徐春明
江苏省溧阳市外国语小学
【摘要】数字技术进课堂已成为一种趋势，但目前很多时候还只是表现为“多媒体辅助教学”，其侧重点主要还是利于教师的教，课堂中教师运用数字技术占据了绝对主流，学生仍旧是以“看”为主，很少有机会操作，从学的角度审视科学探究性学习，数字技术并没有真正融入孩子的学习过程。从这个意义上讲，学生在数字技术运用方面的优势和数字技术本身的优势并没有有机结合，数字技术赋能个性化学习方式并没有真正实现。本文以小学科学为例，探索了技术赋能科学探究性学习方面的问题。
【关键词】小学科学 探究性学习 情境 信息 学习方式
《科学课程标准》中明确指出：要引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习，将学生的科学学习置于广阔的背景之中，帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的学习经历。要实践体现学生主体地位的以“自主、合作、探究”为特征的科学探究性学习方式，必须将数字技术与科学学习活动有效融合。在保持传统教育优势的基础上充分借助数字技术赋能，营造一种新型的探究环境，使资源与信息更容易采集、共享与交流；自主式学习方式更容易实现；知识的组织形式更丰富。真正把课堂“还”给学生，让学生善观察、会分析、乐交流，从而让主动学习、快乐学习、个性化学习成为可能。以下对数字技术赋能科学探究性学习进行分析和探讨。
一、技术赋能学习情境的有效创设，激发学习兴趣
迁移学理论认为，置于真实世界的学习任务，基于问题的学习情境，可以使学习者更能理解所学的知识，更易掌握所学的技术，还能将其所学有效地迁移到新情境中。数字技术在创设情境方面有传统媒体无法比拟的优势，图文、动画、视频等形声结合的特点更容易创设基于学生生活的学习情境。
如，本课的导入部分是这样实施的。播放动画第一段：两个小朋友跟着爸爸妈妈也去泡温泉，分别在温度不同的1号池和3号池；播放动画第二段：从1号池和3号池出来再进入2号池，两人对2号池的冷热程度产生了异议，引起了争论。引导学生思考：你对这件事有什么看法？
以真实生活中的小事例为原型，通过动画的方式再现，引发学生的关注与思考，学生意识到“感觉并不一起可靠、准确”、“用工具‘温度计’测量更准确”，情境的趣味性、引导性，激发了学生的学习兴趣，产生了新的学习需求。
二、技术赋能课堂信息的实时采集，提高学习效率
⑴实验数据实时采集
在采用定量研究方法的探究实验结束后，各小组都详细收集了实验数据，传统的处理方法一般有两种：一是老师利用实物投影展示每一小组的实验数据，引导全班进行数据分析；二是各个小组依次汇报实验数据，教师利用“EXCL”软件汇总数据。这样的方法一方面占用了大量的时间，另一方面也削弱了学生的关注度，影响了实验数据的交流分析效果，即效率低。
针对以上不足，本课引入了“科学实验数据网络收集系统”，10分钟内每隔两分钟测量的温度变化数值一共6个，由学生利用平板电脑登陆系统，在线上传实验数据，软件系统后台自动汇总数据。并以三种方式呈现给学生：①所有小组的纯数字实验数据表格；②所有小组的实验数据统计折线图；③各组的实验数据平均值以及每两分钟之间的温度差数值。学生可以根据自已的喜好和需求，选择相应的方式进行实验数据分析，寻找隐藏在数据背后的热水变凉降温速度规律。
技术赋能一方面让数据收集瞬间完成，节约了宝贵的课堂时间；另一方面使呈现的方式丰富多样，给了学生更多选择的机会，增加了实验数据的“适应性”，能更大程度地满足不同学生的分析需求；第三，新颖的方式也激发了学生的兴趣，提高了对实验数据的关注度。实际课堂中，学生既能方便快捷地分析出热水变凉过程中降温规律是“先快后慢”，又及时发现其中错误的数据，并进行寻根究底，提高了科学探究的实证意识。
⑵动态资源即时捕捉
学生在探究过程中的成功做法与失败经历往往是稍纵即逝的，尤其是操作过程，虽然学生记录的实验数据，但实验是怎么做的，真实的结果是怎样的，往往在实验后的汇报过程中只能用语言表述，一旦与其他组（或正确的）结果出现差异，靠争论很难有科学的结果。
在本节课中，运用智能手机拍照、视频技术，即时捕捉学生实验操作的瞬间，或实验现象的画面、视频，并通过QQ的文件实时传输功能，立即呈现在全班学生面前（大屏幕）。为学生的汇报提供帮助，或作为动态生成性资源，引发学生的思考与讨论，促成进一步探究活动的开展。如，学生在自主学习数字温度计使用时，有一组将温度计的传感器金属头触碰了玻璃杯，导致温度数值出现错误。老师巡视时通过拍照，捕捉这一资源，在交流环节时，将图片呈现出来，引导学生自主分析、发现问题，同时也让全体学生进一步规范、强化数字温度计的正确使用方法。
三、技术赋能学习方式的自主选择，丰富学习过程
学生经常要面对新的工具，在“想使用”与“不会用”之间，学习的需求自然就产生了。传统的做法往往是教师教学生学，一厢情愿地认为学生能好好学，熟知工具使用的每一个细节，可是在实际的课堂中往往事与愿违，有许多学生对刻板的指导与说教提不起兴趣，还有一些学生，即使认真听了也可能受制于能力的限制，没有完全听明白，使用中难免会出现错误。究其原因我们发现，其关键还是“需求”，用统一方式去满足“不同需求”，“个性化学习”只能是一句空话，必然会出现各种各样的问题。
就“学习新工具”这一点，我在本节课中作了新的尝试。首先让学生思考，想使用一个新工具我们应该怎么办？学生的答案多种多样：“可以看说明书”、“可以百度上查数字温度计使用视频”、“可以向会用的人请教”……根据学生的需求，我提供了四种方式：①投影展示文字和图片说明；②纸质说明书；③利用夹板电脑看微视频；④向老师请教。课堂中，学生选择的方式不一样，使用的时间也不一样，但最后都掌握了正确的使用方法，成功测量了水的温度。这样的殊途同归（学会数字温度的正确使用方法），表象是不同的学习方式，背后的实质是发挥学生的主观能动性，勇于思考，并用自己擅长的方式学习，让每个人都获得成功的体验，提高探究的意识和能力。
在“连续测量一杯热水”探究实验阶段，也提供“文字图片版”、“微视频版”这两种方式的实验提示，实验不要求同时开始，更不要求同时结束，学生根据他们自己的实际情况作出相应的选择。实际课堂中，能力强的小组直接开始实验，其他小组有的先根据文字图片版的提示，试做一次后再开始正式实验；有的再重新看一遍“微视频”，确认无误后才开始实验；还有的则是挑自认为的重点部分学习一下，再开始。
此外，运用新技术而制作的数字化工具已“平民化”，如温度传感器、红外线测距仪、数字天平、数字显微镜等等，其功能优势与传统工具相比，使用更方便、测量数据更准确，我们完全可以根据学习内容，精心为学生准备相应的数字化工具，让学生尽可能多地采集准确的数据，并透过可见的数字，进行记录、比较、计算、分析，建构科学的概念；尽可能快地采集准确的数据，缩短了实验时间、提高了实验的效率；尝试从重视知识传授的验证性实验向重在培养学生科学素养的探究性实验转变，实现更准确更真实的科学探究。
总之，技术赋能让科学探究学习形式与内容更具吸引力，进一步拓展了科学探究学习的深度、广度，丰富了学习过程，提高了学习效率，让学习更主动、更有效、更快乐。