◇王賽賽（浙江：杭州市春暉小學(xué)）

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）指出，課程內(nèi)容的選擇要“基于學(xué)生的認(rèn)知水平和知識經(jīng)驗”，科學(xué)安排學(xué)習(xí)進(jìn)階。一是學(xué)習(xí)內(nèi)容由淺入深、由表及里、由易到難；二是學(xué)習(xí)活動從簡單到綜合。科學(xué)評價要“強(qiáng)化過程評價，重視‘教—學(xué)—評’一體化，關(guān)注學(xué)生在探究和實(shí)踐過程中的真實(shí)表現(xiàn)與思維活動”。教師要關(guān)注個體差異，改進(jìn)學(xué)習(xí)過程。教師要在一線的教學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，就需要高效地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，知道學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在把握學(xué)生的共性需求與差異需求的基礎(chǔ)上，展開定性與定量分析，進(jìn)而設(shè)計教學(xué)目標(biāo)、選取教學(xué)內(nèi)容、確定教學(xué)方法。

本研究通過“56教室”，配合學(xué)前調(diào)查單、目標(biāo)導(dǎo)航單和學(xué)后反思單，收集梳理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)快速可視化呈現(xiàn)，從數(shù)據(jù)賦能學(xué)情分析的角度出發(fā)，從廣度和深度上挖掘隱藏在數(shù)據(jù)背后的信息，呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，達(dá)到學(xué)情可量化、學(xué)情可視化，助力教師精確診斷學(xué)情，有效推進(jìn)“教—學(xué)—評”的一致性。下面，筆者結(jié)合教科版三年級上冊《風(fēng)的成因》一課，呈現(xiàn)具體實(shí)施路徑。

一、學(xué)前調(diào)查單確立學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過簡單、實(shí)用、開放的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的已有認(rèn)知，區(qū)分不同學(xué)生的認(rèn)知水平。教師在此基礎(chǔ)上重構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計能使學(xué)生思維獲得發(fā)展的教學(xué)活動。

本節(jié)課探究風(fēng)的成因，是上一節(jié)課探究熱空氣會上升活動的延續(xù)。當(dāng)熱空氣上升時，空出來的區(qū)域（低壓區(qū)）將由附近的冷空氣（高壓區(qū)）來填補(bǔ)，流動的空氣就形成了我們感受到的風(fēng)。本課內(nèi)容也是為下一單元“天氣”做知識鋪墊。本課收集模擬實(shí)驗中看到的現(xiàn)象作為證據(jù)，來解釋自然界中風(fēng)的成因。模擬實(shí)驗是科學(xué)實(shí)驗的一種基本類型，是在難以直接用研究對象做實(shí)驗時，通過制作模型或者模仿實(shí)驗對象的某些條件而進(jìn)行的實(shí)驗。本課只要學(xué)生通過模擬實(shí)驗?zāi)苡^察到“冷空氣會向熱空氣方向流動，從而形成風(fēng)”這一現(xiàn)象，舉出與此相類似的生活現(xiàn)象就可以，不需要給出更深入解釋。

課堂片段：

導(dǎo)語：我這里有一根管子，你們有什么方法讓里面的空氣水平流動起來？

預(yù)設(shè)：（嘴）吹一下，（手）扇一扇等。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生知道風(fēng)的產(chǎn)生方法有多種，人類可以通過扇動等給空氣的流動提供力量，來制造風(fēng)。

追問：你能讓我們看到里面空氣的流動嗎？

預(yù)設(shè)：用小紙片、泡沫小球、煙霧等指示空氣的流動。

追問：如果把管子罩在塔香上，里面的空氣會怎樣流動呢？從左邊吹，煙霧會怎樣流動？從右邊吹，煙霧會怎樣流動？

大自然中顯然沒有這樣一張嘴，那么大自然中，是什么力量，讓空氣從一個地方水平流動到另一個地方？

學(xué)生活動：完成學(xué)前調(diào)查單。

學(xué)前調(diào)查單

問題一：將點(diǎn)燃的塔香放在管子中間處，嘴在左邊吹，煙霧的流動路線是（ ）。

問題二：你覺得大自然中是什么力量讓空氣產(chǎn)生水平流動而形成風(fēng)？（ ）

A.地球的轉(zhuǎn)動 B.樹木的晃動

C.云朵的聚集 D.空氣受冷或受熱

學(xué)生完成學(xué)前調(diào)查單后，通過“56教室”迅速掃描并上傳分析數(shù)據(jù)，全班42名學(xué)生的數(shù)據(jù)便快速高效地呈現(xiàn)在眼前。

通過數(shù)據(jù)分析學(xué)前調(diào)查單問題一，我們可以看到，全班42名學(xué)生，對“煙霧的流向和空氣流動方向是一致的”這一知識點(diǎn)已充分掌握，在上課的時候就不用贅述。

對于學(xué)前調(diào)查問題二，我們看到不同的學(xué)生對于大自然風(fēng)的成因有不同的看法。35%的學(xué)生覺得風(fēng)的成因與地球的轉(zhuǎn)動有關(guān)；24%的學(xué)生覺得風(fēng)的成因與樹木的晃動有關(guān)；12%的學(xué)生覺得風(fēng)的成因與云朵的聚集有關(guān)；29%的學(xué)生覺得風(fēng)的成因與空氣受冷或受熱有關(guān)。

基于以上學(xué)情，我們了解了學(xué)生的知識分布情況和疑惑點(diǎn)在哪里，教學(xué)時有的放矢。29%的學(xué)生知識遷移能力比較強(qiáng)，能夠根據(jù)上一節(jié)課《我們來做熱氣球》的知識，知道空氣加熱后會上升，冷空氣會從側(cè)面的小洞內(nèi)補(bǔ)充進(jìn)來，對冷熱形成風(fēng)這個概念有一個模糊的認(rèn)識。35%學(xué)生覺得風(fēng)是地球轉(zhuǎn)動形成的。這是一個錯誤的前概念，地球的轉(zhuǎn)動可以改變風(fēng)的方向，而風(fēng)產(chǎn)生的原因是由于太陽的熱輻射形成的。對于這部分學(xué)生，我們在授課的時候要多留意，對于地球轉(zhuǎn)動這一點(diǎn)難以通過實(shí)驗驗證，可以通過微課視頻，幫助他們糾正錯誤的概念。24%的學(xué)生根據(jù)生活中觀察到的“風(fēng)產(chǎn)生的時候有樹木的晃動”現(xiàn)象，就覺得風(fēng)的成因是與樹木晃動有關(guān)。對于這一點(diǎn)可以讓知道的學(xué)生進(jìn)行解釋，糾正學(xué)生錯誤的前概念。12%的學(xué)生認(rèn)為，風(fēng)的成因是云的聚集，也是根據(jù)生活中的現(xiàn)象：刮風(fēng)下雨的時候會出現(xiàn)云朵的聚集。這還是因為對第一單元的知識點(diǎn)沒有掌握牢固，因此在講解的時候，教師可以對云的形成進(jìn)行解釋。

二、目標(biāo)導(dǎo)航單引發(fā)深入探究

引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)踐探究，并通過活動記錄展示隱性思維，為學(xué)生有效表達(dá)、對比觀點(diǎn)、提出問題、發(fā)現(xiàn)矛盾提供支持，使教師基于學(xué)情調(diào)整教學(xué)、組織研討，將學(xué)生思維逐步導(dǎo)向?qū)W習(xí)目標(biāo)。

課堂片段：

按照你們的說法，現(xiàn)在教室內(nèi)的空氣冷熱都差不多，所以沒有空氣的流動。如果一邊熱一點(diǎn)、一邊冷一點(diǎn)，會不會出現(xiàn)空氣的流動呢？

那么你們覺得這套裝置能不能幫助我們解決問題？能不能產(chǎn)生冷熱不同的條件呢？

生：可以在一旁點(diǎn)燃蠟燭。

師：非常好，如果我們在左邊點(diǎn)燃蠟燭，里面的空氣會怎樣流動？我們在右邊點(diǎn)燃蠟燭，里面的空氣會怎樣流動呢？請完成目標(biāo)導(dǎo)航單一。

目標(biāo)導(dǎo)航單一

我覺得蠟燭點(diǎn)燃后放在左邊，空氣水平流動路線是（ ）。

目標(biāo)導(dǎo)航單一同樣也是全班學(xué)生進(jìn)行預(yù)測，通過“56教室”，我們可以看到全班學(xué)生對于空氣流向的預(yù)測。我們發(fā)現(xiàn)全班42位學(xué)生，只有29%的學(xué)生認(rèn)為空氣是從冷空氣流向熱空氣。71%的學(xué)生覺得空氣是從熱空氣流向冷空氣。通過這樣分析，我們對全班的學(xué)情一目了然。傳統(tǒng)的舉手統(tǒng)計，學(xué)生有可能會左顧右盼，根據(jù)從眾心理，掩飾自己的想法。通過“56教室”的實(shí)時掃描，反饋學(xué)生的預(yù)測結(jié)果，是學(xué)生沒有經(jīng)過討論，獨(dú)立思考產(chǎn)生的，是學(xué)生想法的真實(shí)反映。

課堂片段：

師：這張目標(biāo)導(dǎo)航單二，你們看懂了嗎？有什么不同的地方呢？誰來說一下？

設(shè)計意圖：讓學(xué)生提前熟悉實(shí)驗步驟、學(xué)習(xí)單以及注意事項。

學(xué)生通過實(shí)驗完成學(xué)習(xí)單，通過“56教室”掃描，迅速呈現(xiàn)全班實(shí)驗結(jié)果。通過掃描我們可以看到，對于不同小組，將他們的答題情況可視化，通過不同題目的橫向和縱向?qū)Ρ龋梢宰屛覀冎缹W(xué)生對實(shí)驗的深入程度和掌握程度。我們可以看到，各個小組觀察到的煙霧方向是一致的，說明大家在做實(shí)驗的過程中，都掌握了實(shí)驗方法，得出了正確結(jié)果。教師能夠根據(jù)學(xué)生的答題結(jié)果迅速評估和調(diào)控學(xué)情。如果學(xué)生的答題結(jié)果有偏差，教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知差錯及時進(jìn)行調(diào)控，確保學(xué)生的認(rèn)知重構(gòu)建立在正確的實(shí)驗結(jié)果之上。學(xué)習(xí)單不僅是學(xué)生的一張答題卡，更是學(xué)生的學(xué)習(xí)支架，是學(xué)生自主探索的手杖，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階。在學(xué)生實(shí)驗時，教師可以進(jìn)行巡視，以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知的不足，并給出針對性的意見，促進(jìn)學(xué)生反思。

三、學(xué)后反思單實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)轉(zhuǎn)換

學(xué)后反思單要能檢測學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成度，區(qū)分不同學(xué)生的認(rèn)知水平，暴露其認(rèn)知上的不足與錯誤，體現(xiàn)問題解決的過程與重要證據(jù)。其設(shè)計可以通過回憶不同學(xué)習(xí)階段的關(guān)鍵因素展開。例如，學(xué)習(xí)中遇到的問題；自己解決問題的初始路徑；與同伴交流后獲得的新路徑；解決問題時的注意事項；獲得的實(shí)驗結(jié)論；對今后類似問題的借鑒與參考；等。《風(fēng)的成因》這節(jié)課，筆者聯(lián)系生活實(shí)際，為學(xué)生設(shè)計如下學(xué)后反思單。

課堂片段：

師：我這里有一個小挑戰(zhàn)，你們敢挑戰(zhàn)一下嗎？（展示學(xué)后反思單）

學(xué)后反思單：

冬天的時候，我國西北方的氣溫比較低，東南方的氣溫比較高。請你根據(jù)今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容，想一下空氣的流動路線。

教師設(shè)計學(xué)后反思單，可以根據(jù)學(xué)生學(xué)前調(diào)查單、目標(biāo)導(dǎo)航單以及課堂中的表現(xiàn)，找出隱性學(xué)情，即學(xué)生未提或略過的知識、課堂上最費(fèi)時討論的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來倒查學(xué)生對本節(jié)課知識的掌握情況，便于進(jìn)行補(bǔ)充和改進(jìn)。

本課將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果可視化，可以看到11個小組的學(xué)生根據(jù)本節(jié)課“冷空氣流向熱空氣的過程中形成了風(fēng)”這一知識點(diǎn)，畫出風(fēng)是從西北吹向東南。但是我們也看到一些差別：有些小組只畫了一條線；有些小組畫了多條線。這其實(shí)是學(xué)生思維差異的體現(xiàn)。

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)下的課堂教學(xué)模式亦逐漸成為課堂教學(xué)的主要形式。相對于傳統(tǒng)教學(xué)模式，有數(shù)字技術(shù)加持的可視化教學(xué)模式的優(yōu)勢日益顯現(xiàn)。借助于“56教室”平臺可以精準(zhǔn)設(shè)計教師的教學(xué)過程和學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中緊跟教師的步伐，專注地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，為推動科學(xué)課教學(xué)質(zhì)量的提高助力。通過“56教室”，通過“三單”設(shè)計，把握學(xué)生學(xué)情，促進(jìn)學(xué)生思維進(jìn)階。教師可以利用“56教室”精準(zhǔn)設(shè)計教學(xué)過程，分層次引導(dǎo)學(xué)生參與全過程學(xué)習(xí)，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

教師在應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的同時，也應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行互補(bǔ)。通過“56教室”將學(xué)生的學(xué)情充分展現(xiàn)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，有針對性地調(diào)整教學(xué)過程的輕重緩急。這樣既能滿足大多數(shù)學(xué)生的普遍性學(xué)習(xí)需求，也能處理好小部分學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，真正做到“以學(xué)生為中心”。