□ 陳智偉 韓 燕

一、審視：小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的困境

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代，教育信息化2.0行動計劃的提出，數(shù)字化教育是當(dāng)代教育的必然選擇。智能環(huán)境改變了傳統(tǒng)的教與學(xué)的關(guān)系，甚至深入影響到教育的理念和文化。以電腦、Pad、手機(jī)等硬件設(shè)備為載體的智慧課堂平臺，為教育教學(xué)過程中師生交流、生生互動提供了強(qiáng)有力的支撐。教育部部長在教育信息化首場輔導(dǎo)報告會中指出，要大力推進(jìn)教育信息化、教育資源數(shù)字化建設(shè)，教育信息化是發(fā)展戰(zhàn)略制高點，從而推動教育的高質(zhì)量發(fā)展，引領(lǐng)教育現(xiàn)代化。因此，利用好數(shù)字化技術(shù)開展科學(xué)課堂上的精準(zhǔn)教學(xué)，能夠提高課堂的效率，掌握學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的思維情況和思考過程，保障課堂上及時進(jìn)行決策調(diào)整。

二、契機(jī)：智慧課堂平臺助力小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)

（一）智慧課堂平臺為小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)提供支撐

最新頒布的《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，教師應(yīng)利用信息技術(shù)輔助手段，如虛擬仿真實驗、數(shù)字化實驗等，讓學(xué)生比較直觀便捷地學(xué)習(xí)相關(guān)知識。學(xué)校與教師還應(yīng)關(guān)注數(shù)字化教材、音像資料、多媒體軟件等資源的開發(fā)與使用。[1]在課程標(biāo)準(zhǔn)課程內(nèi)容板塊也指出，要借助信息技術(shù)手段，加深學(xué)生對抽象空間、相對位置、層次等概念的認(rèn)識，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。

科大訊飛暢言智慧課堂平臺作為一種依托互聯(lián)網(wǎng)的新型現(xiàn)代教育互動學(xué)習(xí)平臺，具有教學(xué)決策信息化、實時評價反饋、三維交流互動、智能資源推送、實驗過程數(shù)字化、教學(xué)演示可視化等精準(zhǔn)教學(xué)的優(yōu)點，能推進(jìn)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)科教學(xué)模式改革，實現(xiàn)全體學(xué)生的核心素養(yǎng)的提升和發(fā)展。

（二）基于智慧課堂平臺小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)涵

智慧課堂是現(xiàn)代教育技術(shù)與教學(xué)雙向深度融合基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)智慧貫通的教學(xué)流程再造與智慧生成。[2]基于智慧課堂平臺，學(xué)生會在課前、課中、課后的學(xué)習(xí)過程中留下大量的數(shù)據(jù)與痕跡，平臺利用高效的數(shù)據(jù)處理及直觀的呈現(xiàn)形式，使得教學(xué)結(jié)構(gòu)要素更為清晰，教師的教學(xué)決策更為精準(zhǔn)。基于智慧課堂平臺小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)改變了課堂的教學(xué)模式，讓課堂內(nèi)容更加豐富。有趣的交互體驗讓師生的互動更加積極、有效、精準(zhǔn)，課堂品質(zhì)能夠得到進(jìn)一步的提升。

（三）基于智慧課堂平臺小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的內(nèi)容

智慧課堂平臺有效融合硬件和軟件設(shè)備。硬件設(shè)備主要包括教室多媒體設(shè)備（電腦和投影儀）以及師生Pad，還可搭配手寫板、傳感器等支持工具，實現(xiàn)高度的人機(jī)交互。軟件設(shè)備主要是智慧課堂教學(xué)支撐系統(tǒng)，即科大訊飛暢言智慧課堂平臺，可為師生提供便捷的教學(xué)個性化服務(wù)，此外，還可以根據(jù)需求安裝相應(yīng)的App助力教學(xué)。教學(xué)環(huán)境要求并不復(fù)雜，日常教學(xué)的科學(xué)教室即可實現(xiàn)，教室里每4名學(xué)生分為一個探究小組，學(xué)生可借助已接入教室無線網(wǎng)絡(luò)的Pad和教室多媒體設(shè)備參與學(xué)習(xí)活動，在同一網(wǎng)絡(luò)下，這些設(shè)備還可實現(xiàn)任意兩個屏幕間的切換與互動。

基于此，筆者利用智慧課堂平臺探索小學(xué)科學(xué)課堂精準(zhǔn)教學(xué)實踐，明晰、確立學(xué)生主體與教師引導(dǎo)結(jié)合、傳統(tǒng)講授與現(xiàn)代技術(shù)集合、線上線下融合的小學(xué)科學(xué)智慧課堂精準(zhǔn)教學(xué)樣態(tài)，有效提高課堂效率，打造個性化精準(zhǔn)課堂。

圖1 基于智慧課堂平臺的小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)樣態(tài)

三、實踐：基于智慧課堂平臺小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)的路徑

借助智慧課堂平臺，沿著“前測調(diào)研——繪制猜想——微課助學(xué)——同屏直播——定點推送——以測促學(xué)——課后反思——家校聯(lián)動”的教學(xué)路徑，通過教與學(xué)活動使學(xué)生逐步吸收、建構(gòu)和內(nèi)化新知識，在教學(xué)過程中產(chǎn)生的回答、數(shù)據(jù)、結(jié)論等都有利于精準(zhǔn)教學(xué)的開展。智慧課堂平臺在科學(xué)課堂的應(yīng)用可以對精準(zhǔn)教學(xué)起著促進(jìn)作用，使整個課堂教學(xué)過程伴隨著思維的發(fā)展、實驗探究的過程，并根據(jù)學(xué)生生成的作品采取相應(yīng)的精準(zhǔn)教學(xué)策略。下面以《晝夜交替現(xiàn)象》一課為例。

（一）前測調(diào)研，學(xué)情可見

學(xué)生雖然通過電視或書籍等渠道，都已經(jīng)知道地球在自轉(zhuǎn)并且圍繞太陽公轉(zhuǎn)這一科學(xué)事實，但由于學(xué)生對晝夜交替現(xiàn)象的原有認(rèn)知受到經(jīng)驗、情境、知覺特點等要素影響，學(xué)生個體群體的認(rèn)知都包含著多種水平的混合。同時，學(xué)生的邏輯推理能力較弱，對眾多的事實無法分辨，將事實、證據(jù)、觀點混為一談。為了精準(zhǔn)把握學(xué)情，教師利用智慧課堂平臺發(fā)布了下列開放性預(yù)習(xí)任務(wù)進(jìn)行前測。

1.選一選：哪些是晝，哪些是夜？

2.說一說：什么是晝夜交替現(xiàn)象？

3.查一查：地球、太陽、月球怎么運(yùn)動，和晝夜交替現(xiàn)象有什么聯(lián)系？

學(xué)生通過平臺中收到的推送參與課前的投票、訪談、調(diào)查等活動，以選擇視頻、文字圖片等形式上傳至平臺。借助平臺提供的大數(shù)據(jù)整合，教師可以了解到學(xué)生對晝和夜有著準(zhǔn)確認(rèn)識，也明白晝夜交替現(xiàn)象，但對晝夜交替現(xiàn)象的解釋有多種觀點，這說明對于晝夜現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，學(xué)生是似知非知的?？梢姡\(yùn)用智慧課堂平臺，教師能夠獲得翔實的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行反饋分析，就能精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)情，可以簡略介紹晝夜，直奔晝夜交替現(xiàn)象產(chǎn)生原因這一教學(xué)重難點，精準(zhǔn)組織教學(xué)內(nèi)容，精準(zhǔn)設(shè)計教學(xué)活動。

（二）繪制猜想，思維可視

能提出關(guān)于晝夜交替現(xiàn)象產(chǎn)生原因的猜測是課堂的重要生成，也是教學(xué)的重難點。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師看到了學(xué)生猜想的結(jié)果，而猜想過程中的思維邏輯是不可視的，與Pad連接的手寫板的手寫輸入功能很好地突破了這一難點。學(xué)生拿筆在手寫板的白紙上書寫，智慧課堂平臺中就會自動同步生成學(xué)生的書寫過程，一筆一畫的繪制順序清晰可見。

師：出示白天、黑夜的校園圖片。

生：晝、夜。

師：晝過去是……？夜過去……？晝夜在不 斷……？

生：晝過去是夜，夜過去是晝，晝夜在不斷地交替。

師：晝夜交替現(xiàn)象產(chǎn)生原因的是什么？

學(xué)生開展小組討論，并在Pad連接的手寫板上用圖文結(jié)合的形式表達(dá)自己的猜測，圖片的繪制順序、計算的運(yùn)算邏輯、文字的記錄過程等都留下了痕跡。

學(xué)生形成初步的圖繪并上傳至教師終端，在小組匯報時，教師可以回放該小組的繪制過程，學(xué)生繪制順序、涂改情況等一目了然，思維可視化有效填補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的不足，也是學(xué)生前概念暴露的重要過程。教師精準(zhǔn)了解學(xué)生對晝夜交替現(xiàn)象的認(rèn)識并梳理分類，將具有相同假設(shè)的學(xué)生組成新的學(xué)習(xí)共同體。學(xué)生上傳的作品也為下一個教學(xué)環(huán)節(jié)提供了素材，有效激發(fā)了以學(xué)生為本的生成性課堂。

（三）微課助學(xué)，細(xì)節(jié)指導(dǎo)

交流猜測概況后，教師指導(dǎo)圖像模型的設(shè)計，引出晝夜交替模擬實驗。該模擬實驗內(nèi)容較為復(fù)雜抽象，教師口頭講授難以理解，教師實驗演示又會減少學(xué)生的探究趣味。可以制作實驗指導(dǎo)的微課，助力教學(xué)，生動易懂。

教師播放晝夜交替模擬實驗的微視頻，并對實驗操作和記錄進(jìn)行指導(dǎo)。四人小組分工合作，一人負(fù)責(zé)操作地球，一人負(fù)責(zé)操作太陽，一人觀察記錄，一人拿Pad拍攝照片和視頻記錄探究過程，并上傳在智慧課堂平臺。生生間可以相互查看點贊照片及視頻內(nèi)容。生分組實驗，師指導(dǎo)。

借助智慧課堂平臺發(fā)布實驗指導(dǎo)視頻，組織學(xué)生了解實驗方法，微課指導(dǎo)講解一目了然，實驗指導(dǎo)更加精準(zhǔn)，提高了課堂效率。利用Pad拍攝照片和視頻記錄探究過程，可以為后續(xù)分析提供素材，也可以直觀地看出該小組的實驗方法或者可能出現(xiàn)的實驗錯誤，為探究討論提供一手資料。教師通過智慧課堂平臺實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，精準(zhǔn)把握學(xué)生實驗情況，把握探究動態(tài)。這既重視動手操作，又注重動腦思考。

（四）同屏直播，聚焦探究

在實驗教學(xué)中，實驗過程中產(chǎn)生的一些現(xiàn)象和問題是短暫的，難以觀察。由于學(xué)生個體的差異性，有時不清楚在實驗過程中發(fā)生了什么錯誤，教師也無法預(yù)測學(xué)生在實驗操作中會出現(xiàn)什么問題。如果可以重現(xiàn)整個實驗過程，就可以獲取實驗過程中的生成資源。而智慧課堂平臺的同屏互動功能，可以實時傳播，即時交流共享。

學(xué)生交流模擬實驗成果。

教師使用隨機(jī)挑人功能挑選小組交流。

學(xué)生被挑中的多個小組，交流時出示記錄單，同時一邊播放實驗視頻，一邊解釋所觀察到的現(xiàn)象。

師引導(dǎo)，生交流。比較模擬結(jié)果的共性。

生：只要地球繞著太陽轉(zhuǎn)，或者太陽繞著地球轉(zhuǎn)，就能出現(xiàn)晝夜交替的現(xiàn)象。

教師將學(xué)生的實驗過程通過大屏幕展示出來，打破傳統(tǒng)意義上的黑板、講臺。翻轉(zhuǎn)課堂，過程留痕，為后續(xù)分析提供素材，也可以直觀地看出該小組的實驗方法或者可能出現(xiàn)的實驗錯誤。學(xué)生看完后發(fā)表自己的觀點，比如認(rèn)為地球繞太陽運(yùn)動的小組，實驗的時候卻是兩者互繞，就立刻發(fā)現(xiàn)了問題；地球繞著太陽轉(zhuǎn)或者太陽繞著地球轉(zhuǎn)的小組，無論地球、太陽在不在自轉(zhuǎn)，都出現(xiàn)了晝夜交替現(xiàn)象……因為學(xué)生參與更多，學(xué)生思想交流效率提高，教學(xué)投入更有效。穿插“小組答題隨機(jī)挑人”等趣味性功能，也提高了學(xué)生互動熱情。教師通過啟發(fā)學(xué)生獨立思考，合作探究；必要時，教師給予有針對性的指導(dǎo)，幫助不同層次的學(xué)生思維得到發(fā)展；也可以引導(dǎo)學(xué)生互相交流，互相點評，反客為主，實現(xiàn)學(xué)生知識的內(nèi)化，達(dá)成精準(zhǔn)、高效的課堂。

（五）定點推送，呈現(xiàn)生成

因材施教，即針對學(xué)生學(xué)業(yè)程度的高低不同給予不同的指導(dǎo)。在一堂課上實現(xiàn)差異化教學(xué)，就要求教師應(yīng)根據(jù)不同學(xué)習(xí)水平學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和認(rèn)知發(fā)展情況，設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法。圍繞教學(xué)目標(biāo)，考慮個體層次差異，設(shè)置不同層次的教學(xué)活動，使各級學(xué)生都能參與其中。

教師根據(jù)不同小組探究的晝夜交替現(xiàn)象產(chǎn)生原因不同，往各自小組的學(xué)習(xí)終端分類推送與其相關(guān)的地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)等有關(guān)數(shù)據(jù)和資料。主要分為以下三類：

◆太陽在銀河系中的運(yùn)行速度是250千米/秒，假如繞地球一周，要大約1055小時。

◆地球在太陽系中的運(yùn)行速度為30千米/秒，繞太陽一周要365天左右。

◆地球自轉(zhuǎn)的速度為263米/秒，自轉(zhuǎn)一周大概要24小時。

學(xué)生根據(jù)資料進(jìn)一步修正自己的猜想，并匯報交流。

利用智慧課堂平臺的推送功能，可以往不同的學(xué)生終端推送不同的內(nèi)容。教師提前準(zhǔn)備好三類地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)等有關(guān)數(shù)據(jù)和資料，根據(jù)各小組晝夜交替模擬實驗的猜測和實驗結(jié)論，通過定點推送功能發(fā)布與各小組匹配的素材資料。學(xué)生根據(jù)收到的素材資料，對數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，進(jìn)一步修正自己的觀點，培養(yǎng)證據(jù)意識。學(xué)生在“自思——檢測——反思研討——改進(jìn)——再測”中理解知識，并將知識內(nèi)化，學(xué)科素養(yǎng)得到發(fā)展，以學(xué)定教的差異化精準(zhǔn)教學(xué)成為可能，促進(jìn)個性化教學(xué)和因材施教的真正實現(xiàn)。[3]

（六）以測促學(xué)，增量評價

評價既要有終結(jié)性評價，又要有過程性評價；既要有量的評價，又要有質(zhì)的評價；既要有自我評價，又要有他人評價。要想在課堂上進(jìn)行初步評價，后測修正是常用的、有效果的方式。學(xué)生對科學(xué)概念、探究活動有更深刻的認(rèn)識，思維深度得到縱深發(fā)展，有效的評價不僅能幫助學(xué)生有針對性地解決知識方面存在的問題，提升科學(xué)核心素養(yǎng)，還能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。常規(guī)教學(xué)中想通過答題情況來精準(zhǔn)評價學(xué)生的情況，所花費的時間、精力是巨大的，智慧教育平臺的使用很好地解決了這一效率問題。

師：全班后測，鞏固復(fù)習(xí)內(nèi)容。

生：后測。

1.在對地球上晝夜交替的下列解釋中，與事實相符的是（ ）。

A.地球繞著太陽轉(zhuǎn)并自轉(zhuǎn)

B.地球不動，地球繞著太陽轉(zhuǎn)

C.地球不動，太陽繞著地球轉(zhuǎn)

出示后續(xù)練習(xí)題。

全班利用智慧平臺進(jìn)行后測，鞏固新課內(nèi)容。利用小組投票，快速統(tǒng)計功能可以實現(xiàn)即問即答。在智慧課堂平臺的評價工具支持下，可以對小組進(jìn)行積分，展開多元評價。有效的激勵方式，可以使課堂互動更加多樣化。統(tǒng)計分析大數(shù)據(jù)，后測精準(zhǔn)掌握，實現(xiàn)精準(zhǔn)講評，即時的數(shù)據(jù)反饋也使得學(xué)生獲得更精準(zhǔn)的教學(xué)內(nèi)容，從而提高學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生知識運(yùn)用更明確，方向更準(zhǔn)確，以評促教，提高科學(xué)素養(yǎng)。教師也可將學(xué)生的后測情況快速導(dǎo)入課程整體過程性評價，為學(xué)生個人的科學(xué)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持，有利于提高課堂效率和學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的動力。

（七）課后反思，改進(jìn)教學(xué)

智能教室平臺可以自動地收集整個教學(xué)過程的數(shù)據(jù)，生成課堂教學(xué)記錄，保存過程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為學(xué)生的課后復(fù)習(xí)提供材料，并協(xié)助教師進(jìn)行課后教學(xué)總結(jié)和反思。也可據(jù)此分析課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足，加以改進(jìn)，如在進(jìn)行晝夜交替現(xiàn)象產(chǎn)生原因的模擬實驗交流過程中，可以先展示一個同類實驗的優(yōu)秀案例，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)等。在一定的積累下，能夠精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及教師的教學(xué)需求，開展差異化教學(xué)，優(yōu)化課堂教學(xué)活動。

（八）家校聯(lián)動，生動展示

課上時間有限，許多內(nèi)容無法在短短的40分鐘內(nèi)完整呈現(xiàn)。智慧課堂平臺可以為課堂教學(xué)內(nèi)容提供補(bǔ)充。在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，學(xué)生還能夠形成完整的知識體系，促進(jìn)對知識的深入理解和掌握。

《晝夜交替現(xiàn)象》課堂結(jié)束后，得出如下結(jié)論：在沒有新的證據(jù)之前，我們所有能出現(xiàn)晝夜交替現(xiàn)象的合理假設(shè)都暫時保留，需要等我們找到新的證據(jù)時再來排除不符合實際的猜測。課后可利用該平臺給學(xué)生提供更多相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以進(jìn)行師生、生生間的交互，錄制模擬實驗視頻分享給班級圈。這有助于教師及時監(jiān)管學(xué)生實驗的成效，檢測教學(xué)效果；同時也有助于學(xué)生之間互評研討，互相借鑒，形成濃厚的學(xué)術(shù)氛圍；使得有限的課堂教學(xué)實踐在課后得以延伸，學(xué)生獲得的素材也更為精準(zhǔn)。及時解決學(xué)生的問題不僅能夠促進(jìn)他們對知識的掌握，還能夠提高其學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的問題思維，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的形成，為師生建立起更為開放性的教室，開展有拓展性的活動。

四、基于智慧課堂平臺的小學(xué)科學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)反思

智慧課堂平臺應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)，可以打破傳統(tǒng)課堂的時空限制，課堂互動更加多樣化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們更加主動地參與到學(xué)習(xí)中。在教學(xué)過程中產(chǎn)生的實驗、回答、數(shù)據(jù)等都有利于精準(zhǔn)教學(xué)的開展。

在深入研究的同時，也在嘗試把智慧課堂平臺進(jìn)一步運(yùn)用于教育教學(xué)，如利用大數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行單元評價等，有效促進(jìn)學(xué)生綜合能力和思維水平的不斷提升。為了使研究更好地服務(wù)于教學(xué)，還要對技術(shù)進(jìn)一步完善。精準(zhǔn)教學(xué)有效性的關(guān)鍵還要靠教師清晰把握教學(xué)目的、內(nèi)容、重難點以及學(xué)生學(xué)情。教師應(yīng)該是學(xué)情的洞察者、教學(xué)方案的重構(gòu)者、科學(xué)探究的促進(jìn)者。在發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)的主導(dǎo)性作用同時，還要充分調(diào)動學(xué)生科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)主動、積極的主體性功能。