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更新时间:2023-12-22 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5763 浏览:20099

网络环境下的开放性小学科学教学

摘 要:随着科技的进步,新技术革命使得教育方式,教学观念,教学过程,教学模式等都发生了深刻的变革.笔者从教学科学的开放性这一理念出发,结合小学生视听型的学习风格,进行了基于网络环境的小学科学开放性教学的实践.结合当下教育领域热门的新技术分享了基于微视频的翻转课堂,利用开放性资源的科普阅读和虚拟远程实验室这三种教学实践的实施经验与建议,提出了在开放性教学下所适用的教学策略.

关 键 词:翻转课堂,微视频,开放性学习,虚拟实验室,科普阅读

随着科技的进步,新技术革命也给教育带来了无限的生机,这就使得教育方式,教学观念,教学过程,教学模式等都发生了深刻的变革.尤其是在最近几年里,微课,慕课等新的网络知识载体的出现,开放性资源,虚拟现实技术的应用,使得在传统的课堂教学发生翻天覆地的变化.基于网络开展小学科学教学活动,不仅可以将知识更加直观的呈现给学生,使同学们能够更好的掌握住知识,也更加便于孩子们开展协作学习,探究学习,培养学生的科学素养.

在小学科学课程的新课标之中,要求教学要有多种组织形式,比如探究学习,合作学习,自主学习等.在网络环境下进行开放性的教学,无疑可以培养学生们的探究精神,让学生通过自主探究体验发现问题,实验,操作,调查问题,收集和处理信息,表达与交流等探究活动的完整过程.让科学素养中的智慧,能力,情感,态度等因素在这些探究活动过程中产生体验,感悟,最终内化而成知识.在小学科学的新课标中,将"科学课程具有开放性"作为基本理念之一,明确提出了"科学课程在学习内容,活动组织,作业与练习,评价等方面给教师和学生提供了选择的机会和创造的空间.科学课程最大程度上满足不同地区,不同经验背景的学生学习科学的需要.提倡引导学生利用广泛存在于学校,家庭,社会,大自然,网络与各种媒体中的多种资源进行科学学习,加强科学课与其他学科之间的渗透与整合."从这一基本理念出发,笔者结合小学生视听型的学习风格,应用当下教育领域热门的新技术,分享了基于微视频的翻转课堂,利用开放性资源的科普阅读和虚拟远程实验室这三种教学实践在教学中的意义,具体设计,应用效果,注意事项等.

基于微视频的翻转课堂,优化课堂教学

翻转课堂作为一种技术支持下的教学流程改变导致的新的教学模式.在过去的一年里,颠倒课堂和微课程作为教育技术里最火热的关 键 词不曾降温过.翻转课堂(TheFlippedClassroom)又称"颠倒课堂",英特尔全球教育总监BrianGonzalez说:"颠倒的教室是指教育者赋予学习者更多的自由,把知识传授的过程放在教室外,让大家选择最适合自己的方式接受新知识:而把知识内化的过程放在教室内,以便同学之间,同学和老师之间有更多的沟通和交流."微视频就是在翻转课堂中知识的一种优良载体.微视频指相对较短的,具有连续画面的视频片段,可通过PC,手机,摄像头,DV,MP4等多种视频终端摄录或播放.随着技术的不断发展和设备的不断更新,微视频资源获取的方式越来越简单,便捷,教师也更容易在教学中使用微视频资源.视频相对于其他形式资源,将文字,声像元素融为一体,刺激学习者的多种感官并将复杂的知识变得更形象,直观,促进学习者对知识的理解,也能更好地激发学习者的学习兴趣.而微视频不仅具备视频资源的优势,而且时长不超过10分钟,可以有效降低小学生的认知负荷,保证其在较短时间内完成相应学习,这可以有效提升学习资源的利用率以及学习者的学习效率.

根据学生和小学科学课程特点,笔者设计了"提出问题一自主学习(课外资源支持的学习)一知识内化(课中汇报讨论)一固化(作业)"的翻转课堂教学模式,并对学习者的学习成绩及对翻转课堂的认可程度进行了调查研究.以苏教版六年级上《水滴里的生物》一课为例,具体步骤为:(1)课前准备:课前,教师在分析学习内容和学习者特征基础上,确定教学目标,将所设该课包含的知识细化为相对较小,较完整且相互关联的小知识单元,采用录屏软件如CamtasiaStudio6.0录制视频.在录制过程中注意运用屏幕画笔工具对重难点显微镜的使用进行详细讲解,而后借助云端一体化等多种平台或Web2.0工具将微视频资源共享给学习者.(2)微视频实验资源学习:课前,学生可以随时随地利用各种移动终端设备自主学习微视频实验资源,在此学习过程中,可通过多种社交工具与同伴进行协作学习,找一找一些微生物的共性与特点等等,同时学生也可以相互交流解决学习过程中遇到的难题.(3)知识内化:实验课上,教师根据实验目标设计有针对性的任务,了解学生课前预习的情况,然后进行显微镜实际操作探究,如果学习者在实验过程中没有遇到学习问题,则直接转入汇报环节,如在实做过程中有疑问或者难题,可以再次有针对性地学习相关微视频资源,也可以直接请老师指导答疑,问题解决以后,转入汇报交流环节.(4)巩固提升:学生通过课下微视频实验资源学习和课堂评测环节达到学习目标后,可在课上或课下完成教师布置的作业及拓展学习任务,将课内所学延伸到课外,丰富学生的相关知识储备.

对基于微视频资源的翻转课堂实验教学模式得到了大部分学生喜爱,33.93%很喜欢,51.79的学生喜欢,在该教学模式下,学生表现出了很强的学习动机,94.87%的学习者在完成课堂任务的同时,学习了拓展任务."一切为了每一位学生的发展"是基础教育课程改革的核心理念,学生是学习的主体.在教学中,该教学模式能有效地引导学生主动参与,主动探究,勤于动手,培养搜集和处理信息的能力以及交流与合作能力.66.6%的学生在学习中更喜欢与同学合作,31.67%的学生认为在翻转课堂学习中自己合作的能力得到提升.在与学生的访谈过程中,也有学生提及与同伴合作时良好的心理体验.学生在学习中,学习到的能力如图1-2所示,从统计分析来看,学生在翻转课堂中多方面能力得到锻炼.从课堂观察的结果来看,大部分学生课堂都在积极完成任务,走神分心做与课堂无关的事情比常规教学来的少,而且课堂交流次数明显增加,课堂学生平均与教师交流的次数为13.13次.

基于微视频的翻转课堂教学有助于提高学习者自主学习能力,促进理解和深化知识,激发学习者学习兴趣,促进知识内化的程度及减少操作错误次数,提高学习成绩.但是应用不当容易让学生产生倦怠,需要注意一下几点:

1.制作微视频资源要依据学习内容及学习者特点

小学生的的注意力集中的时间是比较短的,教师在录制微视频资源时,在微视频画面上呈现恰当的提示信息可使学生对讲授的内容形成有意注意以充分理解和思考问题,如运用Camtasiastudio软件录制微视频时,可以使用软件自带的屏幕画笔工具跟踪讲解过程,在重难点处进行文字备注,但是提示信息不宜过多,过多容易让学生抓不到重点.因此,教师应从教学目标出发,分析教学内容重难点和学习者特征,制作出高质量的微视频实验资源.

2.结合微视频资源,注重教学设计

能够根据教学内容重难点和学习者特征,制作出高质量的微视频实验资源对翻转课堂的教学是十分有益的.但是要求每位教师都花大量时间制作微视频备课的时间成本太高,这就需要利用现有的视频资源.如果要借用现有视频资源,需要授课教师精选微视频内容,结合自身学生的特点进行教学设计,任务设计不能生搬硬套,否则将无法达到预期效果,还可能干扰学生的知识的吸收和理解的过程.

3.在学习过程中注意反馈性指导和及时的鼓励

在基于微视频资源的翻转课堂实验教学实施中,教师的角色虽然是促进者,引导者,但却是整个学习过程中不可缺少的主线.由于课前学习效果也是基于微视频资源的翻转课堂教学模式实施成功的关键,在课前学习中,教师通过社交工具的指导能够提高学习者的学习动机和学习效率:在课堂学习过程中,教师的有效引导和实时的反馈评价,可以使课堂学习有条不紊,有效解决学习过程中存在的问题以促进知识内化.因此,教师应该在基于微视频资源的翻转课堂实验教学中有意识的反馈知道,并及时对学生的学习进行鼓励,以更好地达到学习目标.

利用网络开放资源,开展科普阅读

小学科学课程的总目标,要求学生通过科学课程的学习,能保持和发展对自然的好奇心和探究热情,理解与认知水平相适应的科学概念,并能应用于日常生活,初步了解科学技术与社会的关系,初步形成对科学的认识.go.nmc./myless).如图2-1这个网上社区,教师可以进入并交换教育资源,为学生寻求好的阅读资源.注册用户可以基于年级,学科或话题来搜索,也可通过讨论区与其他用户联系.在这种建立基于开放资源的"大阅读"环境下,开展科学阅读活动,非常需要以人为本,从学生的兴趣和需要出发,促进学生主动地学习,也促进学生对科学本质的理解,提高学生的科学素养.

三、利用无线网络,移动设备和云端软件,体验虚拟远程实验室

虚拟远程实验室利用无线网络,移动设备和云端软件让学生们有更多机会进行科学实验.在很多方面,虚拟和远程实验室比那些现场动手进行的实验室更具优势.在虚拟和远程环境下,可以高效率,高精度地进行无数次实验.由于虚拟实验室允许全天候的访问,并有更大的试错性学习空间,学生们可以花更多的时间进行科学测量并在实验室中进行实践.这些虚拟界面和模拟仿真给学生提供真实的科学体验,可以节省学生准备材料的时间和精力,也节约了学校基础设施建设和维护物理实验室的经费.


科学是以实验为中心的学科,而实验特点决定了学习环境的不安全因素,在实验过程中教师无法有效的监控学生的安全情况,这成为了小学科学课堂开展实验的一个重要瓶颈,而基于虚拟现实技术的实验室则可以有效的将学习环境的不安全因素降到最低,并且教师可以有效的监督学生的学习情况.比如,教师在教授苏教五年级上"探测暗盒里的电路"这一课时,可以利用虚拟实验室演示实验,呈现一个完整的电路给学生,复习之前学习的"简单电路"的知识要点.随后,可以让学生以小组为单位,开展设计暗盒,解暗盒活动,进行协作探究学习.最后,由教师设计暗盒电路,同时下发任务至学生机,进行解暗盒竞赛.在学生实验过程中,计算机可以记录下孩子们的所有操作,教师可以实时获取到学生的实验失误率,完成率等数据,基于简单的学习分析程序,教师可以有效判断每个学生对本节课知识的掌握情况.

虚拟远程实验室有着普通实验室不可替代的优势,该学习环境中所涉及的虚拟技术是一种功能比较强大的现代信息技术,整个环境的设计要结合信息技术与课程整合的要求与宗旨.信息技术与课程整合强调运用信息技术来创建理想的学习环境,全新的学习方式,教学方式,从而彻底改变传统的教学结构与教育本质.以此看来,虚拟学习环境的设计应遵循以下几个要点:

1,创设情境,激发学习动机

虚拟实验室运用于课程教学中,可以创设与课程内容相关的,几近真实的情境,从而让学习者产生身临其境的感觉,最大程度上深化体验学习.在环境的创设时,可以分为体验情境的创设和探究情境的创设.所谓体验情境是指生动丰富,形象有趣的三维真实感的漫游环境或者动画,体验情境是为了吸引学生的无意注意,让学生对相关课程产生兴趣,探究情境是指学生不仅漫游其中还可以通过调整参数与其产生交互的三维环境,学生在自主探究或合作探究的学习活动中获得学习乐趣,探究情境是为了激发学生的有意注意和联想思维,是学生利用原有经验来体验新知识,在新旧知识建立联系的过程中构建新知识的意义.教师在使用虚拟远程实验室的时候,需要创设相关的情景,激发学生的学习动机.

2,强调交流与协作,开展探究式学习

虚拟实验室的另一个优势是让学生间开展交流与协作活动变得简易可控,便于学生开展探究式学习.在环境设计时,除了体验情境和探究情境的创设之外,还应该多提供一些支持工具和信息资源,为学生提供小组讨论与交流的机会,比如BBS,聊天室,电子邮件的应用等.可以让学生主动加入一些实践社群,把自己的触角伸到外面的世界去.我们的学生,习惯了教师引领,自主学习,非正式学习,协作学习以及主动学习的技能和国外的学生还是有差距的.加入实践社群,其实就是把自己置身到高手中去,跟他们去学习.在开展协作学习的过程中,每一个学生的智慧,思维与灵感都可以被其他人所共享,因此讨论与交流可以让反思更具广度和深度,进一步提高抽象概括的水平.另外,讨论与交流可以围绕一定的"问题-任务"来完成,"问题-任务"的设置可以根据学生在学习过程中遇到的或者可能遇到的问题,困难来进行.

3,基于学习分析,注重评价与反思

学习分析技术是"大数据"在教育领域的应用.随着网页追踪技术变得越来越精细化,教育也开始应用这一技术,来促进学习者的参与并为其提供高质量的,个性化的学习体验,这将会改变传统的"一刀切"似的教学传递方式.在虚拟实验室中,利用数据库可以清晰地记录下来学生的每一次点击,每一次作业提交,利用这些数据老师们可以判断哪一种教学策略是有效的,哪一些问题是学生们普遍不会的.评价与反思是始终贯穿于整个学习之中.基于学习分析的评价主要是针对学生学习目标的实现来进行的,教师应该应本着尊重学生个性,鼓励创新的原则进行,不能一概依数据而论.并引导学生反思自己学到了什么,是如何学到的,有没有更好的方法以及如何实现等等.不能光做不想,要不断反思,不断提升,这不仅有利于学习目标的达成,而且可以挖掘学生的潜能,利于后续学习.

四、结语和展望

网络环境下的开放性小学科学教学除了本文例举的翻转课堂,科普阅读,虚拟实验室之外,还有很多形式.在应用这些新的教学模式的时候,有惊喜也有思考.新技术的应用大大拓宽了学生的知识面,提升了学生的信息科学素养,让学习延展到我们的生活之中,让小学科学教学步入一个新的台阶.摆脱了以学生兴趣低,动机弱,无法协作的学习,无法充分实验的状态,让学生更好的理解知识间的内在联系,更好的实验探究,构建属于自己的科学知识体系.

在整篇论文中,论述到新技术,新方法在教学中的意义,具体设计,应用效果,注意事项等等,在这些论述中凸显着一个很重要的观念,就是开放.时间,空间,学法,教法,资源都是开放的.那么进行开放性教学的目的是什么其实,在课程教学中运用新技术进行开放教学的目的已经远远超越了教授课程内容本身,更多的是培养学生的多种能力,包括了表达,分享,思考,组织,创新,这些能力将使学习者受益终生.更加丰富多彩的开放信息资源和社交关系,迫使我们重新审视自己作为教育者的角色.无论是翻转课堂还是虚拟远程实验室,都是学生喜欢,乐于接受的教与学的方式.在新的信息时代,我们有理由让学习变成我们的一种生活方式,进而升华每一个个体的存在形式,新技术永远将为新的教育思想和实践怎么写作,期待更多新鲜的教与学的深化给小学科学教育注入不竭动力.