〔摘" "要〕" 隨著信息技術(shù)的迭代更新，以智慧教育為導(dǎo)向的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)改革已經(jīng)成為教育發(fā)展趨勢(shì)。智慧教育是指通過(guò)信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)教育資源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為教育教學(xué)提供個(gè)性化、高效化的服務(wù)。科學(xué)教師需要結(jié)合實(shí)際情況，在教學(xué)中不斷探索與總結(jié)技術(shù)助力高效課堂的方法和策略。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；智慧教育；實(shí)踐探索

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）20" " 0133-03

科學(xué)教育是落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要途徑，科學(xué)課堂是培育國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的基礎(chǔ)陣地。教師不能在今天的課堂用昨天的教學(xué)手段培育孩子，要讓他們適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展變化。在信息技術(shù)不斷迭代更新的背景下，小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)基于智慧教育，合理地將智能化教學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用到教學(xué)之中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容的變化與創(chuàng)新，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)提升科學(xué)核心素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的目的。當(dāng)智慧教育真正落實(shí)到課堂，隨之而來(lái)的是對(duì)智慧手段如何適配教學(xué)內(nèi)容？如何才能做到合理高效應(yīng)用等諸多問(wèn)題的思考。本文以蘇教版教材為探究實(shí)踐內(nèi)容，例談智慧教育在科學(xué)課堂的應(yīng)用。

一、智慧教育助力科學(xué)教學(xué)的意義

（一）符合政策要求

2024年12月，教育部辦公廳印發(fā)通知，探索中小學(xué)人工智能教育實(shí)施途徑，加強(qiáng)中小學(xué)人工智能教育。通知明確要求堅(jiān)持立德樹(shù)人，堅(jiān)持以人為本，遵循教育規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律，以人工智能引領(lǐng)構(gòu)建以人為本的創(chuàng)新教育生態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生正確處理人與技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系，促進(jìn)思維發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。堅(jiān)持激發(fā)興趣，引導(dǎo)學(xué)生廣泛參與探究實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)學(xué)用結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣和科學(xué)精神，提升數(shù)字素養(yǎng)與數(shù)字技能。

（二）體現(xiàn)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)理念

新課標(biāo)課程理念提出要面向全體學(xué)生，立足素養(yǎng)發(fā)展；激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，加強(qiáng)探究實(shí)踐；重視綜合評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。在智慧教育科學(xué)課堂上，運(yùn)用隨機(jī)選人、全班作答、作業(yè)提交等功能為全體學(xué)生提供了公平的學(xué)習(xí)與發(fā)展機(jī)會(huì)；在以探究和實(shí)踐為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，傳統(tǒng)課堂往往出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展示不全面、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不直觀、效果呈現(xiàn)不佳等教學(xué)問(wèn)題，智慧教育學(xué)生作答、教學(xué)視頻展臺(tái)等功能便彌補(bǔ)了這一弊端；在綜合評(píng)價(jià)方面，智慧教育手段充分發(fā)揮教師、學(xué)生、家長(zhǎng)等多主體參與評(píng)價(jià)的積極性，使課堂評(píng)價(jià)、作業(yè)評(píng)價(jià)、單元與期末評(píng)價(jià)都有數(shù)據(jù)支撐、均能留下評(píng)價(jià)依據(jù)材料。

（三）落實(shí)思維型教學(xué)原理

為了更好地落實(shí)新課程理念，小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)遵循思維型教學(xué)原理，即動(dòng)機(jī)激發(fā)、認(rèn)知沖突、自主建構(gòu)、自我監(jiān)控以及應(yīng)用遷移。在這一背景下，科學(xué)教師一直踐行科學(xué)探究過(guò)程以及思考在探究過(guò)程中學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，力爭(zhēng)構(gòu)建思維型課堂。

在小學(xué)科學(xué)課堂上應(yīng)用智慧教育，首先，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)運(yùn)用模型建構(gòu)、推理論證、交流探究等方法，可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步培養(yǎng)這些能力。其次，智慧教育能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)他們的獨(dú)立思考，這是課堂教學(xué)的核心目標(biāo)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅可以獲取科學(xué)知識(shí)，還可以更好地提升思維品質(zhì)。

此外，智慧教育也是課堂教學(xué)改革的一部分，目標(biāo)是從知識(shí)教育走向智慧教育，從培養(yǎng)“知識(shí)人”轉(zhuǎn)為培養(yǎng)“智慧者”。這一轉(zhuǎn)變不僅符合現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢(shì)，也有助于學(xué)生更好地適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的需求。在不斷培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的背景下，小學(xué)科學(xué)的教學(xué)工作不僅要促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和技能的掌握，還要在教學(xué)過(guò)程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。智慧教育這樣的教學(xué)方式有助于形成學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，為他們的未來(lái)學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、智慧教育助力科學(xué)教學(xué)初探

（一）數(shù)據(jù)采集助力學(xué)情分析

傳統(tǒng)的學(xué)情分析方法往往依賴(lài)于教師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和觀察，這不僅耗時(shí)耗力，而且可能存在主觀偏差。如今數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用可以自動(dòng)收集和分析大量數(shù)據(jù)，減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)也能提高學(xué)情分析的準(zhǔn)確性。在實(shí)踐教學(xué)中，課前教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)置調(diào)查問(wèn)卷，主要圍繞核心素養(yǎng)的四個(gè)方面，下發(fā)給各個(gè)班級(jí)，學(xué)生通過(guò)平板實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)作答，教師可在后臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)了解所授班級(jí)的學(xué)情。通過(guò)科學(xué)、客觀的數(shù)據(jù)支持，可以幫助教師調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化教學(xué)流程、改進(jìn)教學(xué)資源。此外，在隨堂測(cè)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果分析。每道題的正答率、優(yōu)秀學(xué)生、錯(cuò)誤選項(xiàng)一目了然。課后教師也可按人查看報(bào)告，通過(guò)點(diǎn)陣圖呈現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的作答時(shí)間，了解學(xué)生思考經(jīng)歷，分析每個(gè)學(xué)生的課堂掌握情況。

（二）全班作答助力主動(dòng)參與

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家迪昂在他的《精準(zhǔn)學(xué)習(xí)》一書(shū)中提到：注意、主動(dòng)參與、錯(cuò)誤反饋和鞏固是學(xué)習(xí)成功的秘訣。其中，主動(dòng)參與也被稱(chēng)為好奇心的運(yùn)算，鼓勵(lì)著我們的大腦去不斷測(cè)試新的假設(shè)。如何保持學(xué)生的專(zhuān)注力和課堂參與度，長(zhǎng)久以來(lái)是教師比較頭疼的問(wèn)題。在技術(shù)發(fā)展的今天，科學(xué)教師可在課上通過(guò)屏幕推送實(shí)現(xiàn)全班作答、小組作答、PK作答等多種形式的全班參與。

在探究與實(shí)踐的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)全班作答的圖畫(huà)功能可以很好地收集學(xué)生課上的思維活動(dòng)證據(jù)。實(shí)現(xiàn)激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的沖突，不斷進(jìn)行自我監(jiān)控和修正，驅(qū)動(dòng)科學(xué)思維的發(fā)展的效果。例如，在蘇教版科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《云和霧》一課學(xué)習(xí)前，教師發(fā)布全班作答任務(wù)，在圖片上畫(huà)出你認(rèn)為云和霧的成因；在教學(xué)完成后，讓學(xué)生對(duì)課前的圖畫(huà)進(jìn)行修正，從而了解學(xué)生的認(rèn)知水平是否提高或轉(zhuǎn)變。在蘇教版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《用種子繁殖》一課，教師引導(dǎo)學(xué)生解剖蠶豆種子后，將觀察到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)畫(huà)下來(lái)；教師總結(jié)種子結(jié)構(gòu)后，學(xué)生進(jìn)行第二次繪畫(huà)，通過(guò)前后兩次對(duì)比使學(xué)生前后思維變化直觀呈現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而達(dá)到自我反思與評(píng)價(jià)的作用。

小組作答和PK作答通過(guò)實(shí)時(shí)互動(dòng)和即時(shí)反饋能夠吸引學(xué)生持續(xù)參與，以競(jìng)技的形式進(jìn)行，能夠激發(fā)參與者的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，學(xué)生會(huì)更加努力地學(xué)習(xí)和答題，以提高自己的排名和獲勝率。

（三）互動(dòng)游戲助力課堂反饋

電子游戲之所以容易讓人沉迷，筆者認(rèn)為有兩點(diǎn)。其一在于及時(shí)反饋的互動(dòng)感；其二在于游戲設(shè)計(jì)師知道如何通過(guò)將簡(jiǎn)單關(guān)卡和困難關(guān)卡組合起來(lái)，并讓你可以自由選擇多次通過(guò)相同難度的關(guān)卡來(lái)降低失敗和受挫的風(fēng)險(xiǎn)，從而獲得愉悅的感覺(jué)?；诖?，我們的科學(xué)課堂也可以借助技術(shù)手段，依據(jù)教材內(nèi)容設(shè)置恰當(dāng)?shù)幕?dòng)游戲。

在智慧課堂互動(dòng)模塊教師可以設(shè)置分類(lèi)游戲、連線(xiàn)游戲、知識(shí)翻翻卡、找碴兒游戲等等。例如蘇教版科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《龐大的“家族”》以及四年級(jí)上冊(cè)的《魚(yú)類(lèi)》《鳥(niǎo)類(lèi)》《哺乳動(dòng)物》等這些以科學(xué)概念建立為重點(diǎn)的課，可設(shè)置分類(lèi)游戲，“幫昆蟲(chóng)、非昆蟲(chóng)找到家”“是魚(yú)類(lèi)？還是非魚(yú)類(lèi)？”學(xué)生通過(guò)拖動(dòng)圖片或文字到相應(yīng)分類(lèi)欄中，參與活動(dòng)。這一教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了教師和學(xué)生的雙向反饋。學(xué)生作答完畢提交即可反饋正誤，無(wú)須等待其他同學(xué)答完，自己也可以重新作答。這一教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，是在快樂(lè)中收獲了自我評(píng)價(jià)和練習(xí)鞏固的機(jī)會(huì)；對(duì)于教師而言，是對(duì)本堂課教學(xué)效果的檢驗(yàn)和反饋，能更好地了解學(xué)情，為后續(xù)教學(xué)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。

（四）習(xí)慣打卡助力長(zhǎng)期觀察

能運(yùn)用感官或選擇合適工具觀察、描述、收集信息是3～6年級(jí)在探究實(shí)踐上的教學(xué)目標(biāo)。但在教學(xué)實(shí)踐中卻發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生無(wú)法養(yǎng)成長(zhǎng)期觀察的習(xí)慣，容易半途而廢，進(jìn)而造成學(xué)生無(wú)法體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)這也成了教學(xué)的難點(diǎn)。

利用智慧教育習(xí)慣打卡功能，教師通過(guò)平板發(fā)布任務(wù)，設(shè)置打卡天數(shù)，明確學(xué)生提交形式，還可以設(shè)置補(bǔ)卡功能給未能及時(shí)打卡觀察的同學(xué)繼續(xù)探究的信心。此外，為培養(yǎng)小學(xué)生對(duì)事物觀察的好奇心和求知欲，基于觀察本身如實(shí)地記錄和報(bào)告觀察信息，教師要定時(shí)地進(jìn)行線(xiàn)上線(xiàn)下的評(píng)價(jià)和反饋，尤其在長(zhǎng)期觀察的中后段學(xué)生容易放棄，要增強(qiáng)師生、生生互動(dòng)。這種智慧教育手段可以應(yīng)用于長(zhǎng)周期的植物生長(zhǎng)變化觀察、月相的觀察、蠶寶寶的飼養(yǎng)活動(dòng)記錄或拓展觀察雞蛋的孵化過(guò)程等。

（五）資源分享助力自主學(xué)習(xí)

《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》提出堅(jiān)持創(chuàng)新導(dǎo)向。凸顯學(xué)生主體地位，關(guān)注學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需要，增強(qiáng)課程適宜性。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，有時(shí)教師想布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)、課后進(jìn)行拓展資源分享沒(méi)有途徑，學(xué)生自己收集學(xué)習(xí)資源費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還容易接收到魚(yú)目混珠的錯(cuò)誤信息。因此，為解決這樣的問(wèn)題需要借助恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段。

智慧教育資源分享功能是一種在線(xiàn)教育工具，旨在幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。通過(guò)這個(gè)功能，學(xué)生可以與其他學(xué)生、教師和家長(zhǎng)共享學(xué)習(xí)資料、課程筆記、心得體會(huì)等，從而提高學(xué)習(xí)效果和興趣。鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求，選擇合適的學(xué)習(xí)資源，制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。例如五年級(jí)下冊(cè)《微小的生命體》一課中有提前制作小水塘活動(dòng)，可以采用課前視頻資源分享的方式，先讓學(xué)生了解制作方法，以便本節(jié)課學(xué)生活動(dòng)順利開(kāi)展。例如四年級(jí)上冊(cè)“簡(jiǎn)單電路”單元以及五年級(jí)上冊(cè)《雨和雪》、三年級(jí)下冊(cè)《聲音的傳播》、五年級(jí)下冊(cè)《發(fā)霉與防霉》等課，學(xué)生可通過(guò)平板進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，使抽象的知識(shí)變得直觀，這樣的即時(shí)互動(dòng)與反饋，不限時(shí)空和次數(shù)，學(xué)生學(xué)習(xí)的沉浸感很強(qiáng)。此外，反映經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新變化、科學(xué)技術(shù)新成果的教學(xué)資源可分享至班級(jí)，供學(xué)生課后學(xué)習(xí)拓展提升。

三、總結(jié)與展望

智慧教育在小學(xué)科學(xué)課堂的應(yīng)用前景非常廣闊，有望為小學(xué)科學(xué)教育帶來(lái)革命性的變革。本文主要從教師角度闡述智慧教育手段在課堂上的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)“以‘智’助教、以‘智’助學(xué)”。在如今的智慧課堂上，已經(jīng)可以看到越來(lái)越多的教師能靈活地應(yīng)用隨堂檢測(cè)、數(shù)據(jù)診斷、拍照上傳、投屏匯報(bào)、全班作答、隨機(jī)點(diǎn)名、隨機(jī)搶答、隨機(jī)批改等功能助力教學(xué)。其實(shí)，關(guān)于智慧教育的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)不僅限于教與學(xué)這兩個(gè)方面。它還實(shí)現(xiàn)了以‘智’助評(píng)、以‘智’助育、以‘智’助研、以‘智’助管”等相關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)踐，涵蓋集體備課、課堂教學(xué)展示、課后學(xué)生訪(fǎng)談及評(píng)研等環(huán)節(jié)，為科學(xué)教學(xué)發(fā)展注入新活力。

在不斷地實(shí)踐探索中，筆者發(fā)現(xiàn)智慧教育的應(yīng)用，不僅是借助信息化設(shè)備完成教學(xué)，更多的是強(qiáng)調(diào)教師要?jiǎng)?chuàng)新教育理念與教學(xué)方法，積極進(jìn)行教學(xué)改革，提高教學(xué)效率。只有教師適應(yīng)時(shí)代變化，結(jié)合實(shí)際運(yùn)用恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)手段，才能賦能提質(zhì)科學(xué)課堂，未來(lái)才能培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的科學(xué)人才。

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