中小學(xué)學(xué)科教學(xué)專用軟件的研究與應(yīng)用

張玉鳳 鄭寬明

關(guān)鍵詞：中小學(xué)；教學(xué)專用軟件；研究

我國教育信息化進入2.0，即意味著教育信息化“轉(zhuǎn)段”進入融合創(chuàng)新的新階段[1]。在這個背景下，必須提高教師和學(xué)生的信息素養(yǎng)，教師應(yīng)對教學(xué)模式進行創(chuàng)新，打造全景教學(xué)情境，有效并恰到好處地運用在課堂教學(xué)中。學(xué)科教學(xué)專用軟件的出現(xiàn)，不僅會助力教學(xué)模式革新，也會加快教育的信息化程度。然而，教師在應(yīng)用這些軟件時還存在一些問題，如對軟件功能的深入研究不足、過度依賴軟件等。本文將針對這些問題，提出相應(yīng)的解決措施。希望這些軟件的功能、交互界面及其提供的學(xué)習(xí)支持服務(wù)能夠隨著移動開發(fā)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進[2]，從而能高效地輔助教學(xué)工作順利有效地進行。

1 學(xué)科教學(xué)專用軟件概述

學(xué)科教學(xué)專用軟件是針對某一科目或某一類科目而專門設(shè)計的輔助教學(xué)工具，它既促進了信息技術(shù)與其他學(xué)科的整合，也代表了計算機輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢。這些軟件包括幾何畫板、物理畫板、納米盒、作曲大師、在線地圖、聽力訓(xùn)練軟件、虛擬實驗室等，它們?yōu)槭褂谜咛峁┝艘欢ǖ妮o助工具，可以解決一些較為復(fù)雜的問題。

自21世紀以來，隨著信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，各學(xué)科教學(xué)專用軟件蓬勃發(fā)展。這些軟件可以幫助教師備課、提高自身專業(yè)素養(yǎng)、豐富教學(xué)活動、提高課堂學(xué)習(xí)效率，同時也便于學(xué)生課后自學(xué)和查漏補缺。然而，由于各學(xué)校的情況不同，一些軟件在中小學(xué)的應(yīng)用還不夠廣泛。表1列舉了常見的中小學(xué)學(xué)科教學(xué)軟件。

本研究將重點介紹幾種適用于課堂教學(xué)的學(xué)科專用軟件，這些軟件也可用于課后鞏固練習(xí)。目前，教學(xué)軟件主要用于課外自學(xué)或輔助教師備課，能夠用于課堂教學(xué)的學(xué)科專用軟件相對較少。部分軟件在移動手機上使用更方便，而課堂上顯然沒有這個條件，因此課外自學(xué)軟件占據(jù)了市場的大部分份額。例如，作文紙條、洋蔥數(shù)學(xué)、物理實驗室、燒杯免費學(xué)習(xí)、作曲大師等軟件主要適用于移動設(shè)備，主要用于課外提升。

2 學(xué)科專用軟件分析

2.1 各學(xué)科專用軟件的功能及特點

本文將從語文、數(shù)學(xué)、英語、化學(xué)、地理、音樂六個學(xué)科中各選取一個典型的學(xué)科教學(xué)專用軟件，按照其用途分為課堂教學(xué)類、課外自主學(xué)習(xí)類、課內(nèi)課外結(jié)合類三種類型，并對其各自的功能和特點進行研究。這里需要說明的是，這些教學(xué)軟件究竟用于課堂教學(xué)還是課外自學(xué)，并沒有嚴格的界限，只是根據(jù)其功能歸類到更適合的學(xué)習(xí)方式中。

1） 課堂教學(xué)類學(xué)科教學(xué)專用軟件

課堂教學(xué)類的教學(xué)軟件以幾何畫板和GoogleEarth為例，分析它們的功能及特點。幾何畫板是一款教育軟件，具有簡明便捷、動態(tài)性、形象生動等特點。它可以進行圖形變換、測量和計算，還能繪制函數(shù)圖像和制作簡單的動畫[3]。使用幾何畫板可以幫助教師更好地教授課程，也有助于學(xué)生深入理解和掌握數(shù)學(xué)知識。

谷歌地球是一款商用軟件，可在臺式機上瀏覽高精度衛(wèi)星影像及3D資料。它具有地圖查詢、星空教學(xué)、模擬飛行、制作共享發(fā)布地標等功能。谷歌地球的特點是動態(tài)性、交互性、多維性和豐富性。相比傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖，它能生動地再現(xiàn)實際地表狀況，信息更豐富，并且可應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)讓人有身臨其境之感[4]?？傊?，谷歌地球功能強大，界面簡潔，更易操作，是學(xué)習(xí)地理的得力助手。

盡管這類學(xué)科教學(xué)軟件能夠輔助教師提高教學(xué)效率，但大多僅限于課堂教學(xué)。由于移動終端設(shè)備的快速普及，這些軟件的功能和便利性受到了挑戰(zhàn)，再加上許多軟件存在版權(quán)限制等問題，其發(fā)展前景不太樂觀。

2） 課外自主學(xué)習(xí)類學(xué)科教學(xué)專用軟件

課外自主學(xué)習(xí)類的教學(xué)軟件以紙條和Ear Master 為例，分析它們的功能及特點。紙條App是一款專門為語文科目寫作設(shè)計的手機軟件，具有學(xué)習(xí)和社交功能。它包含“作文”“發(fā)現(xiàn)”“會員”“小賣部”和“我的”幾個界面，用戶可以制定學(xué)習(xí)計劃，學(xué)習(xí)已有作文素材，參加專題性寫作活動并評價他人作品。該軟件具有趣味性、練習(xí)充足、素材豐富、系統(tǒng)性強等特點，能夠幫助用戶快速積累作文素材，提高作文水平，增強邏輯思維[5]。

Ear Master是一款熱門音樂教育軟件，可在電腦端和平板上使用，提供了豐富的教學(xué)活動和全面系統(tǒng)的訓(xùn)練。該軟件可以幫助用戶學(xué)會和弦辨認、和弦轉(zhuǎn)位、和弦進行、韻律視唱、韻律模仿、韻律默寫和韻律錯誤的校對，還能根據(jù)樂譜直接唱歌或演奏旋律。通過這些訓(xùn)練，用戶能更好地掌握旋律，為學(xué)習(xí)新歌曲等打好基礎(chǔ)。Ear Master具有豐富的教學(xué)活動、系統(tǒng)全面的訓(xùn)練、高交互性和實時檢測反饋學(xué)習(xí)進程等特點[6]。在趣味教學(xué)中，用戶不會覺得學(xué)習(xí)視唱是一種負擔，對于音樂初學(xué)者來說，完全可以將其當作一場游戲。同時，該軟件還提供了多種輸入模式，用戶可以用鋼琴鍵盤、吉他指板、五線譜、多選項按鍵等回答問題，也可以用哼唱、鼓掌或在樂器上彈奏的方式進行操作，軟件會自動辨識并提供正確答案。Ear Mas?ter是一款功能強大、方便實用的音樂教育軟件，能夠減輕學(xué)習(xí)音樂的壓力，幫助用戶更好地掌握音樂知識和技能。

3） 課內(nèi)課外結(jié)合類學(xué)科教學(xué)專用軟件

課內(nèi)課外結(jié)合類的學(xué)科教學(xué)軟件，這里以納米盒和虛擬實驗為例，分析它們的功能與特點。納米盒是一款專為中國兒童及其父母開發(fā)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)及成長軟件，其界面包含魔法書、書架和成長圈三個板塊。魔法書板塊提供課本、課外書、直播課程和打卡任務(wù)，書架則分為閱讀和工具兩部分，而成長圈則包含各種中英繪本、連環(huán)畫、科普知識和藝術(shù)。該軟件的功能包括點讀、配備同步練習(xí)卷、提供天天背單詞等學(xué)習(xí)工具，還有訓(xùn)練聽力和口語的功能，并具備語音測評系統(tǒng)，及時提供反饋。其特點在于符合兒童心理特征，具有趣味性，功能強大，能進行讀、聽力、口語、單詞、語法、閱讀全方位的練習(xí)，并提供豐富的微課資源和有聲繪本，便于課外閱讀和學(xué)習(xí)[7]。

虛擬實驗是一款模擬實驗軟件，可用于課堂教學(xué)或課下練習(xí)，提供單人練習(xí)和雙人PK兩種模式。該軟件真實模擬實驗情景，進行仿真實驗，實驗前會明確告知實驗?zāi)康暮推鞑模瑢嶒炛袝o出操作提示并解釋意圖，每一步操作及選擇的實驗現(xiàn)象和階段性結(jié)論的正誤會及時得到反饋，實驗結(jié)束后會形成總體評價和實驗結(jié)論，并生成實驗報告，方便下載復(fù)習(xí)。該軟件具有便捷自由、交互性和共享性等特點。它打破了時間和地點的限制，無需消耗實驗成本，彌補了傳統(tǒng)實驗課的不足。其豐富的人機互動形式可以較全面地模擬真實實驗，而實驗資源也可被所有需求者共享[8]。

2.2 學(xué)科專用軟件發(fā)展趨勢

幾何畫板、虛擬實驗技術(shù)、Ear Master、GoogleEarth、作文紙條等軟件在教學(xué)中各具獨特作用，能夠提高課堂效率，改進教學(xué)模式，提高教學(xué)效果。然而，通過研究發(fā)現(xiàn)，目前用于課堂教學(xué)的軟件大多不僅針對單一學(xué)科，而是逐漸向某一類學(xué)科或多學(xué)科發(fā)展，即由專用性向通用性轉(zhuǎn)變。這些學(xué)科教學(xué)專用軟件的發(fā)展并不如預(yù)期，一些僅針對課堂教學(xué)的軟件可能會被功能更強大的軟件替代。雖然趨向于多學(xué)科發(fā)展的教學(xué)軟件具有更強的普適性，但過度依賴軟件學(xué)習(xí)可能會耗費時間，甚至影響其他科目的學(xué)習(xí)。因此，學(xué)生應(yīng)以課堂教學(xué)為主，將軟件視為輔助教學(xué)的工具。

2.3 教學(xué)軟件存在的問題及應(yīng)對措施

2.3.1 存在的問題

隨著教學(xué)軟件的日益普及，其在教育教學(xué)中的作用愈發(fā)重要。然而，目前存在一些問題嚴重影響了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的全面發(fā)展。具體體現(xiàn)在以下方面：

1） 部分教學(xué)軟件在知名度提高后，商業(yè)化傾向嚴重。軟件內(nèi)的收費項目眾多且占比較大，版面繁雜，導(dǎo)致學(xué)生注意力分散，學(xué)習(xí)效果不佳。

2） 相當一部分教師對學(xué)科教學(xué)軟件的熟悉度不夠，缺乏創(chuàng)新變革課堂教學(xué)方式的意識。這使得他們難以將教學(xué)軟件進行應(yīng)用推廣，或因操作軟件不熟練而浪費課堂時間。

3） 學(xué)生缺乏正確引導(dǎo)，將學(xué)業(yè)水平的提高寄托于教學(xué)軟件，忽視教師課堂教學(xué)的作用，影響學(xué)校課堂氛圍。此外，學(xué)生長時間沉迷于教學(xué)軟件，還會耽誤其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致偏科。

針對這些問題，有必要加強教師的專業(yè)培訓(xùn)，提高他們對教學(xué)軟件的熟悉度和運用能力。同時，學(xué)校和家長應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生正確使用教學(xué)軟件，合理安排學(xué)習(xí)時間，避免過度依賴軟件而忽視傳統(tǒng)課堂教學(xué)的重要性。最終，教學(xué)軟件應(yīng)當成為教學(xué)過程中的有益輔助工具，而非取代傳統(tǒng)教學(xué)的主要手段。

2.3.2 應(yīng)對措施

為了提升教學(xué)效果，需要采取一系列措施，包括提升用戶體驗、加強教師培訓(xùn)、正確引導(dǎo)學(xué)生、開展教師培訓(xùn)和加強家校溝通等，以確保教學(xué)軟件的合理應(yīng)用。

首先，軟件開發(fā)者應(yīng)該關(guān)注用戶體驗，簡化頁面設(shè)計，優(yōu)化版面布局，并合理設(shè)置收費項目。同時，提供更多公共共享資源，減少廣告彈窗，為用戶營造一個簡潔、專注、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，以提升用戶對教學(xué)軟件的滿意度和黏性。

其次，教育部門應(yīng)制定相關(guān)政策，加強對教師信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)教師時，應(yīng)強調(diào)信息技術(shù)在教學(xué)中的重要性和有效性，提高教師應(yīng)用信息技術(shù)教學(xué)的意愿和能力。同時，鼓勵教師創(chuàng)新教學(xué)方式，營造積極應(yīng)用信息技術(shù)教學(xué)的社會環(huán)境。

同時，教師要進行正確的引導(dǎo)，讓學(xué)生明白教學(xué)軟件只是輔助工具，應(yīng)以教師課堂教學(xué)為主。學(xué)生在使用教學(xué)軟件時，要根據(jù)教師講課的進度進行合理有效的輔助學(xué)習(xí)，避免過度依賴教學(xué)軟件。家長也要做好監(jiān)督工作，確保學(xué)生正確使用教學(xué)軟件，避免沉迷其中而忽視課堂教學(xué)。

此外，學(xué)?？梢越M織教師進行信息技術(shù)教學(xué)培訓(xùn)，邀請專業(yè)人士分享經(jīng)驗和技巧，提高教師的信息技術(shù)素養(yǎng)和教學(xué)能力。同時，鼓勵教師之間的交流和合作，分享優(yōu)秀的教學(xué)資源和經(jīng)驗，共同提高教學(xué)質(zhì)量。

最后，家長應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，與教師保持溝通，了解學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)進度和表現(xiàn)。在家中，家長可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，限制學(xué)生使用教學(xué)軟件的時間，避免學(xué)生過度依賴教學(xué)軟件。

通過以上措施的實施，可以提高教學(xué)軟件的質(zhì)量，增強教師、學(xué)生和家長對教學(xué)軟件的正確認識，促進教學(xué)軟件的合理應(yīng)用，從而提升教學(xué)效果。

3 結(jié)論

基于對中小學(xué)學(xué)科教學(xué)專用軟件的研究，本文得出以下結(jié)論：教學(xué)軟件能夠豐富教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，部分軟件存在廣告多、頁面雜亂、收費高等問題，需要進行篩選和改進。同時，學(xué)生在使用教學(xué)軟件時應(yīng)以教師課堂教學(xué)為主，避免過度依賴。為了更好地應(yīng)用教學(xué)軟件，學(xué)校應(yīng)組織教師開展信息技術(shù)教學(xué)培訓(xùn)，提高他們的信息技術(shù)素養(yǎng)和教學(xué)能力。此外，家長也應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，與教師保持溝通，避免學(xué)生過度依賴教學(xué)軟件。隨著信息化程度的不斷提高，相信未來教師和學(xué)生會更加合理地利用學(xué)科教學(xué)專用軟件進行教學(xué)和學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)教育的多元化繁榮發(fā)展。