基于電子書的科學學習

在我的課堂上，有一位淘氣很難管教的學生，其實他很聰明。我想幫助他，想激勵他好好學習，可又無計可施。有一天，我聽到他說：“事實上，我一直都很喜歡電子書。”這句話給了我一個靈感，我似乎找到了開啟他對科學感興趣的一把鑰匙。

很多學生在課外大量使用移動設備。利用現代科技的電子設備作為學習指導，相比于一些成人的教導，能讓學生感到更加寬松自由。這個時候，教師需要進入一個數字世界來和他們的學生進行交流，激勵和引導新型的學習者。學生給教師帶來挑戰的同時，也給教師帶來了新的機會。

我們基于四年級《地形》單元，利用iPad上的電子書，設計了一個研究專題。我們寫出了關于地形的概念、學生的發現和評價，記錄了學生的研究過程、老師的觀察、一系列的評價和對學生訪談得出的結論。

一、電子書

電子書的內容必須是非小說文本，語言有藝術性，內容有科學性。這樣的內容在教育上越來越受到重視，特別是使用國家的核心素養標準后，各州更加重視這樣的閱讀題材。由于非小說科學文本大多都是利用科學記錄的形式寫成的，因此在使用這類素材進行教學時，需要采用不同的教學手段而不是記錄文本。在教學上，要求學生從難懂的科學教材和非小說電子書中獲得信息。在四年級，新一代科學標準（NGSS）對《地形》單元的目標要求是：能夠通過分析和解讀數據來描述地球的特征。

四年級學生使用的是哈科特（Harcourt）科學教材，我們可以利用這個教材上的內容讓學生開展對地形的學習。學生進行一些科學實踐活動，如制作黏土模型和模擬火山爆發，利用電子書閱讀《國家地理》非小說文本，如冰、水、風、地震和火山，還可以閱讀關于塑造地球的一些力的知識。

二、調查研究

地形專題融入了非小說電子閱讀和探究活動（見圖1）、口頭表達以及學生在家里完成的自選項目（見圖2和圖3）。

家長們會收到有關這個研究專題的信息，并簽署一個表格，表明他們的孩子選擇了哪個項目。在一個月的課堂教學中，學生在課堂上進行研究和匯報。同樣，有一個月的時間在家完成一些項目。學生把學校完成的項目記錄在筆記本中帶回家。由于學生的家庭條件和文化背景不同，我們也為在家里進行研究提供支持，鼓勵學生尋求老師的幫助，或給他們提供充裕的研究時間。有了老師的支持，所有學生都能完成家庭作業。

學生選擇的研究項目有：沙灘、洞穴、冰川、島嶼、高山、火山和瀑布。學生學習不同的地形，了解它們的特征和分布位置，以及形成這些地形的自然因素，包括天氣和侵蝕等。

在研究過程中，學生需要定義地形，并指出形成這種地形的因素是什么。學生需要提出兩個他們想要得到解答的問題，以此來促進他們的研究。我們與學生一起學習，確定嚴謹的科學問題，讓學生把注意力放在研究過程中，利用電子書作為一種工具，幫助學生確定研究問題。我們花費大量的時間去了解如何搜集和分析信息。

在學生開展項目研究時，一個最大的障礙就是平臺上提供的不同年齡層次的電子書難易程度差別很大。對應這個年級段，有兩本書是我們所喜愛的——《火山》和《巖洞》，因為這兩本書可讀性強，還提供了科學詞匯。我們還發現了一個關于地貌的電子書網站：力知識、地球與太空科學。網站里的每本電子書都嵌入了視頻和聲音及朗讀功能，網站上的電子書可通過網站里的搜索引擎搜到。因此，沒有電子閱讀器的同學也能夠通過電腦搜尋網站，找到相應的電子書。

為了讓學生熟悉電子書，我們選擇了一個學生沒有學過的地形單元來研究。然后我們向學生介紹了相關網站，使用平板向他們介紹電子書的特點。學生4人或5人一組，了解電子書的使用。第二天，學生們便開始閱讀這些書籍。從那以后，學生可以自由選擇電子書或者紙質書籍來進行他們的研究。

學生在進行研究的過程中，興趣非常濃厚，這是課堂集研究和交流于一體的最好證明。我們對學生們用電子書進行研究的高度熱情感到十分訝異。學生的參與感具有多個維度，包括行為參與（積極履行學術學習任務）、認知參與（利用高層次學習策略來形成深層次的理解）以及情感參與（享受學習任務，并且表現出對學習的熱情）。

電子書的朗讀功能幫助學生從非小說文本中提取信息，此前搜集信息對學生來說是十分困難的一件事情。學生在閱讀《火山》這篇文章后，能夠非常自信地相互分享他們了解的知識。相比于以前來說，他們似乎更能夠回憶起學到的知識并建立知識之間的聯系。通過電子書可以讓更多的學生投入科學學習中。

三、評價

在整個研究過程中，學生記錄下他們的研究，并在讀書筆記中寫下他們閱讀的內容，我們將讀寫與科學探究結合起來。閱讀和科學實驗都是探究不可缺少的內容；學生通過閱讀和實驗來發現知識；在探究和理解的基礎上共享學習策略，這些是綜合課程的重點。由于將近一半的四年級學生閱讀的分數不高，因此我們認為在研究地形的過程中，仍然要十分重視學生讀寫技能的培養。相比于在家研究，我們更加關注在校研究。在校研究的部分為50%，在家完成的項目為40%，展示占10%。

在地形研究專題中，我們希望學生都能參與研究，因此評價標準要能真正反映學生的參與度，包括利用iPad和紙質書搜集信息的能力，以及所提出的問題和研究結果。在評價部分，會對學生從多種渠道包括媒體文檔中分析和解讀數據的能力進行評價，也會對學生對地形特點以及形成原因進行展示的情況進行評價。我們通過學生、教師和研究人員觀察記錄及對話，對學生進行評估。學生都很喜歡利用iPad搜集信息，他們也使用了一些高層次的策略，如提問和概念生成（認知）。在學生的記錄本中也反映出他們的積極態度（情感）。我們也對學生在小組或獨立完成任務時，是否合理分配時間進行評價，還關注學生的科學記錄是否書寫完整、標點是否正確、拼寫是否正確等。

在評價過程中，我們也從多方面收集信息。學生在閱讀筆記中向我們反饋他們所閱讀的內容，并寫下他們發現的有趣內容，以及他們對書中使用的媒體（照片、圖片或視頻）的看法。同時，我們也對學生的研究經歷進行訪談，讓學生談談“使用電子書籍進行研究的感受是什么？使用電子書籍的優點和缺點是什么？”他們的回答也記錄在評價本中。

四、學生反饋

學生在訪談中說到如何使用電子書，以及如何享受這個過程。奧布里同學說：“喜歡。能更多地用到手，當你動手時，你能學到更多的知識，所以只要動手，就會變得更好。”電子書吸引著不同類型的學習者，可以調動學習者的運動覺、聽覺和視覺。

電子書也為學生提供了許多有趣的知識。山姆同學說他不能寫盡他閱讀電子書過程中學到的所有知識。亞歷山大同學說：“我喜歡它，因為利用iPad可以做很多研究，可以搜集到許多信息，我喜歡用它來獲取更多的知識。”對于塔亞同學來說，電子書為她的海報提供了許多想法。很多學生都表達了在研究中電子書對他們的幫助。還有同學對iPad上有多少書籍進行了評論，認為使用電子設備可以獲取更多的信息。

電子書有一些特點吸引著學生，朗讀設置是大家最關注的。克里斯汀娜同學說：“我認為電子書籍是很好的，其中有一些非常好，因為它可以讀給你聽，我喜歡它因為我不太擅長閱讀，而它可以讀給我聽。”朗讀功能的一個優點是使閱讀困難的人也能了解科學知識。弗朗西斯同意克里斯汀娜的觀點：“讀給我聽比我自己閱讀要能獲得更多的知識。”這些學生注意到了他們的學習方式，并指出電子書是如何幫助他們學習的。

電子書的另一個吸引學生的特點是自動翻頁功能，蘇菲說閱讀紙質書要花費時間在翻頁上。字號大小能變化，特別是能將字號調大，這對安東尼來說是十分重要的，因為“如果你太累了，調大字號對閱讀是十分有幫助的”。他們很享受在底部將滑動條移動到某個位置或點擊鏈接從目錄中轉到另一個特定的章節。許多學生談到電子書是如何在閱讀過程中突顯一些字詞，幫助他們跟上閱讀速度的。

對我們來說，最感興趣、最受歡迎的三個功能，除了朗讀功能，就是非小說文本功能：發音指導、詞典，以及每章節結尾的理解問題的設置。學生喜歡能夠看到分解的詞，并聽到它的發音。杰米說：“在一本書中，被書中的一個單詞難倒了。如果我有電子書，它就會為我讀這個詞。”瑪利亞能更好地理解杰米的話，因為她可以聽到她不會發音的詞。最吸引人的是學生享受電子書每單元后設置的問題，特別是在《火山》和《巖洞》的章節里，“你可以找到許多信息，然后，一旦你完成了信息，它就會測試你對看到的內容的理解程度。”喬希望知道自己到底學到了什么。

在《火山》和《巖洞》的章節中還融入了許多有教育意義的游戲，學生在對書籍進行預覽時可以玩這些游戲。安迪喜歡里面的游戲，因為“它們會教你許多新的詞匯”。學生們非常喜歡玩游戲，因為這些具有教育意義的游戲會吸引他們參與科學學習。

電子技術同樣可以促進學習，在學校使用iPad是一件十分讓人激動的事。希瑟說：“我認為這是十分有趣的事，因為我從來沒有使用過iPad。”約蘇亞告訴我們說：“技術使一些東西變得越來越有趣。”艾米麗說：“紙質書十分無聊，它不會吸引你的注意。”但她對電子書卻不這樣認為。

五、教師的反饋

電子技術是生活的一個組成部分，每位老師都在思考在教室中如何更好地利用電子技術。我們使用電子書直接將科學與語言藝術結合起來，同時，電子書的設計也融合了科學和語言藝術。同學們喜歡用一根手指翻書的感覺，大多數學生都對研究表現出積極的態度。我們對學生在電子書和傳統紙質書之間閱讀的差異感到驚訝，我們需要了解他們在哪里閱讀到科學知識的。

通常，一個大的研究專題需要學習多年。然而，在地形部分我們成功地使用了電子書，對天氣單元里的一部分也進行了研究。電子書的使用改變了學生的學習過程，電子書上的各種格式提供了更多的方法來查找信息。學生越投入研究，就越容易培養他們的科學興趣。過去，研究專題一般都是由教師指導和控制，電子書的使用會使研究更以學生為中心。

我們研究的一個不足之處在于，學生們不得不共用iPad。我們沒法分配每個學生的學習時間，如果想更進一步研究學生使用電子書的時間，需要提供更多的設備。

六、結論

使用電子書讓學生接觸非小說文本的科學書籍，他們會使用電子書的一些功能，如朗讀功能和詞典功能，來增進他們對主題的理解。他們可以利用電子書搜集許多知識來幫助他們完成海報、展示研究成果。學生也能更好地回憶起知識，更好地理解獲得的知識，并對科學探究持有積極的態度。道格拉斯同學說：“使用電子書使我更加關注瀑布。”通過電子書閱讀學習，88%的班級在年底閱讀評估中發現，學生的閱讀能力有所提高，很明顯，使用電子書可以促進學生學習進步。基于電子書的這些優點，我們將電子書融入科學學習中，這樣會豐富學生的學習經歷，吸引更多學生投入科學學習中。

（譯者：高夢波，首都師范大學初等教育學院；校對：劉忠學，人民教育出版社綜合理科室）