借信息技術之手，促進自主學習方式“創新美”

許麗玲

摘要：2016年，教育部在《教育信息化“十三五”規劃》中進一步要求：“有條件的地區要積極探索信息技術在眾創空間、跨學科學習（STEM教育）、創客教育等新的教育模式中的應用。”盡可能地為學生提供積極、主動發展的空間，培養學生運用信息技術進行學習和工作的能力、可持續發展的能力，為終身學習打好基礎。在信息技術縈繞的教學環境中，學生可以在教師的引導下，利用各種前沿信息技術開展學習和研究。本文緊隨信息技術的發展趨勢，嘗試設計了促進學生自主學習的教學方式，以有效提高學生的學習效率。

關鍵詞：信息技術;自主學習;創新

一、通過創設資源共享平臺促進學生自主學習

以教科版小學科學五年級上冊中具有顯著技術與工程領域特征的《做個太陽能熱水器》-課為例，為了使科學課堂更有趣且更具有情境性，在開展這一項目式學習之前，首先需要引入問題與確定需求。那么如何實施這一環節呢？此時，利用信息技術手段（如希沃授課助手、學習資源庫）創設一個在班級里互聯互通的資源共享學習平臺，可以很好地幫助學生掌握相關知識。教師或者學生可以在課前搜索更多關于制作太陽能熱水器的文獻、文章或者短文，上傳到共享學習平臺上。在這個資源共享的學習平臺上，學生可以在課前對文獻的信息進行提煉：設計一個太陽能熱水器需要考慮哪些因素？設計制作太陽能熱水器需要經歷怎樣的流程？或者讓小組的同學基于學習平臺上的資料分工協作提出自己的思考或建議。這個過程實際上也就是把STEM涉及的科學、技術、工程、數學的知識進行整合并且讓學生獨立、自主學習的過程。

二、利用微課匯報學習進度促進學生自主學習

微課是一種運用信息技術、按照認知規律呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。在實施《做個太陽能熱水器》這個項目學習時，首先可以把和這堂課有關系的數學、物理、藝術設計，尤其是科學類的知識做成微課資源，讓學生在課前學習預備的知識。

《做個太陽能熱水器》-課，由于內容豐富，可以采用分課時的方法。對于前面課時的學習內容，可以讓學生制作微課進行記錄跟蹤，在最后的匯報課上進行展示。這樣也能借助微課更全面地反映學生在這一項目式學習的過程中，對涉及的各種工程技術產生不同層次、不同方面、不同角度的理解。這樣的學習方式可以讓學生更清楚地記錄自己的學習成果，也可以讓學生更獨立自主地、更方便地修正并推進后續的學習過程。

三、平板大范圍展示學習動態促進學生自主學習

在工程實踐過程中，設計是關鍵，《做個太陽能熱水器》這一項目的學習重點也在于設計。因此，高效展示學習動態，盡可能地讓學生的設計思維產生交流碰撞至關重要。而傳統的教學大多數采用紙質素材，無法即時、大范圍地展示學生的設計思路。在WI-FI等無線信息技術的支持下，利用平板組建互聯學習平臺，幫助學生以最快的速度收集到各種數據，實現數據云端存儲，隨時分享或錄制課堂信息，且不會影響學生參與課堂學習。

例如，學生在設計方案時，能把每個學生或小組的思路即時發布到互聯學習平臺上，每個學生能馬上看到其他同學的設計方案，進而進行借鑒、整合或者反思，這為后來思維的對撞提供了更多的數據資源。除此之外，平板互聯平臺還可以實現思維互通展示，更大范圍地展示學生的可視化思維。例如，在學生設計太陽能熱水器的方案時，每個同學將自己的設計方案上傳到資源庫里，其他同學可以在資源庫里可以查找到任何一位同學的設計方案，交流范圍更廣泛。利用平板組建互聯學習平臺來創設智慧課堂，使學生學習動態更快速、更大范圍地可視化，對于促進學生自主學習具有重要意義。

四、利用3D軟件促進學生自主學習

3D技術能夠較真實地呈現設計作品，也可以作為輔助手段體現學生自主學習的成果。為了讓學生更加自主、開放地投入《做個太陽能熱水器》這課的學習中，可以在課上引入3D軟件協助繪制模型圖或打印實物。利用微課資源和信息技術教師的協助教學，學生在課前或者學習之余自主學習了3D軟件的應用，接著，學生依據設計方案在3D繪圖軟件上建造電子模型，在完成電子模型的設計后，再利用3D打印技術，將模型以實在的物品呈現，以讓學生獲得直觀、深刻、富有成就感的體驗。在這個過程中，學生的自主學習意識可以更好地體現和強化。

五、借助人工智能促進學主自主學習

人工智能涉及數學、電學、力學、仿生學、計算機技術、控制論、機械工程設計等諸多領域，它可以更好地將科學、技術、工程與數學聯系來，讓學生在更融合的教學背景下自主學習。

同樣以《做個太陽能熱水器》這一課為例，為了讓學生在課上解決“簡易太陽能熱水器無法始終朝向太陽（保持陽光直射）來獲得更多熱量”這一問題，教師引入了人工智能技術。在教師的適時引導以及學生課后自主查閱資料交流后，大家制作出了太陽能熱水器智能旋轉底座。（此智能底座是自主開發設計的教具，利用人工智能設備EV3組件。是由電動機驅動齒輪減速系統再傳動到底座上的轉盤實現旋轉，另有控制底座旋轉快慢的主機，可以依據太陽運動的規律來編輯控制底座旋轉方式的程序導入到主機上。連接主機與底座，打開控制開關，智能底座便開始執行命令朝向太陽旋轉了。而且，當季節變化導致太陽高度角發生變化時，為了讓陽光直射熱水器，還可以在底座上加裝棘輪裝置調整太陽能熱水器的傾斜角度。）引入人工智能的概念在于營造學生與時俱進的意識形態，讓學生意識到人工智能領域已經與我們生活緊密相連，讓人類能更好地利用自然資源融合該領域的知識。讓學生在課內接觸一些前沿信息技術可以讓學生體會學無止境，意識到我們應時刻保持學習狀態，這對培養學生自主學習的意識情操影響深遠。

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（責編 張欣）