“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”新模式的探索

黃波

（梧州市民主路小學(xué)，廣西 梧州 543000）

近年來，隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的提出，各個領(lǐng)域包括教育領(lǐng)域不斷融合互聯(lián)網(wǎng)進行創(chuàng)新發(fā)展。不同于早年崛起的計算機輔助教學(xué)、多媒體教學(xué)和在線教育，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”正以種全新的知識探究方式影響著人們的教育行為和學(xué)習(xí)行為。“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)模式使學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)活動更接近真實的科學(xué)探究過程，推動了科學(xué)教育的科學(xué)化。它有利于學(xué)生通過科學(xué)重演，實現(xiàn)科學(xué)的深度學(xué)習(xí)。“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的科學(xué)教學(xué)過程可以去探索新的教學(xué)模式，例如“線下學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)結(jié)合”、“課堂學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)結(jié)合”和“教師指導(dǎo)與自主探究結(jié)合”。

一、線下學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)結(jié)合

“線下”的常規(guī)課堂教學(xué)提供了一種自然的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生立刻進入教師設(shè)計的課堂情境，教師擁有現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生的機會和可能。在“線下”常規(guī)課堂學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以及時獲得教師通過講授、演示、演算、評價等提供的幫助與指導(dǎo)，能夠進行真實的科學(xué)現(xiàn)象觀察、探究工具的使用與操作、科學(xué)實驗的設(shè)計與觀測、面對面的交流討論、師生的情感交流等。但是，由于課堂時間、空間、節(jié)奏的限制，“線下”的常規(guī)課堂教學(xué)不可能充分考慮學(xué)生在知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)速度、學(xué)習(xí)風(fēng)格等方面的客觀差異，學(xué)生完全沒有對學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)速度、學(xué)習(xí)方式等的選擇自主權(quán)，這必然導(dǎo)致一些學(xué)生“吃不了”。而另一些學(xué)生卻“吃不飽”的現(xiàn)象。在“線下”常規(guī)課堂學(xué)習(xí)過程中，教師往往被視為權(quán)威，學(xué)生只是教學(xué)內(nèi)容、書本以及其他媒體材料的接受者。

由于“在線”學(xué)習(xí)將學(xué)習(xí)建構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)之上網(wǎng)絡(luò)平臺為學(xué)習(xí)者提供了多樣化的多媒體資源和計算機調(diào)節(jié)的交互環(huán)境，信息的多樣性和信息獲得渠道的多維性，既讓學(xué)生有機會了解科學(xué)家們的探究活動，也使學(xué)生“重演”科學(xué)家科學(xué)探究過程成為可能，從而使科學(xué)教學(xué)或科學(xué)學(xué)習(xí)活動更符合科學(xué)探究范式。相對于“線下”的常規(guī)課堂學(xué)習(xí)，“在線”學(xué)習(xí)不受課堂時間、空間、節(jié)奏的限制，學(xué)生可以個性化地選擇學(xué)習(xí)材料、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)速度、學(xué)習(xí)方式，這在一定程度上避免“吃不了”和“吃不飽”現(xiàn)象。“在線”學(xué)習(xí)也為學(xué)生提供了更多的平等對話與發(fā)言的機會，特別是對于那些不善言辭的學(xué)生而言更是如此；“在線”討論能夠擺脫常規(guī)課堂教學(xué)中學(xué)生即興的、缺乏深度思考的言說，讓學(xué)生有時間在深思熟慮后通過文字或語音表達(dá)自己的觀點。

同時，“在線”學(xué)習(xí)要求學(xué)生是高動機的、自我指導(dǎo)的以及擁有強大的組織能力；“在線”學(xué)習(xí)也可能帶來“網(wǎng)絡(luò)依賴”現(xiàn)象，缺乏自制能力的學(xué)生可能在遇到問題時，不進行分析與探究，而求助于網(wǎng)絡(luò)搜索答案或解決問題的方法；“在線”學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)程交互作用特點，又讓它成為一種非人性化的缺乏思考深度的甚至探究方向錯誤的學(xué)習(xí)活動，因而可能抑制教學(xué)價值的實現(xiàn)，非人性化的一個直接后果是，學(xué)生很難在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)部達(dá)成一種共同意識，也淡化了學(xué)生小組合作。這些問題只有通過“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的“混合學(xué)習(xí)模式”來解決。

二、課堂學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)結(jié)合

常規(guī)課堂的科學(xué)教學(xué)強調(diào)師生之間的相互作用，表現(xiàn)在：教師通過呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象、展示科學(xué)事實、提出科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣、動機，讓學(xué)生產(chǎn)生求知欲，把學(xué)生“領(lǐng)到”科學(xué)世界中去；在探索科學(xué)世界的過程中，學(xué)生通過與教師對話和提出問題，尋求教師的幫助；在與學(xué)生對話的過程中，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的困難，與學(xué)生一起面對困難，共同協(xié)商解決困難的方案，最終解決困難；而學(xué)生直觀感知科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)事實、科學(xué)問題，通過動腦、動手、動筆和動口，獲得經(jīng)驗和體驗，掌握科學(xué)知識和方法。學(xué)生通過實驗、討論與思考等活動，既獨立地、直接地完成對科學(xué)世界的探究，也養(yǎng)成合作學(xué)習(xí)的精神，還領(lǐng)悟科學(xué)的研究范式。

在“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)中，“提出問題，進行猜想”環(huán)節(jié)除了建立在教師的實驗現(xiàn)象演示、生產(chǎn)生活現(xiàn)象介紹之上以外，還可以建立在學(xué)生閱讀教材內(nèi)容、課前通過互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)信息、學(xué)生之間的交流討論之上。“反轉(zhuǎn)”的科學(xué)課堂，能夠真正實現(xiàn)由教師引導(dǎo)、學(xué)生各自提出疑問，真正讓學(xué)生基于前期所獲得的信息進行有根據(jù)的猜想、推測并設(shè)想可能的答案或解決問題的途徑，不會等待教師提出問題和提供解決問題的方案。

同時，可以在學(xué)生提出的猜想、推測和設(shè)想的基礎(chǔ)上，教師與學(xué)生共同評價各種猜想、推測和設(shè)想，討論得出幾種正確的解決問題的方案。在學(xué)生實施這幾種方案開展探究活動時，教師現(xiàn)場引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、實驗操作、分析討論、文本閱讀和網(wǎng)絡(luò)查閱等，讓學(xué)生“重演”科學(xué)探究過程，并給予學(xué)生探究方法與學(xué)習(xí)方法方面的指導(dǎo)，通過互聯(lián)網(wǎng)獲得并處理全班全年級甚至學(xué)校往屆學(xué)生的觀測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)合作探究。在學(xué)生通過觀察、實驗、討論、查閱等學(xué)習(xí)活動和得出初步結(jié)論后，教師與學(xué)生或互動討論或通過網(wǎng)絡(luò)尋找更多的證據(jù)，辨別與評價各種結(jié)論的正確性，糾正學(xué)生由于認(rèn)識能力的局限性所得出的片面的甚至錯誤的結(jié)論，從而獲得正確認(rèn)識。教師在課堂組織學(xué)生應(yīng)用科學(xué)概念和規(guī)律解決問題，對學(xué)生提出課外學(xué)習(xí)任務(wù)，從而鞏固所學(xué)科學(xué)概念和規(guī)律，產(chǎn)生進一步學(xué)習(xí)探索的需要。由于互聯(lián)網(wǎng)的支持，學(xué)生課外學(xué)習(xí)的任務(wù)既可以是書面的作業(yè)也可以是“在線”的作業(yè)，既可以是常規(guī)的習(xí)題也可以是一些小實驗、小制作和小論文，甚至還可以是后繼科學(xué)內(nèi)容的“反轉(zhuǎn)課堂”學(xué)習(xí)。教師需要批改與評價的學(xué)生的作業(yè)包括“線下”的紙質(zhì)作業(yè)和“在線”的電子作業(yè)。

三、教師指導(dǎo)與自主探究結(jié)合

學(xué)習(xí)動機一般源于自我激發(fā)的內(nèi)在興趣，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣會直接影響其學(xué)習(xí)策略。當(dāng)然，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中并非不需要教師的幫助。互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)對教師提出了更高的要求：教師必須具備敏銳的觀察能力和判斷能力，通過“線下”與“在線”跟學(xué)生的交流與互動，預(yù)測和理解學(xué)生個性化的猜想甚至“胡思亂想”，并能夠給予相應(yīng)的“線下”與“在線”的指導(dǎo)和引導(dǎo)。教師在營造科學(xué)事件、探究情境和呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象的過程中，應(yīng)該從學(xué)生的知識基礎(chǔ)與探究興趣出發(fā)，突出問題意識和認(rèn)知沖突。

當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷了觀察、猜想、假設(shè)等加工活動后，學(xué)生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)中遇到的問題和認(rèn)知沖突，就開始了深加工、精加工和多維加工活動。學(xué)生的深加工、精加工和多維加工活動需要學(xué)習(xí)共同體的交流和教師的啟發(fā)指導(dǎo)。“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)具有形成學(xué)習(xí)共同體的優(yōu)勢。教師既能夠在課堂中組織并參與學(xué)生的觀察與實驗、測量與測算、對話與交流，也能夠在網(wǎng)絡(luò)空間參與學(xué)生的討論并適時進行啟發(fā)與引導(dǎo)。當(dāng)然，科學(xué)教師要給學(xué)生提供規(guī)范的、已經(jīng)達(dá)成共識的概念、支架和工具，使學(xué)生帶著各自的問題去理解科學(xué)事件、探究情境和科學(xué)現(xiàn)象，檢驗各自的猜想和假設(shè)，最終形成精確的知識。在“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)中，學(xué)生在認(rèn)真領(lǐng)會教師和別的學(xué)生的分析與觀點后，如果發(fā)現(xiàn)與自己的見解有沖突，可以及時通過網(wǎng)絡(luò)向教師和別的學(xué)生交流自己的不同觀點，從而糾正各自對科學(xué)事物的錯誤的“前科學(xué)”認(rèn)識。

科學(xué)教學(xué)不僅要幫助學(xué)生進行常規(guī)問題解決，將知識條理化、系統(tǒng)化和活化，還要不斷引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的“反常”與認(rèn)知沖突，開啟學(xué)生新的、自主的探究活動。“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)能夠讓學(xué)生通過課外的書面作業(yè)、“在線”作業(yè)、小實驗、小制作、小論文和后繼科學(xué)內(nèi)容的“反轉(zhuǎn)課堂”學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)一些無法用已知的科學(xué)規(guī)律和科學(xué)原理解釋得更加新異的科學(xué)事件、科學(xué)現(xiàn)象，了解科學(xué)家進一步的研究成果，產(chǎn)生新的認(rèn)知沖突，從而開啟學(xué)生新的、自主的科學(xué)探究活動。“互聯(lián)網(wǎng)+科學(xué)教育”的教學(xué)能夠幫助科學(xué)教師通過在線和線下的交流對話，及時答疑學(xué)生的解惑，提出挑戰(zhàn)性問題或提供新的信息資料，引發(fā)和鼓勵學(xué)生開展進一步的個性化自由探索。