信息技術(shù)支持下的家庭科學(xué)實驗教學(xué)

胡素娟

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動探究。教師要創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分探究的學(xué)習(xí)機(jī)會?！墩n標(biāo)》強(qiáng)調(diào)要充分利用學(xué)校、家庭、社區(qū)資源，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，啟發(fā)學(xué)生積極思維[1]。課堂科學(xué)實驗是探究的主要陣地，但課堂教學(xué)時間有限，造成學(xué)生探究不夠深入?？茖W(xué)實驗有必要從課堂向?qū)W生家庭延伸，助力學(xué)生個性化發(fā)展。新冠疫情期間，教師應(yīng)用信息技術(shù)開展家庭實驗教學(xué)，讓學(xué)生利用多媒體隨時隨地記錄現(xiàn)象，通過云端傳輸數(shù)據(jù)，隨時隨地分享結(jié)果；利用多種社交軟件，隨時隨地交流，消除了家校之間的隔閡，效果很好。后疫情時代，基礎(chǔ)教育將深度數(shù)字化。家庭科學(xué)實驗是科學(xué)課堂實驗的重要補(bǔ)充，教師要繼續(xù)用好信息技術(shù)深入研究并探索家庭科學(xué)實驗新模式，實現(xiàn)實驗教學(xué)的智能督導(dǎo)、實驗資源的便捷獲取，建立班級家庭實驗學(xué)習(xí)圈，堅持學(xué)生本位，更加精準(zhǔn)地因材施教。筆者以養(yǎng)蠶為例，探討如何應(yīng)用信息技術(shù)有效開展家庭科學(xué)實驗教學(xué)。

一、設(shè)計云養(yǎng)蠶家庭科學(xué)實驗課程

新冠疫情期間，線上教學(xué)大規(guī)模常態(tài)化開展，但學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力欠缺，對一些知識理解不透徹。疫情過后，很多課程急需“回爐”。教研組討論后認(rèn)為，無論在線教學(xué)、課堂教學(xué)，還是居家教學(xué)，教師讓學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”是關(guān)鍵。筆者任職的學(xué)校積極推進(jìn)智慧教育，所教班級學(xué)生能夠靈活地運(yùn)用智能終端進(jìn)行自主在線學(xué)習(xí)。蠶經(jīng)常被當(dāng)作小學(xué)生認(rèn)識昆蟲的“入門蟲”。蠶的一生形態(tài)、生活習(xí)性變化很大，養(yǎng)蠶是一件耗時、費(fèi)力、考驗?zāi)托牡氖虑?，有限且間隔的課堂教學(xué)時間不適合用來養(yǎng)蠶教學(xué)。因此，筆者將養(yǎng)蠶設(shè)置為家庭科學(xué)實驗，利用在線課堂、拍攝軟件、圖文編輯軟件、數(shù)據(jù)分析軟件等信息技術(shù)手段，指導(dǎo)學(xué)生云養(yǎng)蠶。具體教學(xué)環(huán)節(jié)如下。

（一）前期準(zhǔn)備

學(xué)生網(wǎng)上沖浪，收集養(yǎng)蠶相關(guān)資料，做好養(yǎng)蠶的準(zhǔn)備。

（二）記錄交流

學(xué)生以畫圖、拍視頻、拍照等形式記錄蠶的變化情況，分享至班級圈。教師與學(xué)生在線實時交流，解答疑問。

（三）歸納分析

根據(jù)蠶的體長數(shù)據(jù)，繪制相關(guān)數(shù)據(jù)分析圖表。學(xué)生利用Keynote、動態(tài)影集、PPT等整理養(yǎng)蠶全過程并在班級圈展示。

（四）在線測評

教師通過在線測評系統(tǒng)對學(xué)生的養(yǎng)蠶過程進(jìn)行檢測。教師基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對學(xué)生進(jìn)行針對性指導(dǎo)。

二、云養(yǎng)蠶教學(xué)實踐

（一）沖浪學(xué)習(xí)，探究更自主

數(shù)字時代，屏幕是最重要的信息載體之一，在生活中隨處可見。錢理群教授指出：“除了引導(dǎo)學(xué)生讀書，還要創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)?！睂W(xué)生在海量的信息中搜索、提取、整理，查找、應(yīng)用適合的資料，能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)造力，這也是數(shù)字原住民該有的基本素養(yǎng)[2]。

中國是桑蠶文化的發(fā)源地，養(yǎng)蠶技術(shù)非常成熟，專業(yè)的養(yǎng)蠶知識在網(wǎng)絡(luò)世界海量存在。以往的教學(xué)中，對于養(yǎng)蠶這一課，非養(yǎng)蠶達(dá)人的教師大多只是充當(dāng)知識搬運(yùn)工。當(dāng)代學(xué)生作為數(shù)字土著，可以在線運(yùn)用多種工具搜索，獲取養(yǎng)蠶相關(guān)知識。筆者結(jié)合學(xué)生的年齡特點、立足他們的知識和能力基礎(chǔ)，以適合、適度為原則，將要搜集的資料大致分為養(yǎng)蠶溫度、蠶寶寶的家、挪動和取食、日常照料4個方面，將學(xué)生分為4組，每組分配1個搜索主題。這樣有的放矢地進(jìn)行資料收集，既能減輕負(fù)擔(dān)又能提高效率。更重要的是，學(xué)生帶著明確的目標(biāo)去收集，對涉及的資料有所篩選，對讀到的資料有所了解、熟悉（如圖1）。

前期準(zhǔn)備階段，如何將學(xué)生搜集到的資料從頑石變成為光彩奪目的鉆石？在信息技術(shù)支持下，筆者通過教師端登錄全景課堂，隨時隨地對每個學(xué)生的最原始資料進(jìn)行在線閱讀并給予指導(dǎo)。有的資料文字冗長，筆者指導(dǎo)學(xué)生提取關(guān)鍵內(nèi)容并精簡文字；刪掉大家都知道的內(nèi)容、理解起來有難度的內(nèi)容；保留大家了解不夠全面的資料，吸引大家的注意力，激發(fā)興趣。從扶到放，筆者讓學(xué)生仔細(xì)閱讀自己收集到的資料，深入思考，從原始材料中摘取相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行簡化、篩選，去粗取精，使觀點更清晰、重點更突出。在信息技術(shù)支持下，資料的交流分享豐富多彩！筆者將變成鉆石的養(yǎng)蠶資料以Keynote、思維導(dǎo)圖、動態(tài)圖集等新穎的形式展現(xiàn)給學(xué)生（如圖2），通過這種方式教學(xué)，生動、形象、信息量大，激發(fā)了學(xué)生的交流興趣，提高了效率。交流時，講的學(xué)生落落大方、娓娓道來，聽的學(xué)生興趣盎然、有滋有味。云養(yǎng)蠶課堂充滿正能量。

（二）每日更新，成為最美期待

科學(xué)觀察的關(guān)鍵在于堅持，通過連續(xù)觀察，學(xué)生能夠有更加細(xì)微的發(fā)現(xiàn)，他們的體驗感也越來越強(qiáng)。傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下科學(xué)觀察的具體方法是學(xué)生通過紙筆記錄觀察結(jié)果。很多學(xué)生的繪畫能力和文字功底不強(qiáng)，導(dǎo)致記錄效果不理想，觀察興致大打折扣，影響后續(xù)的匯報交流。有了信息技術(shù)的支持，學(xué)生的觀察、記錄方式多種多樣，如拍照、錄視頻、做筆記、發(fā)語音、畫圖等。

在云養(yǎng)蠶的教學(xué)中，筆者要求學(xué)生選擇適合自己的方式每天堅持觀察記錄打卡，并及時上傳至全景課堂平臺。學(xué)生爭相上傳蠶寶寶的變化情況，每日持續(xù)更新。相較于傳統(tǒng)的科學(xué)觀察作業(yè)，學(xué)生在數(shù)字化環(huán)境下學(xué)習(xí)如此積極、熱情。每個學(xué)生，哪怕是平時課堂上沉默寡言的，都表現(xiàn)得如此優(yōu)秀。蠶寶寶一天天變化，很細(xì)微，學(xué)生的體驗也越來越細(xì)膩、生動。筆者忍不住和學(xué)生一起歡呼：無數(shù)的未知和期待讓生命顯得如此神奇！

1.互幫互助——擔(dān)當(dāng)更多

在信息技術(shù)的支持下，學(xué)生的觀察和交流變得更容易和更高效，互幫互助行為高頻發(fā)生。云課堂上，劉同學(xué)的蠶出現(xiàn)了拉綠稀便的情況，有經(jīng)驗的同學(xué)紛紛支招。汪同學(xué)暖心建議“蠶拉肚子，可以將它放在陽光下曬一曬，緩解癥狀”。費(fèi)同學(xué)不解為何兩個蠶寶寶結(jié)在一個繭里。王同學(xué)的奶奶告訴大家這叫雙宮繭，兩條蠶離得太近就會出現(xiàn)這種情況。王同學(xué)想知道蠶的尾部為什么會有一根長3毫米的觸角。一位同學(xué)告訴她那是蠶的尾角，可以用來判斷蠶的健康和老熟狀況（如圖3）。云課堂為每個學(xué)生提供了自由發(fā)展的空間，課堂活動不再是少數(shù)學(xué)生的獨(dú)角戲，每個人都可能成為主角，每個學(xué)生都多了一份擔(dān)當(dāng)。

2.成果共享——知道更多

學(xué)生通過云課堂交流、共享資源變得更加方便和快捷。對于云養(yǎng)蠶這個家庭科學(xué)實驗，不同學(xué)生觀察的輔助手段、細(xì)微程度及連續(xù)性存在很大差異。蠶的糞便和蠶咬過的葉片邊緣是否用顯微鏡觀察過？戴同學(xué)利用家里的顯微鏡認(rèn)真觀察，有了不一樣的收獲！他借助全景課堂分享至班級圈，實現(xiàn)資源共享（如圖4）。對于蠶孵化、吐絲、結(jié)繭等過程，不是每個學(xué)生都能夠幸運(yùn)地拍到，拍到的同學(xué)將照片分享至班級圈，其他同學(xué)只要點開觀看，就可以知道更多。

3.歸納分析——發(fā)現(xiàn)更多

學(xué)生圍繞實驗中蠶寶寶體長的變化情況，完整地經(jīng)歷數(shù)據(jù)的收集過程。第20天，汪同學(xué)自主將收集的數(shù)據(jù)用Excel表格進(jìn)行整理，這種認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，超出了筆者的預(yù)想，令人嘆服。在筆者的鼓勵和幫助下，汪同學(xué)又將數(shù)據(jù)做成直觀的折線統(tǒng)計圖，有了意外的收獲：蠶寶寶前期生長較慢，五齡蠶的生長速度較快（如圖5）。

李同學(xué)將每天發(fā)在班級圈的記錄數(shù)據(jù)整理成“美篇”文件，并將二維碼分享至班級群，供同學(xué)掃碼觀看。一張張圖文結(jié)合的影像，讓整個養(yǎng)蠶過程靈動了起來，充滿了生命的活力。蠶卵—蟻蠶—幼蠶—蠶蛾—蠶蛹—蠶繭—蛾，蠶寶寶的成長過程變得格外清晰，令人印象深刻。在李同學(xué)的帶動下，班里其他同學(xué)的每日更新越來越豐富多彩，透過靈動飛舞的文字，筆者仿佛看到了一張張可愛、生動的臉龐：有驚喜、有失落、有疑惑，但更多的是期待，期待成長！

4.靈活測評，教與學(xué)更高效

經(jīng)歷完整的養(yǎng)蠶過程，學(xué)生對蠶到底了解多少？傳統(tǒng)的測評方法是教師采用紙筆測驗或者隨機(jī)提問。前者，教師在課后往往要花大量時間和精力進(jìn)行批改和分析，反饋往往滯后。后者，存在一定的局限性和片面性，被提問的學(xué)生不能夠代表學(xué)生整體。教師基于大數(shù)據(jù)開展云課堂教學(xué)，可以根據(jù)學(xué)生在養(yǎng)蠶過程中的表現(xiàn)設(shè)計不同的題型及題目。筆者通過填空題、選擇題、判斷題等考查學(xué)生對蠶的外形特點及生活習(xí)性的了解程度，通過平臺將題目發(fā)送給每個學(xué)生。學(xué)生通過移動終端答題，在線檢測系統(tǒng)將實時批閱統(tǒng)計圖表呈現(xiàn)給教師。這樣，每個學(xué)生的答題情況以及每道題的班級正確率一目了然。例如，作業(yè)中的第3題，學(xué)生答題情況不理想，正確率僅為24%。顯然，學(xué)生對蠶一生要經(jīng)歷的幾個階段了解還不到位，于是筆者讓學(xué)生回顧自己的整個養(yǎng)蠶記錄，重點關(guān)注蠶一生的不同階段，并繪制思維導(dǎo)圖記錄蠶的一生。思維導(dǎo)圖接受教師評價和學(xué)生互評，筆者將最終獲得點贊和好評數(shù)量最多的作品設(shè)為精品作業(yè)，讓全班學(xué)生一起學(xué)習(xí)。教師利用云課堂和數(shù)據(jù)分析技術(shù)開展實驗教學(xué)，變文本檢測為在線測評，實現(xiàn)了即測即評（學(xué)生學(xué)習(xí)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)當(dāng)堂呈現(xiàn)，便于教師根據(jù)數(shù)據(jù)及時調(diào)整），有效把控課堂教學(xué)節(jié)奏，提高教學(xué)效率。這樣，課堂的評價者不再單單是教師，學(xué)生也是評價的主體。學(xué)生的課堂主體地位得到充分尊重，他們對待任務(wù)的態(tài)度更加端正，參與活動的熱情更加高漲。

三、反思及展望

云養(yǎng)蠶教學(xué)活動歷經(jīng)近一個月，學(xué)生收獲滿滿。從科學(xué)角度來看，學(xué)生以觀察實驗中蠶不同階段的變化情況為線索，參與了數(shù)據(jù)、圖片和視頻的收集工作。在信息技術(shù)支持下，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，互幫互助，成果共享，他們以主人翁的姿態(tài)認(rèn)真養(yǎng)蠶，對“蟻蠶—幼蟲—蛹—蛾”的變化過程記憶猶新，探究的興趣越來越濃。

“蠶寶寶的變化可真大??！”養(yǎng)蠶結(jié)束學(xué)生的這句話令筆者印象尤其深刻。如果沒有信息技術(shù)助力，師生能如此深刻地感受“生命的神奇”嗎？后疫情時代，信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合的效能與優(yōu)勢日益明顯。智能化的教學(xué)系統(tǒng)及移動終端、知識建構(gòu)工具的科學(xué)應(yīng)用，建立了互通互聯(lián)、信息無縫銜接流轉(zhuǎn)的智慧學(xué)習(xí)鏈接，使教育教學(xué)再也不受時空限制。“學(xué)生時時可學(xué)，處處能學(xué)，教師時時可教，處處能教”的數(shù)字化教學(xué)生態(tài)圈正在形成。科學(xué)教師要改變書本知識來源的單一性，利用信息技術(shù)突破限制，對現(xiàn)有教材適當(dāng)重構(gòu)、重組，對內(nèi)容進(jìn)行選擇、更新與拓展。教師要基于教學(xué)目標(biāo)和重難點，選用或開發(fā)合適的教學(xué)情境、平臺與資源，積極探索，創(chuàng)新科學(xué)教學(xué)模式，使科學(xué)探究延伸到學(xué)生的家庭生活中去，豐富學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)涵，讓學(xué)生經(jīng)歷真正意義上的完整科學(xué)探究過程，像科學(xué)家那樣去認(rèn)識世界。教師鼓勵學(xué)生自主經(jīng)歷過程比直接助推學(xué)生成功更有意義。對學(xué)生而言，有興趣、有能力比考高分、拿證書更為重要。

注：本文系常熟理工學(xué)院教育研究合作課題“未來課堂中的小學(xué)科學(xué)智慧學(xué)習(xí)案例研究”（編號：Jcjy21208）、江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃一般課題“家校協(xié)同模式下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)化與拓展研究”（編號：D/2021/02/680）的研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2022年版[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2] 倪凱顏.“云”中漫步：建一所智慧學(xué)校[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2017.

（作者系江蘇省無錫市安鎮(zhèn)實驗小學(xué)教師）

責(zé)任編輯：祝元志