◇王福玉 李暄煒（北京：北京市密云區(qū)教師研修學院 北京市密云區(qū)太師屯鎮(zhèn)中心小學）

在快速發(fā)展的信息化時代，信息技術手段已經走進了我們的課堂。2019年教育部印發(fā)的《關于實施全國中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0的意見》指出：信息技術應用能力是新時代高素質教師的核心素養(yǎng)。把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和信息化學習的優(yōu)勢結合起來的混合式學習成為新的教學模式，充分體現(xiàn)了學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。這種教學模式需要充足的數(shù)字教學資源作為支持，數(shù)字教材從一定程度上可以滿足混合式教學的需要。

一、加強小學科學教學中數(shù)字教材的應用研究

數(shù)字教材是不同于紙質教材的電子化教材，將教學內容、終端、教學工具與服務有效整合，具有富媒體性、關聯(lián)性、及時性、共享性、開放性、動態(tài)性、交互性等特性。數(shù)字教材作為整合型的電子化系統(tǒng)，將教學與學習一體化，且具有更自然的人機交互方式，更有助于“教”與“學”。在國內外的不斷實踐應用中，數(shù)字教材已經逐漸走進小學課堂。針對數(shù)字教材應用效果的研究表明，與傳統(tǒng)教學相比，采用多媒體教學的優(yōu)勢明顯、效果顯著，且在激發(fā)學生學習興趣、促進學生知識與技能的獲得及提高學生課堂參與度等方面，有比較顯著的促進作用。

我國不少學者對以數(shù)字教材為核心的教學方式進行了深入研究。有學者認為，數(shù)字教材的課堂應用過程包括準備、設計、實施以及反思四個階段，也有學者從自主學習、互動交流、診斷改進這三種教學方式切入，完成設計。但目前涉及具體教學方法的研究不足，小學科學學科的相關研究更是不多。數(shù)字教材如何在小學科學課堂中應用以提升學生的科學核心素養(yǎng)，還需進一步研究與實踐。

二、數(shù)字教材在小學科學教學中的應用策略

在小學科學課堂中應用數(shù)字教材，相比于以前的傳統(tǒng)紙質教材，既可以看到文字、圖片，又可以有音頻、視頻的輔助，甚至還可以進行互動，有交互性體驗，非常生動、形象，可以大大提高學習者的學習體驗。利用數(shù)字教材支持小學科學教學，能達到傳統(tǒng)教材不能達到的效果。數(shù)字教材在教學過程中的策略可以分為以下幾個方面。

（一）利用數(shù)字教材診斷學情，促進個性化和精準化

子曰：“求也退，故進之；由也兼人，故退之?！边@句話生動地反映了孔子教育方法的特點之一，即因材施教。在課前了解學情，因材施教才能使學生的學習更高效。小學科學教學中，教師可以利用數(shù)字教材，提前了解學生的已有認知。課中通過數(shù)字教材收集每名學生在學習過程中的學習情況，診斷學生的水平，方能更有針對性地進行教學干預，從而為學生提供個性化和精準化的教學活動。

（二）利用數(shù)字教材打破時空，拓展學習深度和廣度

在小學科學課堂上，由于時間有限，課上的學習活動可能不能滿足學生的全部學習需求。利用數(shù)字教材，可以打破課上與課下的界限，使學生有機會在非課堂時間，甚至任何地點，發(fā)生學習行為，從而拓展學習的深度與廣度，使學習更為高效。

（三）利用數(shù)字教材拓展平臺，提升自主和協(xié)作學習效率

《義務教育科學課程標準》的基本理念之一，是突出學生的主體地位。在《學習的本質》一書中，提到學生學習是自主建構、解惑的過程，所以自主學習設置的必要性不言而喻。在應用數(shù)字教材進行教學時，可以豐富學生的學習活動、拓展學習平臺。學生在課堂上可以通過數(shù)字教材進行自學、查看他人學習成果進行互學，還可以面對面進行交流協(xié)作學習，使學習活動更加高效，更加真實。

三、數(shù)字教材支持《走進植物工廠》一課的教學案例

《走進植物工廠》一課源自人教/鄂教版科學六年級上冊“建造‘植物工廠’”單元。本單元屬于技術與工程領域的內容，最終學生要建造一個專屬于自己的“植物工廠”。在本課的教學實踐中，利用數(shù)字教材支持本課的混合式教學，提高了學生的學習興趣和學習效率。

（一）數(shù)字教材貫穿整個教學過程

基于數(shù)字教材的教學，學生可以不受時間、空間的制約，自主選擇時間學習，還可以約好學習伙伴在線上協(xié)作學習。所以本課將學生的學習時間劃分為了課前、課中和課后三個階段。（見圖1）

圖1 教學流程圖

1.課前了解學生學情，利于精準教學

六年級學生已具備了一定的邏輯思維能力，能夠較好地理解一些復雜的技術手段。學生在三年級已經學習了鳳仙花生長的知識，知道植物的生長條件。對于植物工廠，學生既熟悉又陌生。在小學階段，很多學生有走訪植物工廠的經歷，或者看過關于植物工廠的報道，但是，只有一些碎片化的認識，沒有具體的了解。

為了更好地把握學生的前概念，本課數(shù)字教材中設置了兩道前測問題。

（1）請你找一找：身邊種植的植物在生長過程中遇到過哪些問題？植物名稱可能的原因遇到的問題A.了B.葉子發(fā)黃C.葉子上有蟲子其他：（2）你在養(yǎng)植植物過程中遇到過什么困難？

通過對前測問題的分析，了解到以下信息：

圖2 前測問題分析圖

本次共對119 名學生進行了前測，其中大部分學生認為，遇到的問題和困難可能與水、陽光、通風、溫度等有關，但是說不出具體原因，只是憑借家長或別人的經驗進行猜測，而且也不知道怎么解決這些問題。

2.課中利用數(shù)字教材，優(yōu)化教學內容

（1）課堂引入

利用數(shù)字教材展示課前調查的問題，讓學生回憶植物的生長條件和課前的活動，并思考解決這些問題的方法，引入新課。再利用數(shù)字教材觀看視頻，使學生對植物工廠形成初步的整體認識。

（2）自主學習

本環(huán)節(jié)通過數(shù)字教材“建造”了一所虛擬的“植物工廠”，并配有不同技術手段的文字、圖片和視頻資料。學生可以在這所虛擬的“植物工廠”中選擇自己感興趣的技術手段進行自學。

（3）交流展示

在交流展示環(huán)節(jié)，如果學生想對某一組的記錄結果進行提問，可以利用數(shù)字教材直接查看這組學生的記錄結果。

（4）互學交流

在自學環(huán)節(jié)，學生只能對一兩種技術手段深入學習，還有很多技術手段沒有了解。本環(huán)節(jié)，學生可以在共享相冊中查看每一組的自學記錄成果進行互學，從而確保每一名學生對每一種技術手段都有所了解。

3.課后延伸，擴展學習空間和時間

由于課堂時間有限，很多學生在課堂上只能深入學習1～2 種技術，而其他技術只能基本了解。由于數(shù)字教材的應用，使得學生在課后能夠對其他技術進行深入學習。另外，學生還可以打破教師提供的資源范圍，從更廣闊的互聯(lián)網中檢索相關信息，有選擇地學習。

（二）支持教學評一體化

教學評一體化的課堂，通過診斷學生學習情況調整教學，能夠有效促進學生更加真實、更加高效、更加深度地學習。數(shù)字教材在課堂中的應用，能夠更清楚地了解學生，對課堂的推進更加精準。

本課設置了兩次測評環(huán)節(jié)。第一次是在學生學習植物工廠為植物生長提供的技術手段之后，利用數(shù)字教材測評了解學生的掌握情況。教師共設置了六道題（圖3 呈現(xiàn)了四道題）。根據(jù)答題數(shù)據(jù)分析，可以了解學生的學習情況。對于個別學生的問題，教師可以采取進一步措施幫助學生學習。

圖3 測評學生學習植物工廠技術情況

第二次是在課堂的最后的應用環(huán)節(jié)。教師提出了一個問題：如果要選擇植物工廠中的技術手段來解決植物生長過程中出現(xiàn)的問題和種植植物過程中遇到的困難，你會怎么選呢？說說你的理由。我們發(fā)現(xiàn)學生能夠正確選擇技術來解決自己遇到的種植問題。這一測評的作用，不僅能夠查看學生的學習效果，還能為下一課的學習做鋪墊。

（三）支持學生自主協(xié)作

《走進植物工廠》一課，學生大部分時間都在學習植物工廠為植物生長提供的技術手段，教師設置了自學—展示交流—互學的過程，支持學生自主協(xié)作學習。

1.提供自主學習時間

如前所述，學生在數(shù)字教材提供的虛擬“植物工廠”中學習植物工廠的技術時，設置了6～8 分鐘的自主學習時間。每組學生選擇1～2 種感興趣的技術手段進行自學。教師引導學生在自學時，用關鍵詞回答兩個問題：（1）這種技術手段的主要特點是什么？（2）這種技術手段的實現(xiàn)方式有哪些？教師還通過投屏，將學生的自學過程和記錄成果實時同步在大屏上展示，為一些不會自學的學生提供示范。

2.提供自學成果交流平臺

在數(shù)字教材中，設計了共享區(qū)域，為學生小組之間進行充分的交流展示提供了平臺。這一展示平臺能夠激發(fā)學生自主學習的成就感，學生也可以利用平臺查看其他組的記錄，對沒有學習的技術建立整體認知。

3.互學交流促協(xié)作學習

借助展示平臺，學生可以進行自主的交流、補充和質疑，了解其他技術手段。相比于傳統(tǒng)教學方式，這樣的平臺使學生的交流更加方便快捷，提高了課堂效率。

縱觀這一過程，學生經歷先自主選擇某1～2種技術自學，之后全班交流、補充和質疑，然后進行互學，對沒有學習的技術建立整體認知。從教學的教扶放的角度來看，第一次學生匯報與交流是教師教的過程，第二次技術的匯報與交流是扶的過程，第三次互學是放的過程。這一過程也是為學生課下學習和交流討論的開展做鋪墊，課下學生就可以對其他技術進行自主學習和協(xié)作學習了。這樣的設計和教師定位，都是為了促進學生自主學習和協(xié)作學習。

利用數(shù)字開展教學，除了依賴數(shù)字資源，還需要硬件環(huán)境的支撐和軟件環(huán)境的支持，以及應用模式的實踐。這四方面是數(shù)字教材教學應用的構成要素。由于技術因素的介入，傳統(tǒng)的教學模式和學習策略受到了極大的沖擊，以往的教學經驗已經不能完全解釋當下數(shù)字教材課堂的教學規(guī)律。所以作為一線教師，重要的是探索和發(fā)現(xiàn)新型教學模式和學習策略。