運用數字化技術提升高中生學科核心素養

賈清仁　任宏烈　蔣真理

學科核心素養是一種跨學科素養，是對學生真正有用的東西，是知識、技能和態度等的綜合表現。學科核心素養既包括問題解決、探究能力、批判性思維等“認知性素養”，又包括自我管理、組織能力、人際交往等“非認知性素養”。我們通過運用云技術教學手段、極課大數據分析、GIS地理教學軟件、“輕松課堂”網站等這些數字化技術，從知識、能力、態度三個方面提高高中生的學科核心素養。

一、運用云技術教學平臺攻克學科知識重難點

云技術利用互聯網的高速傳輸能力，將用戶所有的數據和服務（各類軟件）都放在“網絡云”（大型數據處理中心）中，將各種各樣的終端（例如個人電腦、手機、電視等）進行連接，為用戶提供廣泛、主動、高度個性化的服務。對于學科重難點知識，我們借助云技術教學平臺，讓學生廣泛、快速獲取資源信息，合作交流討論，逐一破解疑難。

我們的云課堂教學一般做法是：學生查詢電子書包里的教學資源，登錄yammer（班級博客）進行提問和討論。或者由教師將學生在yammer中提出的典型問題截圖并展示出來，并且對Forms反饋的學習情況進行現場分析，讓學生分組討論，回答問題。教師適當予以點撥，最后得出結論。教師也可以在線解答和點評，學生也可以通過yammer與教師私信，單獨與教師進行交流，又或者在網站中結合自己的學情，自主選擇觀看微課視頻，最后通過推送的有針對性的練習檢測學習效果。

二、運用極課智學系統精準完善學科知識體系

極課智學系統以常態化學業信息采集存儲和集中式動態學業檔案管理為基礎，能通過圖像模式識別、云計算技術、大數據分析等技術，結合先進的ILP適應性教學模型，對教學進行全面、即時、精準的過程性評價與反饋，在彌補學科知識短板、精準完善學科知識體系方面，成效顯著。

一是極課智學系統的數據采集分析可以協助建立師生教學檔案。極課掃描可以達到每分鐘掃描60份試卷，掃描完畢即自動生成檢測報告，以大數據直觀呈現測試班級成績對比、測驗質量報告、基礎指標對比等情況。教師可以由此建立自己的教學檔案。學生也可以建立自己的學業檔案。在檔案中，學生可以發現自己的學習總體情況——成績報告、自己在答題過程中的典型失誤情況、知識點掌握情況等，從而發現自己學科知識中的短板。

二是極課智學系統能協助查漏補缺，讓學生完善學科知識體系。系統在診斷出學生的薄弱環節后，會推出相關知識講解和鞏固訓練題，學生只要打開網絡就可以進入學習狀態，查漏補缺，精準完善學科知識體系。

三、運用數字實驗室培養探究創新能力

學校建成了地理和歷史數字實驗室。在地理數字實驗室里，我們使用地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）教學軟件培養學生探究創新能力。

地理信息系統是在計算機硬件、軟件系統支持下，對空間數據進行采集、操作、儲存與管理、分析、輸出的技術系統。簡言之，地理信息系統是綜合處理和分析空間數據的一種技術系統。

GIS技術有助于培養學生的地理信息素養。GIS可視化功能能夠使地圖變得更加多樣、直觀、準確； GIS的疊加分析、緩沖區分析、網絡分析及DEM數據的應用等功能能夠將抽象的地理事物變得形象直觀，可以幫助學生準確地描述、分析地理事物的空間分布和各地理要素之間的關系，提高學生的地理空間思維能力。

GIS還可以在地理教學設計中得以利用。例如，教師利用GIS軟件根據自己教學的需要編輯繪制各種普通地圖、專題地圖，作為課堂教學用圖或者學生課后的作業練習用圖；指導學生進行研究性學習方案的設計，鍛煉學生探究問題的能力和自主創新能力。

我們運用GIS軟件開發地理鄉土資源激發學生探究熱情。學校所在地是四川省綿陽市，我們以綿陽市鄉土地理知識為學習內容，具體包括：綿陽市的地理概況、經緯度、相對位置、地形地貌、氣溫和降水特點、河流分布及其水文特征、主要工業部門、農業特產、旅游景點分布、公路交通狀況等。

為發揮GIS軟件的最大教學效益，培養學生探究創新的能力，在教師的指導下，學生將中學地理教材、地理圖冊、參考資料上的圖片、文字等信息進行數字化處理，從網絡下載數據資源，進行加工、整合、完善，基本形成了中國地理、世界地理以及部分自然地理、人文地理相關的GIS數據資源庫。在建立數據資源庫的過程中，學生創新的智慧火花不時地閃現。目前我校師生共同建立的GIS數據資源庫基本能夠滿足我校中學地理教學的需要。

四、開發“輕松課堂”網站增強自主學習能力

在一批教學科研骨干的帶領下，教師們開發“輕松課堂”網站，設置特色欄目?！拜p松課堂網站”以構建網絡輕松課堂為目標，以幫助學生輕松學習、快樂健康成長為己任，通過網絡教育平臺挖掘學科特色文化，力爭實現學生之間、教師之間、師生之間的交流互動，開辟學生自主學習的新天地，為學生自主學習奠定基礎，讓學生體會學習的快樂，收獲成長的喜悅，提升自主學習能力。具體欄目有：

“學科趣味”欄目。我們整合網絡教育資源，挖掘學科特色教育內容，將學科中有趣有用的知識，特別是與現實生活有直接聯系的知識單獨挑選出來，構建學科特色文化教育平臺，激發學生的學習興趣和熱情，使他們輕松快樂地學習?！皩W科趣味”的二級欄目目前開設有：魅力語文、數學海洋、激情英語、物理天空、化學園地、生物世界、政治視野、歷史之窗、地理縱橫。這一欄目搭建了溝通學科知識與現實生活的橋梁，讓學生感受到了學科的無限魅力。

“名師課堂”欄目。針對學科知識中的重點和難點內容、教材知識體系中的盲點內容（如語文中的漢語語法知識），我們邀請校內優秀教師講課并制作成微課，上傳到網站，學生可以看到適合自己需要的詳細講解，攻克自己學習的難點、盲點。這一欄目整合網絡優質教育資源，提高了學生的學習效率。

“步步登高”欄目。這實際上是網絡答題，步步升級，不斷增強學生學習信心。題目通常設置為基礎的判斷題和選擇題，答對題目電腦自動評閱試卷并給予分數，分數分等級給予獎勵，以激發學生的學習熱情，增強學習信心。

“重點輔導”欄目。結合個別學生的學習實情，針對他們的學習困難，選派優秀教師，實行教師一對一的網絡輔導，實現網絡教育的個性化。

“在線閱讀”欄目。這一欄目讓學生能夠與與大師“對話”，通過積極正面的文化熏陶和感染，培養學生良好的審美情操，樹立正確的世界觀和人生觀，增強抗御人生風雨的能力。

運用數字化信息技術提高課堂教育教學效益、提升學生學科核心素養是網絡時代的必然趨勢，也是當今教育的幸事。但是，要真正實現數字化信息技術與學科教學全面、深度且科學的融合的目標，的確是一個需要長期認真深入研究的課題。我們在研究實踐過程中發現，首先人的觀念要轉變。學校領導、教師、學生以及家長的教育觀念不更新，數字化信息技術在教學中的推行就舉步維艱。其次是要具有科學的運用策略，使用者一定要明白數字化技術在提高課堂教學效益方面的真正價值，何時用，怎樣用。最后還要思考，我們在運用數字信息技術的同時如何傳承科學有效的傳統課堂教育方法。這三個方面的問題，也是我們課題研究將來進一步探索的方向。

本文系四川省綿陽市2014年度普教科研項目“選擇性運用數學化技術提升高中生學科核心素養的途徑探索”研究成果，項目編號：綿教體函[2014]459號。

（作者單位：四川省綿陽市實驗高級中學）

責任編輯：肖佳曉

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