互联网+时代能力训练为主的小学科学智慧教学模式

互联网+时代能力训练为主的小学科学智慧教学模式

——以《化石告诉我们什么》为例

摘要：互联网+这个时代热词从提出一直受到各个行业的关注。互联

网+时代已经以迅雷不及掩耳之势开始改变着我们的生活。小学科学

这门学科则承担了在这个新时代中培养小学生科学素养的重任，锻炼

学生科学思维，提升学生创新能力成为时代的需要。本文针对当前科学

一类知识点集中，没有典型实验探究、没有丰富实物观察的课程， 从

理论和实践两方面入手，探索信息技术环境下，能力训练为主的小学科

学智慧教学模式。

【关键词】 HiTeach 智慧教室 互联网+ 创客教育 在线导学

在 2015 年的《政府工作报告》中，李克强总理提出了“互联网 +”。

一时间这个词不仅仅成为了网络热词，更激发了各行各业思考自己所

处行业与互联网融合的方式。回到教育上来，互联网+教育，意味着一

次教育生态的更替。而生态更替的前提是让所有问题回到本源，并且

进行互联网的特性重构，也就是去中心化，然后连接重构。这就要求我

们重新审视整个教学过程，以生态的角度思考互联网+教育给我带来的

挑战与希望。小学科学课程标准明确指出：这是一门“以培养学生科

学素质为宗旨”的核心课程。科学课是培养以及全面提高每一位学生的

科学素质是最有效的途径之一。基于信息技术与课程有效整合的特殊优

越性与新课标课改的要求，我们科学教师也都在积极进行信息技术与课

程整合的实践研究，希望通过新的教学模式突破原有模式限制，促进科

学实验课程的高效实施，培养学生的创造性、发散性思维。

一、模式设计理念

小学科学的学习中，有一类知识点集中，没有典型实验探究、没

有丰富实物观察的课程，《化石告诉我们什么》就是一个典型的例子。

这类的课如果仅以知识点传授为主要目标就过于单一，重难点不容易

突破。本课的设计理念基于互联网+时代学生的特点和获取是知识方式

的改变，力求让学生利用所学的知识来训练思维能力，掌握学习方法。

本课的目标不再是低阶的让学生通过学习掌握知识，而是积极探

索互谅网+时代人才所需的高阶目标，如图 1-1 所示，鼓励学生会学、

会想、会用，以帮助学生适应时代

要求，成为新时代的弄潮儿。本课

的教学利用微课让学生在课前先

学习本课相关的知识，建立前概

念，了解什么的化石、化石是怎么

形成的，并将自己在预习中所学到

知识化成思维导图。在课堂上，先

针对知识点发布练习，然后利用

IRS 系统实时反馈学生做题情况，

进行查缺补漏，了解学生对那些知

识还没掌握的，教师进一步讲解。

之后利用化石辨别活动，先让学生

图 1-1 智慧模式高阶目标

猜测可能的答案，之后进一步引导学生辨别方法，建构化石的概念，

提供的资料判断，鼓励学生修正判断，归纳在这个过程中所学到的方法，

让抽象的思考过程能呈现出来。让学生不仅夯实知识基础，并学会应用

科学的方法解决问题。

二、模式突破教学重难点的措施

本课看似结构单一，主要介绍化石的概念，了解化石的形成，内

容看似很简单，但是学生能否深入理解概念，能否学完之后能应用本

节课所学的知识，就是一个值得思考的问题。如何实现本课教学重难

点突破呢？我采用了以下措施。

措施一：设计“在线导学卡”翻转课堂 ，先学后教，实现课内外融合

基于“潜能在线”学习平台中的“在线导学”功能，设计“课前探究自学卡”。通

过可视化技术，清晰展现学习目标。通过导学卡，学生完成的自学任务，了解学生

对于重难点的学习情况，同时还可以相互看到同学的解答，进行互评。让学生能在

家里学会的知识就在家中完成，课堂对学生存在问题进行有针对性教学， 提高课堂

效率，注重能力训练。

措施二：制作课程微视频突破重难点，帮助学生完成自学

精心制作本课的微视频，为学生自学提供有力支持，帮助学生突破重难点，

另外还提供导学策略支持，促进学生更好的思考。

措施三：基于 IRS 实时反馈系统了解学习情况，提升思维水平

本课是一节知识传授为主的课，学生通过微视频把知识学会了以后，学习并

没有戛然而止，利用 IRS 实时反馈的系统了解学生的掌握情况，在课堂上对学生

自学中还没有掌握的知识进行弥补。另外，利用该系统呈现学生学习过程中才产

生的自我变化与对概念的深入了解，促进学生思考得更深入，加深记忆映像、提

高思维水平。

措施四：基于搜索资料（百度百科）开展学习，提升学生处理信息能力

学生生活在网络信息时代，六年级学生通过搜索引擎搜索资料的能力已经初

步具备，大量的复制资料已经成为学习的常态，但是学生真正需要的是处理信息的

能力。本课利用百度百科资料让学生练习并体会如何在大片的资料中找到自己所需

要关键信息。

措施五：利用思维导图，提取知识要点，整合知识结构

学生在学习知识的过程中，常常掌握知识以后就遗忘，大多是因为新学的知

识没有整理近原有的知识结构中去，而且没有经过充分的思考，没有对信息进行

深度加工。利用思维导图可以帮学生对信息进行加工，加深记忆痕迹，并能更好的

分享交流。

三、模式应用新的技术有效性分析

在本课的教学流程（如图 3-1 所示）中，我们可以看到每个环节

都有着自身的能力训练目标。在习题竞赛，查缺补漏环节中，教师通过

课件展示题目，利用 IRS 系统实时收集学生作答情况，了解多少学生哪

些知识点有缺漏，课堂及时给学生反馈，修正他们的认知错误。在方法

提升，

思维训练的过

程中，让学生

依据自己之前

探索出来的判

断化石的标准

逐一进行判断，

并提供百度百

科资料为他们

的思考判断过

程提供支持，

利用

图 3-1《化石告诉我们什么》教学流程

IRS 反馈系统

再次收集判断的信息，呈现统计结果，与第一次的结果进行对比，促进

学生思考，表达思考、修正的过程，从而归纳出判断的一般方法， 进

行迁移。学生课堂上立刻反应出来如何判断昆虫，并指出蜘蛛并不是昆

虫，迁移效果很好。接下来，在知识运用，难点突破的环节，让

学生想象、模拟化石形成的过程，这是个有意思的活动，符合这个年龄

孩子的特点。使孩子们把化石的形成在大脑中生动化，强化知识刺激。

利用导学平台提取学生自学成果，多媒体展示，全班分享讨论， 在否

定手机变化石的过程中，学生应用直接找到问题，突破了化石生物特性

这一难点。最后总结归纳，分享交流环节里，学生规整知识结构，丰富

思维导图，把各自的思维导图分享交流，暨总结了全课，又为下一课时

的学习打下基础。在这个过程中，利用 ezVision 实物提示机、电子

白板辅助学生展示，IRS 投票器选择最赞的导图分享。学生的分享非常

出彩，把课堂上所学的知识方法进行全面归纳生活，并自发小组的进行

小组补充，互帮互助，这个课堂气氛热烈。

当然，简单从课堂实录来看该模式的效果还远远不够，笔者将

应用新的技术有效性分为 3 个评价维度，设置对照组，量化评价该课

的效果如下。

（1）

知识掌握效果：实验班与对照班级相比，课后第一次测试（上

完课随堂）效果实验班分数高出 0.6 分，第二次测试（两周后）

实验班分数高出 4.9 分，表明深入的思考，促进了学生记忆和

掌握知识，可以对抗遗忘。本学期期末评估中，实验班关于化石

的题目的得分率为 98.1%，其他班级得分率均低于实验班。

（2）

课堂过程：从课堂观察来看，师生互动次数增加，学生短暂注

意力不集中人数仅为 2，平均时间 36s。这次以往以知识获取为

主的课堂相比，对于小学生来说，这样的数据可以说学生注意

力较为优良的。

（3）

学生体验与感受：在学生针对这堂课的问卷中，90.1%的孩子喜

欢这种课堂体验，81.8%的学生感觉知识掌握的牢固，15.5%的

学生感觉基本牢固、不

确定是否有遗漏，100%

的学生觉得这节课自

己有动脑经想问题。在

对学生的问卷中，孩子

们自己写下来很多收

获，如图 3-2 所示。另

外，我很惊奇的发现大

多数学生都能以欣赏

的目光看待其它人，能

3-2 学生的收获

记住一些同学的精彩发言。这说明孩子养成了良好的倾听习惯，

这是我意外的一个收获。学生进入深层次的思考时，就会安静

倾听、分析，这为改善了以往科学课热闹有余、倾听不足的问

题的解决提供了思路。

四．对模式拓展应用的思考

1.

充分利用智慧教室环境让课堂变得生动

现在智慧教室已经在福州地区已经十分普遍，一间普通多媒体

教室加一个一套公文包大小的设备箱就可以构建一个简单的智慧教

室环境。智慧教室是指根据老师的教学需求，设置各项信息通讯(ICT)

设备，达到兼具便利、智慧与效能的教学环境。HiTeach 互动教学系

统整合互动电子白板、ezVision 实物提示机、IRS 及时反馈系统。在

教学中，智慧教室让老师更好的通过IRS 反馈系统了解学生的情况，

抢答、选人、积分榜等功能也让课堂的气氛更加活跃，鼓励更多的学生

参与课堂，ezVision 实物提示机也使呈现小组学习成果变得更加简单

直观，配合打分投票功能，使实验教学的课堂生成更加精彩。

2.

线导学技术让“先学后教”更加有效

“先学后教”理念的践行，信息化环境发挥了很好的优势，但学

生在学习的过程中往往缺乏清晰的体系，遇到困难的时候难以迅速得

到解决。在网络教学平台上设计“在线导学卡”（思维导航图、可视

化技术），把传统的“导学卡”迁移到网络信息环境中。基于可视化

技术，学习的目标、结构都直观表达，让学习过程更具有结构性。例

如，本课基于对化石及其形成过程的认识，培养学生自学、探究、逻

辑思考、判断、迁移的能力，并通过精心设计的导学任务，力求让课堂

多一些生成 ，给学生想象力驰骋的空间。

3.

利用网络的资料培养学生信息处理能力

我们的学生生活在网络信息时代，这个时代并不缺乏信息，而是

缺会获取、处理、分析有效信息的人。六年级学生通过搜索引擎搜索资

料的能力已经初步具备，大量的复制资料已经成为学习的常态，但是学

生真正需要的是处理信息的能力。本课利用百度百科资料让学生练习并

体会如何在大片的资料中找到自己所需要关键信息来分析松风石、

菊花石、琥珀是否是化石。通过练习，学生基本能掌握阅读资料获取关

键词的方法，这对学生之后利用搜索引擎学习是非常有帮助的。

4.

培养学生结构性思考的习惯，让创造成为一种情怀

科学课传授知识的同时，更重要的是培养学生的科学思维。小学

生的逻辑思维能力还尚未成熟，想要进行深入的思考常常受阻。我为学

生归纳了这类课型的思考方式，帮助他们进行结构性的深入思考。这

种思考方式分为四步：第一步，

把课本的知识进行整理，并绘制初

步的结构图；第二步，把知识概念

进行重新构建，整合进自己原有的

知识结构，如本课让学生自己描述

什么样的石头才能化石，从而一步

步理解化石的特性；第三步，应用

已经掌握的知识参与老师的课堂

活动，加深理解，并形成分享自己

的想法，充分内化课堂知识，学有

所有；第四步，鼓励学生进行积极的创造，把知识转化为产品，抓住每

一个契机培养“小创客”。这四步走下来，最后的立足点落在了创造上，

这正也契合了互联网+的时代需求。创客教育承担了社会转型、人才转型

的巨大需求，本文论述的以能力训练为主线的小学科学智慧教学模式，

最终的目的其实就是让学习者投入自己的时间、自己的情感，产生自己

的灵感，将自己的设计转换为产品，并成为一个会分享的创客。

随着信息技术与课程融合的推进，我们可以看到小学科学教学正在

不断的优化发展，技术的革新不断提高教学的效率。在追求效率的同时，

我们还可以大胆颠覆原先学与教的模式，让我们的课堂变得更加的开放，

让学生的主体地位得到进一步确认。作为一名科学教师， 在培养学生

科学素养的同时，不妨也让自己成为一名有教育情怀的创客，更多的去

思考如何培养学生各种各样的能力，留创造力一片沃土， 让我们的孩子

们去缔造一个充满惊喜的世界。

参考文献

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