，確定了使用價值后也要考慮本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)就是在能主動認(rèn)識各種地形，利用模型、地圖、衛(wèi)星技術(shù)等手段來認(rèn)識地形，體現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)的融合。當(dāng)學(xué)生利用谷歌地球軟件搜索地形時，既是體驗認(rèn)識虛擬環(huán)境下的各種地形，又能體驗現(xiàn)代技術(shù)對學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的重要性。其學(xué)習(xí)價值油然而生，形成“我為什么要這樣學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)觀。

二、資源整合有效，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在確定使用數(shù)字化技術(shù)進行科學(xué)教學(xué)的價值之后，我們就要考慮怎樣合理使用，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)觸及科學(xué)教學(xué)的各個層面，如數(shù)字化傳感器、數(shù)字化研究平臺、微視頻學(xué)習(xí)、問卷星調(diào)查學(xué)生前概念等，針對具體的教材和學(xué)生需求，我們至少要從以下方面進行實踐和思考。

1.選擇數(shù)字化資源，構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境。數(shù)字化資源相當(dāng)于教與學(xué)的工具，針對不同的教材特點，應(yīng)該合理使用不同的資源。如《地球的表面》這課使用的數(shù)字化資源為：互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、谷歌地球軟件、截圖軟件、計算機教室、多媒體等。學(xué)生利用谷歌軟件在虛擬環(huán)境下搜索自己想知道的地形名稱，并且在軟件中任意遨游地球表面形態(tài)，再用截圖軟件截出自己想要的地表形態(tài)圖，這就是基于信息化環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)。學(xué)生帶著任務(wù)完全浸潤在谷歌地球軟件中，變教師的灌輸式教為學(xué)生主動學(xué)習(xí)，建構(gòu)地表形態(tài)相關(guān)概念，體驗了技術(shù)革新給人類探索地球宇宙的新手段。

2.進行任務(wù)設(shè)置，驅(qū)動主動學(xué)習(xí)。數(shù)字化學(xué)習(xí)首先是引導(dǎo)學(xué)生明確自己的目標(biāo)和任務(wù)，在學(xué)生需求的基礎(chǔ)上，教師要搭建好支架，設(shè)置趣味性、挑戰(zhàn)性的任務(wù)來驅(qū)動學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)主動學(xué)習(xí)。如學(xué)生利用谷歌軟件搜索地表形態(tài)時的任務(wù)設(shè)置：一是打開“googlearth”軟件，每組搜索一種喜歡的地形（溧陽伍員山、崇明島、阿爾卑斯山、溧陽別橋、太湖、貴州梯田及自選）；二是調(diào)整搜索地形圖片直至清晰，下載至桌面；三是記錄搜索地形在谷歌軟件中顯示的海拔高度（周邊四個數(shù)據(jù)）；

四是利用圖片和海拔高度數(shù)據(jù)，討論各組搜索的地形有什么特征； 五是學(xué)有余力的小組也可以繼續(xù)選擇喜歡的世界各個地方的地形特征，截圖記錄數(shù)據(jù)，展示成果。

通過這五個階梯式學(xué)習(xí)任務(wù)可以看出，既有探索地球表面形態(tài)的體驗性任務(wù)，又有團隊合作學(xué)習(xí)的收集相關(guān)地形海拔高度的數(shù)據(jù)任務(wù)，真正引領(lǐng)學(xué)生用數(shù)據(jù)說話，形成科學(xué)的學(xué)習(xí)觀。同時，對學(xué)有余力的學(xué)生又有選擇性的學(xué)習(xí)任務(wù)，尊重學(xué)生需求，提高學(xué)生學(xué)習(xí)動力，相得益彰。學(xué)生對這種新型的學(xué)習(xí)方式興趣濃厚，從原來的課文中獲取圖像知識，轉(zhuǎn)變?yōu)槔密浖鲃咏?gòu)概念，其學(xué)習(xí)價值明顯。

3.實時數(shù)據(jù)收集，形成科學(xué)概念。張紅霞教授在《科學(xué)究竟是什么》一書中明確指出：科學(xué)的性質(zhì)就是尊重證據(jù)、尊重事實，具有可重復(fù)性，用數(shù)據(jù)說話。這些精辟的觀點為科學(xué)教學(xué)指明了方向。教師要力求引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識事實、收集數(shù)據(jù)，用數(shù)據(jù)說話，形成概念。在學(xué)生利用谷歌軟件進行不同地形的搜索時，除了對地圖上地貌特征的初步判斷，最重要的是觀察記錄地圖上地形的不同海拔高度，形成明確的地形特征。如當(dāng)學(xué)生搜索“梯田”這一地形特征時，通過谷歌地圖上梯田各個位置的海拔高度，記錄出“703米、697米、691米、681米”四個不同海拔高度數(shù)據(jù)，學(xué)生很明確地分析出梯田的海拔高度是逐漸上升的，這種實時數(shù)據(jù)采集就是形成概念的證據(jù)。

三、數(shù)字化即時評價，形成學(xué)習(xí)源泉

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)通過評價來提高課程的實施能力，在數(shù)字化教學(xué)中，更要重視評價的功能，通過定性和定量評價來促進學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)主動學(xué)習(xí)。

1.數(shù)字化實時評價，推動學(xué)習(xí)進程。傳統(tǒng)的交流學(xué)生實驗成果是從口頭發(fā)言、實物投影、照片等來實施，學(xué)生有時會忘記自己的探究過程，導(dǎo)致交流成果不明，引起概念混淆。在運用數(shù)字化技術(shù)評價學(xué)生實驗成果時，可以利用微信、qq群傳圖，電腦主控展示等形式進行，實驗過程逼真，具有時效感。如交流各組在谷歌地球軟件中搜索的地形時，就可以利用計算機房里的師生電腦切換控制程序，教師利用軟件切換到學(xué)生電腦，全班學(xué)生就可以清楚觀察到某組學(xué)生搜索的地形特征，而且可以在谷歌地圖上隨意點擊，觀察不同高度的海拔數(shù)據(jù)。如學(xué)生交流高山時，就可以實時點擊山脈的海拔高度，與丘陵山區(qū)的海拔高度進行比較，形成“高山”這一真實的地形特征概念。這種數(shù)字化實時評價作品的形式，就是推動學(xué)生學(xué)習(xí)進程的催化劑。

2.“問卷星”回顧過程，促進深入學(xué)習(xí)。在學(xué)生綜合利用數(shù)字化軟件學(xué)習(xí)完成后，有必要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行回顧和反思，促進其不斷學(xué)習(xí)。如可以利用“問卷星”系統(tǒng)平臺設(shè)置以下四個維度的調(diào)查問卷：一是能否會用谷歌地球軟件搜索地形（A會搜索并會截圖，B基本會搜索，C需要幫助）；二是能否會利用數(shù)據(jù)交流地形特征（A會觀察分析海拔高度，B基本會分析，C需要幫助）；三是能否做一個地表模型（A會做模型能介紹，B基本會做，C需要幫助）；四是利用谷歌地球軟件學(xué)習(xí)地球表面形態(tài)的性情怎樣（A很高興，能分享成果，B心情一般，C需要幫助）。以此引導(dǎo)學(xué)生打開電腦桌面“問卷星”平臺系統(tǒng)，根據(jù)自己的自主探究情況及時反饋。從上述評價系統(tǒng)可以看出，既有對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，評價主體多元化，有自評、組評和總評，還可以看出自己需要努力的方向，這種數(shù)字化即時評價能夠及時簡潔、明了地幫助學(xué)習(xí)回顧學(xué)習(xí)過程，量化評價自己的學(xué)習(xí)成果。同時引導(dǎo)學(xué)生畫出利用谷歌地球軟件學(xué)習(xí)前后的心情曲線，真正從情感態(tài)度價值觀出發(fā)，對學(xué)習(xí)過程進行自我監(jiān)控、自我認(rèn)知，形成不斷建構(gòu)新知的學(xué)習(xí)源泉。

總之，對于教師來說，數(shù)字化技術(shù)是一種新型的教學(xué)形式；對于學(xué)生來說，是一種新型學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式是主動的、擴散的、經(jīng)驗累積上升的。作為教師，不能單獨把數(shù)字化技術(shù)當(dāng)作資源，更要重視學(xué)生利用數(shù)字化手段主動學(xué)習(xí)，打破封閉式的學(xué)習(xí)環(huán)境，拓寬學(xué)習(xí)空間，提升學(xué)習(xí)能力，促進學(xué)生自由生長。