智慧学习环境下培养小学生科学自主探究能力的研究

    刘华波

    摘要：智慧学习环境下能适用于小学科学不同的教学场景中，辅助教师更高效地完成自主探究能力的培养，促进学生自主探究能力的形成。本文主要对智慧学习环境下培养小学生科学自主探究能力进行探索研究，以期能给小学科学教学带来一些启发和思考。

    关键词：智慧学习环境;小学科学;自主探究;能力培养

    中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-21-

    引言

    伴随着教育信息化2.0时代的到来，智慧学习环境为学习者带来全新的学习体验。那么，将智慧学习环境应用于小学科学探究教学，如何才能更好地促进学生自主探究能力的培养？那么，下面笔者将结合教学实践来谈一谈。

    一、智慧环境下基于概念教学的5E模式

    在传统环境下采用5E模式的概念教学，教师遇到的最大困难是对学生概念建构的情况不了解，而学生则对一些抽象概念难以理解，概念认知碎片化。

    利用智慧环境下5E教学模式开展概念探究教学时，教师课前可借助即时投票功能快速对学生的前概念进行摸底调查，为后续的探究活动定好基调。而按需推送的分层测评和系统自动批改生成的大数据，则为概念教学的精准施策提供数据参考，也一定程度上满足了学生个性化探究学习的需求……这些措施能较好地解决教师对学情把握不清的问题。

    教师在智慧环境下推送电子思维导图框架，引导学生聚焦核心概念，梳理探究路径，让学生自主探究，目标明确，思路清晰。而智慧平台中的仿真软件可以帮助学生直观地建构正确的概念模型，弄清原理内涵。虚拟实验室可辅助学生更好地开展实验探究，加深对概念应用的理解。学生在智慧环境下的学习社区互动分享、评价，可让学生的认知结构更趋完善……这些举措对学生建构、修正、迁移、巩固概念大有帮助。

    以苏教版三年级下册“声音的传播”一课为例，大多数学生对“声音在不同介质中传播效果有差异”的元认知是片面，甚至是错误的。加之该探究实验的精度要求高，干扰因素多，易出现有误导性的结论，导致学生无法建构正确的概念体系。但在智慧环境下开展概念探究教学，上述问题可迎刃而解：通过课前声音传播的导学问卷，教师对学生的前概念心中有数;借助思维导图，教师指导学生明晰对比探究声音传播的方法;利用虚拟实验室精准模拟声音在不同介质中的传声效果，有助于学生建构正确的声音传播概念体系;依托即时测评，学生以评促思，加深声音在不同介质中传播的认识;整合学习社区，学生学以致用，进一步充实、巩固个人的概念学习。

    二、智慧环境下基于工程设计类教学的5E模式

    与概念类探究学习相比，工程设计类活动对学生的自主探究能力提出更高的要求。工程设计类探究学习往往围绕一个生活化的活动主题展开。学生据此基点，持续不断地调用个人的知识储备，整合可利用资源，持续不断地向目标努力。因此学生的思维是开放的，探究材料有可能不易获取，常规课堂的时空限制对设计探究活动有很大制约。而且大多数学生对技术与工程领域的探究活动感到陌生和困难，表现为不熟悉设计流程，设计意图表达不清，协作沟通不畅，设计思维狭隘等。

    智慧学习环境在辅助学生更好地开展工程设计类探究方面有着得天独厚的优势。教师将整节工程设计类的教学环节设置为在线提交材料的闯关活动，辅以导学案的支持，可有效地解决流程不熟、盲目探究的问题。在智慧学习环境下，教师课前推送主题探究导学案，让学生熟悉相关项目的研究背景，激发探究兴趣。依托社区学习资源，教师可引导学生学习借鉴，拓展思维。借助线上协作软件，教师能够组织学生合作完善设计方案，解决协作沟通不畅的问题。引入虚拟实验室模拟或采用数字传感器收集实验数据，则为优化设计方案提供科学支撑，也从一定程度上解决“学生有想法但没办法验证”的困难。

    以设计一个降噪耳机为例，教师创设噪音扰民的生活情境后，面向班级学习社区共享有关“降噪”的学习资源，启发学生隔绝或减小噪音的解决思路。接着，教师鼓励各组在OA平台上传设计思维导图，相互浏览批注，以达到启发思路、协作学习的效果。然后，教师推送仿真模拟实验室链接，学生结合使用数字传感器，验证降噪猜想。教师借助自动收集并生成的数据模型，引导学生优化设计方案。

    三、提供个性化指导，满足不同层次学生的学习需求

    智慧课堂学习环境下，教师可利用多种工具和平台向学生推送个性化的学习资源，方便发起学习研讨活动，即时获取学生的学习反馈，更高效更有针对性地对学生进行个性化指导。智慧课堂环境为学生提供交流平台，记录了学习交流讨论的过程性资源，为教师对学生学习进行过程性评价提供依据。

    教师除了关注大部分学生的整体学习情况，还应根据学生的差异性提供个性化指导。例如，对于学困生，教师可给出不同的问题解决方案，让学生验证哪种解决方案是正确有效的;而对于学优生，教师可由学生合作提出至少三个问题解决方案，分析每个问题解决方案的优点和缺点，分析方案的可行性，利用“问卷星”等在线调查工具让全班学生评选出最优的解决方案。

    学生得出解决方案的同时，教师还需要引导学生将所学的知识迁移运用，既可以解决新的问题，还可以巩固所学知识，让学生做到学以致用、举一反三，真正获得问题解决的能力。信息技术为大班教学环境下的个性化学习提供了有力条件和支撑，实现了教師对学生的个性化辅导，从而优化了教学效果，让每位学生在问题解决中获取新知识，又用新知识来解决生活问题，让学生体验学习的价值和意义，在学习中获得成就感，进一步激发学生的学习兴趣。

    结语

    综上所述，在智慧学习环境下开展小学生自主探究教学，让学习者有更具个性化的学习路径，更顺畅地内化建构个人知识宫殿，同时也导致学生在心理预期、探究习惯、思维方式等方面都发生了可喜的变化。可见，智慧学习环境下5E教学模式能够有效促进小学生自主探究能力的培养，这也正是该模式的价值所在。同时，教师在教学中也可以针对学生的差异化需求实施个性化指导，进一步提升学生自我探究能力，提升课堂教学效果，以培养全面型人才。

    参考文献

    [1]黄荣怀，杨俊锋，胡永斌.从数字学习环境到智慧学习环境：学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究，2012（1）.

    [2]谢丰田.基于智慧课堂的教学模式有效性研究[D].福州：福建师范大学，2016.