基于互聯網思維的小學科學探究活動設計

陳明選 陳金艷

摘要：如何將互聯網思維的特征體現在教學思維與教學設計模式中是當前教學改革應該關注的重點問題。該文認為互聯網思維是一種利用互聯網的方法和精神來創新的思維方式，具有用戶至上、多元開放、多向互動、主體平等的特征。研究提出了基于互聯網思維開展小學科學探究活動的教學策略，即以核心素養為指向，將學科內容與生活內容相融合，充分運用多維立體的數字資源，在虛實融合的教學環境中支持個體探究、群體互動、多維聯動，并及時基于數據進行學習診斷評價與反饋。研究從活動目標與內容、活動資源與環境、活動過程、活動評價四個方面進行了實踐探索，驗證了教學策略的有效性。

關鍵詞：互聯網思維;小學科學;探究活動

中圖分類號：G434

文獻標識碼：A

近年來，信息技術迅速發展，互聯網已逐漸成為人們日常生活的重要組成部分，同時也是承載諸多社會實踐活動的技術載體。互聯網技術的廣泛分布改變了人們慣有的思維和行事方式，對原有的行業體系產生了顛覆性的改變，產業的互聯網化成為商業浪潮的主旋律。如何適應互聯網的特性變革思維方式，成為人類社會各個行業發展中不可回避的課題，教育行業也不例外。2015年7月頒布的《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》提出了人工智能、 “互聯網+”等十一項重點行動計劃，針對教育領域，諸多學者提出了利用互聯網思維探索新型教育服務模式[1]。

新世紀后出生的兒童、青少年是信息時代的原住民，基于網絡終端的游戲、動畫片以及各種娛樂活動伴隨了他們的成長過程。信息技術影響著他們認知世界的思維方式，他們的認知習慣和思維方式已逐漸形成了互聯網思維的特征，然而當前的教學活動設計并未呼應人的思維變化，大多還是基于傳統知識傳遞的單向線性思維，已然不符合互聯網時代學生開放、共享、平等、自由的思維習慣，教學的有效性始終受到詬病。因此，基于互聯網思維對課程和教學范式進行重構與創新是當前教學改革的必然趨勢，具有重要的研究意義與實踐價值。

基于此，本研究以小學科學為案例，提出了基于互聯網思維的活動設計策略，并進行了實踐探索，以期為互聯網時代的教育改革與發展提供借鑒。

一、互聯網思維的內涵和特征

隨著互聯網技術的迅速發展，人類社會的各個方面均受到了較大的沖擊。隨著這種沖擊的不斷加深以及變革的不斷加劇，互聯網不再局限于是一種技術，而是逐漸演變成為一種思維方式[2]。

（一）互聯網思維的內涵

從已有文獻來看， “互聯網思維”這一概念并非出自于學術研究領域，而是源于互聯網行業的一個自發性意識觀念。201 1年，李彥宏在主題演講中首次提出“互聯網思維”，認為互聯網思維是利用互聯網的特征、模式和經驗來思考、解決問題。隨后，互聯網行業的各領頭人紛紛發表了自己的見解。周鴻祎將用戶體驗、免費模式和顛覆式創新視作互聯網思維的核心要義，而馬云則表示大數據、跨界、整合和簡捷才是關鍵。

學術界關于互聯網思維的定義尚未形成統一意見，但也都大同小異。譚天認為互聯網思維主要是指具有互聯網特征的一種思維方式，具有開放中博弈、顛覆式創新、合作中共贏三大特征[3]。金元浦認為互聯網思維的重要特征是跨界融合、互聯互通、顛覆創新、用戶至上以及大數據思維[4]。楊現民將互聯網思維視作思考問題的一種方式，即應用人工智能、互聯網等新興技術重新審視傳統產業的生態價值鏈[5]。獲得普遍認同的是趙大偉凝練的互聯網思維9大特征，分別是用戶、簡約、極致、流量、迭代、社會化、平臺、跨界和大數據思維[6]。

互聯網思維的內涵是隨互聯網技術的發展而不斷更新的，具有獨特的時效性和時代特征。本研究認為：互聯網思維是利用互聯網的精神與方法來創新的一種思維方式，是基于豐富資源和大數據的立體網狀思維。所以，基于互聯網思維的教學創新，其本質是將教育規律與互聯網開放、共享、平等、自由的特征深度融合，轉變傳統教育理念，重新思考課程、學習者、教師等相關教育因素的定位與作用[7]。

（二）互聯網思維的特征

信息技術迅速發展的時代，互聯網思維逐漸轉變為客觀需要的社會思維，它具備以下三個主要特征：用戶至上性、多元開放性、多向互動性以及主體平等性。

1.用戶至上性

互聯網領域強調用戶至上，即在價值鏈的各個環節以用戶為中心來思考問題。互聯網思維的用戶至上性主要表現為對用戶體驗與需求的重視，為用戶提供參與互動的機會，并及時基于用戶的反饋解決相關痛點。傳統教育中，教師更多的關注“教”的內容與方法，忽視了學生的學習需求與體驗，學生也缺乏學習反饋的渠道。借鑒互聯網的用戶思維，學校與教師應重新審視教育領域的真實用戶群體，認識到學習的體驗者是學生而非教師或管理者，需打破“以教師為中心”的陳舊思維，轉向“以學習者為中心”[8]。樹立學生至上的觀念與思維方法。

2.多元開放性

互聯網已然成為一面折射現實社會的棱鏡，互聯網思維的多元性主要表現為網絡參與主體的多元化，以及主體的表達渠道、形式、角度和表達立場的多樣化。互聯網思維的開放性不單是指空間上的寬松氛圍，更表征為態度的接納性。開放聯通使得互聯網匯集了不同領域的大量信息，成為一個多姿多彩的空間。在教育領域，多元開放性亦是必須引起重視的重要理念，需要打破傳統的封閉式教育格局，實現教育理念、教學內容、學習資源、學習環境、效果評價等方面的多元開放。

3.多向互動性

互聯網時代信息的高速傳播和雙向互動交流是傳統媒介無法比擬的，這也是互聯網實現人與物互聯、物與物互聯以及人與人互聯的前提。互聯網信息不是單向流動，而是不同觀點間交融碰撞，在互動中產生靈感和創意的火花。互聯網思維下的互動，顛覆了傳統單向、靜止的交流模式，包含“一對一、一對多、多對一、多對多”等多種互動方式，人們可以突破時空、身份等限制，依據自身興趣、立場和價值取向達到某種契合。基于互聯網的多向互動性，可以將網絡與現實世界緊密結合，實現“線上、線下”的交融互通。教育活動的本質也是交往與互動，而非單方面的知識傳輸。基于互聯網思維的課堂互動，包含生生互動、師生互動及群體間的互動，是一種多向的、多層次的教學互動，是促進師生共同發展、提升課堂有效性的關鍵因素。

4.主體平等性

互聯網思維主張人人平等，主體平等性是主體間平等參與、平等交流的體現。現代社會思潮下，隨著精神需求層次和文化素質水平的提升，人們溝通、融合的程度日趨復雜激烈，網絡主體平等參與的需求也日益加強，互聯網作為新載體，能夠合理彰顯社會意義上的主體化和平等性。借鑒互聯網環境下人際關系的扁平化、去中心化等特征，教師不應成為居高臨下的傳道者，而是學習的幫促者。教育評價機制要鼓勵學習者、教師、家長等多主體共同參與，重視基于數據的診斷性評價，在民主、平等的氛圍中實現評價機制的革新。

二、當前小學科學探究活動教學困境

促進學生探究已成為小學科學課程的重要教學方式，但是由于教學理念不同探究的形式與效果往往大相徑庭。當前大多數探究活動仍然是基于知識傳授的線性思維，活動過程和結果往往是一種預設的模式，互聯網思維用戶至上、開放共享、多向互動、主體平等的特點并未有效體現。如何順應互聯網時代學生思維習慣與認知方式的變化是目前教學亟待要解決的問題。

（一）以知識傳授為中心的教學思維難以切換

千百年來教師傳道解惑的價值觀念根深蒂固。盡管教育者都認為人類進入了互聯網時代，但長期的思維慣性使大部分教師認為互聯網、信息技術的功能是工具層面，主要是解放生產力，使知識傳授的過程更加高效和智能化。基于這樣的思維目前許多教學探究活動形式化、模式化，教師的教學思維并未發生根本變化。

（二）探究活動局限于課堂，課本開放性不夠

當前大多數科學探究學習仍是以課堂為主陣地，活動資源局限于課本，學生的思維活動被限定于教材和課堂的狹小空間，教學資源與環境相對封閉。教師和學生無法創造性地進行教與學的活動，不利于學生課后主動學習的習慣和自主學習能力的培養。課堂教學的時間和空間是有限的，但學生對科學的探索是無止境的。互聯網技術將我們帶人碎片化學習的全新時代，突破時空的限制，提供豐富立體的活動資源，將課內學習延伸至課外實踐，讓科學探究走進生活，充分發揮探究學習的自主性與積極性，更有利于學生科學素養的培養。

（三）在預設的模式中探究學生自主互動不足

提高學生的科學素養是科學課程的核心目標，要引導學生初步認識科學本質，領悟自然界的聯系和規律，讓學生體驗科學探究的過程，能夠感受問題、發現問題、提出問題。互聯網思維呼喚多維聯動、交融互通的教學互動模式，顛覆傳統的線性知識傳輸。然而現在部分教師仍將教學活動單純地理解為知識的傳授活動，學生的探究活動是在教師預設的軌道上進行，限制了學生發散性思維的發展[9]。

（四）以知識的獲得為導向評價方式單一

盡管如何評價探究活動從理論到實踐觀點方法不斷翻新，但當前科學教學仍存在以知識的獲得為導向，教師為評價主體、以標準化測驗為方法的評價仍然是常態，與互聯網思維強調的主體平等參與背道而馳。這種偏向結果的單維度評價，忽視了學生的個體差異，弱化了學生評價的發展功能。此外，標準化測驗的方法偏重于知識積累，忽視了學生的問題解決、自我認知、社會理解等方面的高級思維能力的發展。現代教育價值趨于多元，鼓勵多主體平等參與評價過程，強調評價的多元性和過程性。

三、基于互聯網思維的小學科學探究活動設計策略

小學科學是以培養學生科學素養為宗旨的啟蒙課程，其課程本質不僅是知識的傳授，更重要的是能力、素養的提升。為有效落實學科核心素養的培養，結合上述小學科學在教學實踐中存在的問題，本研究對小學科學的教學范式和流程進行重組和再造，提出了基于互聯網思維的科學探究活動策略，包括設定活動目標與內容、構建活動資源與環境、設計活動過程及活動評價四個部分。

（一）活動目標與內容

學生發展核心素養，主要是指學生應該具備的、可以適應學生自身及社會發展需要的重要能力和必備品格，其根本目的是培養綜合發展的人。基于傳統線性思維的課程設計可以用于知識點的傳授，從核心素養培育的觀點來看，學科知識只是素養形成的載體，學習活動才是真正形成素養的渠道。學生的核心素養是在親身實踐、合作探究、交流互動的過程中形成的，基于互聯網思維的活動設計有利于學生核心素養的發展。

1.活動目標設計：從三維目標指向核心素養

活動目標是統籌探究活動的一個關鍵環節，能為活動的實施提供行為取向與準則。良好的活動目標能夠針對內容發揮導向作用，也能夠評價活動效果。當前，大多數探究活動的目標仍是圍繞知識與技能、過程與方法、情感態度三個維度來制定。然而人在面對復雜問題時，并非是將能力分為三個維度來單向解決，而是需要綜合調動關鍵能力和價值觀念。從形成機制看，核心素養是對三維目標精髓的深入整合與提煉，三維目標為核心素養的形成提供了要素和路徑。核心素養的提出進一步豐富了學科教育的內涵，是對人的真正回歸。

小學科學課程教學的最終目的是培養學生的科學素養，其過程并非一蹴而就的，需要以學科知識和基本技能為支撐，在一系列科學探究活動的實踐過程中逐步形成。基于特定目標的驅使，培育學生在科學方面的思維，提高學生的問題探究能力，使其養成良好的科學習慣。因此，通過科學探究，由掌握科學知識延伸至科學態度的形成，最后到學生形成科學素養，構成了小學科學探究活動的四層目標：科學知識、思維、探究及科學態度。

2.活動內容設計：學科內容與生活內容開放融合

探究活動內容是具體目標的載體，能為活動環境的構建和活動過程的設計提供良好的支持。作為開展科學探究的首要條件，選取適宜的活動內容尤為重要。學生科學素養的培養不是簡單地依靠單元知識點的累加，而是圍繞核心問題，關鍵能力在探究和問題解決的過程中熟練運用學科知識，將其內化為個人能力，進而提升個人素養。

互聯網時代的活動內容趨于多元、開放，強調學科知識與生活內容的相互融合與轉化。陶行知倡導“生活即教育”，認為知識源自于生活，同時又是對生活的升華凝練與總結。教育的核心是學生在學習過程中的體驗和經歷，是極為寶貴的生活形態，教育教學需立足于實際，與生活相結合，從而真正發揮其作用。小學科學課程旨在引導學生運用科學知識和思維有效地解決生活中存在的科學現象與問題。教師可以利用互聯網技術更多地連接實際生活，設計貼合生活的核心問題，以活動設計和實施作為載體，通過真實問題的解決，在加深學生對科學概念理解的同時，幫助學生將科學知識轉化為可應用與實際問題的生活性知識，提高學生的科學知識應用能力，進而促進學生科學素養的發展。

（二）活動資源與環境

探究活動的設計和實施都是基于活動環境展開的，良好的活動環境能為學生提供資源、工具等方面的支持。互聯網時代立體多維的資源形式，也為小學科學探究活動的展開提供了便利。

1.活動資源設計：從靜態紙質教材到開放立體的多維資源

學習資源是支持與改進學習者活動的所有事物的總稱，涵蓋學習材料、人力資源與環境、策略等各方面。互聯網環境下，活動資源的建設不再局限于靜態的紙質教材，而是應當順應開放、立體的發展潮流。

以資源的具體來源、可利用性為依據，可將目前的素材性資源劃分成三種類型，即預設性資源、生成性資源和關聯性資源。預設性資源指的是針對課程內容預先制作出的相應資源，如教學課件、視頻、習題庫等。生成性資源是指學生在學習過程中發現、解決問題等動態生成的資源。如網上自主學習分享、討論發言、作品分享評價等。關聯性資源是指基于網絡載體所學習的有關課程方面的資源，諸如論壇與慕課等。這三種資源組成了一個開放立體、動態多維的資源體系，而非靜態、封閉的系統。資源內容的呈現形式多樣化，不局限于單一的文本形式，而是涵蓋圖文、游戲、音頻、視頻等多種形式。與此同時，教師能夠采取人工智能等技術手段實現場景模擬、人機交互等功能，充分調動學生的各種感官參與學習，使得學習興趣和成效達到顯著提高[10]。學習資源的設計也不再局限于單個學科，教師可以順應跨學科知識融合的新趨勢，利用互聯網技術整合學習資源，為學生創造一個跨學科、全方位的學習活動。

2.活動環境構建：從靜態知識倉庫到虛實融合的育人空間

活動環境作為一個重要的外在因素，能極大影響探究活動的順利與否。武法提將學習環境視為學習活動得以持續的條件與環境，強調環境的動態性、學習氛圍、人際關系等重要因素[11]。

學習是發現知識本質的過程，互聯網思維境遇下的探究活動不局限于教室內的聆聽，而是偏向于多維空間，有效結合虛擬現實等新技術進行探究，學生可以觸及到真實的社區，有效地參與真實的探究活動。這是一個師生互動的、開放的、動態的、多維的育人空間，人人都能創造知識，同時也是知識的消費者。學校不再是靜態倉庫，而是能夠基于網絡實現開放流動、互動聯通的多維空間，能有效促進學生的個性化發展。

互聯網作為技術中介，一方面可以實現知識的情境化，有效促進學生對科學知識的深入理解;另一方面也可以把外部環境轉換成可探究的學習環境，強化外部環境的教育意義[12]。例如運用物聯網技術實現對數字農植園、校園氣象站等的觀測、控制、科學探究，依托物聯網技術，為學生理解科學概念、開展活動探究和解決實際問題服務，解決了許多傳統活動中因場地或安全、物質條等因素限制而無法實施的活動，為小學科學探究教學注入了新活力。

（三）活動過程設計：線上教育與線下教育多向互動

互聯網思維促進教育由單一走向多元，由封閉走向開放，由單向傳遞走向多向互動。活動過程的立體交流更生動靈活，師生間、生生間的信息溝通更趨于多元。區別于傳統的互動教學，除了課堂內的語言交流，最根本不同的是它以智能化的移動終端為依托，實現師生間、生生間的高效、立體、持續的互動交流，在多向互動的過程中實現協作和意義建構，促進學生的能力生成與發展[13]。

為真正意義上實現活動過程的多向互動，迎合學生線上、線下教育相融合的偏好和需求，本文借鑒混合式學習的課程設計框架[14]，以“種子的萌芽”主題活動為例，設計了基于互聯網思維的小學科學探究活動流程，如圖1所示。

1.課前學習的目的在于預習，為使學生處于相同的學習起點，教師需要求學生完成相關學習任務，以便后續學習順利展開。當學生在自主學習過程中遇到困難時，可以借助學習平臺，以問題發布的形式向師生求助，促進多向交流。隨后，針對提問頻率較高的共性問題，教師可進行集中答疑，幫助學生掌握活動內容的基本知識和技能。

2.面對面學習常指課堂教學，便于及時的交流互動，是知識內化和提升的過程。教師在課堂初始環節給予學生自我展示的機會，分享課前預習的收獲或困惑，實現師生間的初步互動。進入探究環節后，師生間可以就某個具體問題共同進行探究，教師也可以借助移動終端投影代表性問題，讓全班同學共同參與。

3.課后主要是進行基于網絡的小組學習。在每節課結束后，教師在學習平臺上發布活動任務及開放式主題討論，完成任務后學生按照評價量表進行自我評價和同伴互評。隨后整理實驗成果，撰寫實驗報告，以便在課中進行匯報。

這個模式將線上與線下教育有機融合，使得“互聯網”不再是簡單的線上教育程序，而是真正有效開展3D立體的多向互動探究活動，實現了師生間的教育共生[15]。

（四）活動評價設計：從結果性評價走向基于數據的診斷性評價

以往的教育評價大多是以甄別選拔為目的的單維度評價，這種教師占據主體地位的結果性評價偏向于考察學科知識，針對學生解決問題、自我認知等方面的高級思維能力的發展，則難以考量。互聯網背景下，對學生的評價應基于過程數據進行診斷性評價。同時，鼓勵學生、教師、家長共同參與評價過程，將活動評價轉變為多主體共同參與的活動。

互聯網技術應用于活動評價將帶來以下兩方面的變化：一是豐富的評價依據。互聯網技術的介入使得評價數據的收集更為便利，克服了傳統學習評價信息單一的問題，基于個陛化學習數據的分析評價，可以為學生提供精準的學習診斷，具有激勵功能，促進個性化發展[16]。另一方面是便捷的評價應用。基于多元評價主體的考核意見以及學生的學習軌跡，結合大數據技術對學生常態化的作業、練習、考試等進行跟蹤分析、診斷、評價，為學生自動推送學習資源等，可以極大限度挖掘學生的潛能，推動學生個性化發展。互聯網思維和技術的應用，可以有效克服學習評價中個人偏好的隨意性，更加客觀、真實，能有效促進教育改革發展的科學性[17]。

四、《種子的萌芽》小學科學探究活動設計案例

基于上述的小學科學探究活動設計策略，選取江蘇某小學三年級一個班級，共49名學生，設計并開展了基于互聯網思維的培養學生科學素養的探究活動。整個教學均在科學實驗室及數字農植園進行，借助小米智能檢測儀和Okay智能平板，將物聯傳感器與互聯網技術相結合，實現植物生長的數字化監測、探究、分享等學習活動。現以“種子的萌芽”為案例設計探究活動，主要從活動目標、活動內容、活動環境、活動過程、活動評價幾個方面展開。

（一）指向核心素養的活動目標

《種子的萌芽》學習活動中，在對探究內容及學生學習特點分析的基礎上，圍繞培養學生科學素養的總目標，從科學知識、科學思維、科學探究、科學態度四個維度細化總目標，將其分解為多個具體的易操作的行為目標（如表1所示），重視探究過程的體驗，而非只注重探究結果。科學知識目標要求學生掌握種子發芽的必要條件、植物生長的影響要素等基礎知識;科學思維目標則要求學生在種植過程中，能及時發現并解決問題。科學探究目標要求學生能夠通過對照實驗探究影響植物發芽的因素，利用物聯網平臺對實驗數據進行采集分析。科學態度目標則要求學生珍愛動植物，敢于表達、質疑、創新。

（二）連接實際生活的活動內容

“植物”是小學科學課程中“生命科學”部分的一個重要知識點，該主題就是讓學生走出教室，親自實踐，達到課標中“能參與長期科學探究活動”這一目標。現實環境中綠豆常見易種植，生長迅速易管理，能使學生真正觀察到植物生長過程，保證種植活動和探究活動能順利進行，讓學生走進生活，實現做中學。

“種子的萌芽”以探究活動為主，要求學生掌握單因素控制變量法，探究不同因素對種子發芽的影響，掌握種子發芽的必要條件。教師將學習活動分解為1個活動任務4個核心問題，如表2所示。這4個核心問題，與學生的日常生活相聯系，具有衍生性和一定程度的真實性，容易激發學生的內部學習動機;具有一定的思維強度和挑戰性，難易適度，符合學生的實際水平。學生通過親身實踐，在體驗中誘發探究興趣，從而衍生新的研究問題，在深入探究的過程中形成科學素養。

（三）物聯網支持的探究活動環境

《種子的萌芽》依托的物聯網技術主要為小米的智能監測儀，該檢測儀具備“信息搜集” “資料查詢”“交流互動”等功能，如圖2所示。監測儀插入土壤中，與智能終端連接構成了一個虛實融合的探究活動環境，從智能終端App主界面中實時查看植物光照、水分、溫度、肥力四項參數，使植物長期保持在合適的環境中生長。還可獲取植物成長報告，直觀呈現植物生長曲線。植物智能檢測系統可以實現信息發布、實時觀察、資料查詢、數據智能收集與分析等功能，滿足探究活動開展的各種需要。“植物志”版塊為植物的科普資料及植物培育相關信息，可以作為拓展資料供學習者自主查閱。“植物成長日記”類似微信朋友圈的功能，支持圖片、文字、視頻等分享形式，學習者可隨時分享植物生長狀態、植物種植心得等，同伴之間可以互相評價、交流。“社區交流中心”可實現主題討論、留言互動、轉發分享等功能。

物聯網作為技術中介，在小學科學探究活動中主要具有以下四個優勢：一是支持周期較長的探究活動。通過應用與云端服務，不僅可以獲取植物每天的成長日報，還能把每天給植物拍的照片記錄在云端，撰寫植物觀察日記。二是節省時間，避免了繁雜的數據采集、處理、分析過程，注重思維鍛煉與動手實踐。三是基于物聯網技術提供了一個開放、共享的環境空間，促進師生、生生之間多向互動交流。四是實時準確的動態評價，能夠及時對學生進行指導。區別于以往的網絡探究平臺，物聯網技術能夠實現數據的實時采集，支持在真實情境中開展探究活動，活動數據也比手工采集到的數據更加精準。

（四）線上線下混合的活動過程

在進行教學前，教師在實驗班中給每個學生分發Okay智能平板并組建學習小組。全班學生按照學號分布隨機組合，以每組6人的方式分成8個學習小組，同時，為了避免小組間差異過大，根據“異質互補”的原則對組員進行調整，確保各組綜合能力相當，且每位學生都能在小組中充當一定的角色，發揮自身作用。選取一名課代表負責活動信息傳達、學生要求反饋等工作;每組設置1名組長負責協調全組工作安排、2位小組代表負責活動總結和成果展示、1位記錄員記錄全組學習活動。

1.課前——基于物聯網的自主學習

課前教師在Okay平板上發布通知，將學習任務單以附件形式上傳到學生終端，要求學生在一周內完成“種子的萌芽”基礎內容的預習。學生接收到教師發布的通知后，利用碎片化時間在規定時間內完成預習任務。師生在“社區交流中心”版塊針對發布的問題進行互動交流。

2.課中——面對面學習

教師創設真實的生活情境，提出探究問題：“春天是播種的季節，是萬物生長的源頭。（播放植物生長GIF動圖）每年春天，都是農民伯伯最忙碌的時候，從動圖中我們可以看到植物的一生從種子發芽開始。這里有一顆完好的綠豆種子，如果想讓它發芽，需要哪些條件呢？”

各小組圍繞問題情境在展開討論，為保證活動目標的落實和活動過程的有序進行，教師可指導學生分解活動任務，根據植物發芽的影響因素將活動任務細化為四個子問題：（1）溫度對綠豆發芽有什么影響;（2）空氣對綠豆發芽有什么影響;（3）水分對綠豆發芽有什么影響;（4）土壤對綠豆發芽有什么影Ⅱ向。

在小組討論的基礎上，確定每個小組承擔的探究問題。學生以小組為單位匯報自己小組的實驗設計和創新之處，聽取并借鑒其他小組的優點，在思維碰撞中整出最佳研究方案，制定探究計劃。如表3所示為其中一組較為完整的實驗探究計劃。

實踐是檢驗猜想和實驗方案最佳途徑。集體討論后，各小組優化實驗流程，完善實驗設計方案，選取合適的實驗材料進行實驗操作。教師跟進指導實驗過程，啟發學生發散思維。實驗結束后小組通過代表匯報總結各小組的實驗現象和結論。

3.課后——基于物聯網的小組學習

由于種子的發芽實驗有一定的時間跨度，不是一節課就能完成的，教師要求學生在課后實時跟進實驗進展：利用植物生長監測儀在Okay智能平板上實時監測種子發芽過程中的各項參數值;每日在“植物成長日記”版塊至少共享一次自己小組的種子發芽動態，撰寫并發布種子發芽觀察日記;根據實驗現象嘗試撰寫實驗報告。

活動結束后，每個學生根據自己的表現進行自我評價，小組成員間互評，教師依據各組活動表現進行評價，并對給與表現優秀的小組和個人一定的獎勵。

（五）基于學習過程數據的評價

對學生探究活動的評價是從活動目標的四維度出發，明確活動目標的達成度。科學知識方面主要是考察學生對基礎知識點的掌握情況;科學思維與探究是關注學生提出和明確問題、設計解決方案、總結交流等科學實踐的能力表現;在科學態度方面主要是對尊重事實、應用科學知識等角度進行評價。

評價方式涉及自評、小組互評教師評價等，評價內容包括學生在探究過程中的表現和學習效果。教師通過Okay終端發送測試題，以知識點測驗的方式檢驗學生對種子發芽基礎知識的掌握;利用個人成長檔案袋關注學生的成長與進步，主要通過Okay終端記錄活動過程、活動參與程度、最終的探究報告以及作品等，將學生在活動過程中的操作、圖片、影像資料進行記錄存檔。針對過程數據及時對學生進行檢測、評價、診斷，分析每一個學生的知識應用和能力傾向，并據此及時調整教學行為。

五、實施效果分析

依據互聯網思維下小學科學探究活動策略，本研究共設計并實施了3次主題探究活動，分別是“種子的萌芽” “移苗與間苗”及“植物生長影響因素”，持續時間為12周。在探究活動前后對學生進行了學科核心素養問卷調查，旨在衡量學生的核心素養水平變化。

（一）小學科學學科素養調查問卷分析

參考PISA2015科學素養測評框架[18]，結合“種子的萌芽”課程內容，編制了小學科學學科核心素養調查問卷，通過SPSS得出該問卷的CronbachfsAlpha值為0.753，KMO值為0.716，P<0.05，說明問卷的結構良好。問卷主要考查學生科學知識、科學思維、科學探究、科學態度四個維度，共計40道題目，每個維度10個問題，每個問題5個選項。每個選項中A計10分、B計8分、C計6分;、D計4分、E計2分。

為了解在教學實踐過程中實驗班學生是否在核心素養方面出現差異性變化，分別在實驗前后用《小學科學學科核心素養調查問卷》對該班學生進行了調查，并進行配對樣本t檢驗，結果如表4所示。

實驗班共有49人，發下問卷49份，有效問卷42份。從表4配對樣本t檢驗的結果可以看出，在平均分上，實驗班的學生在科學素養的四個方面都有較明顯的提升，分別提升了2.83、3.68、4.05、2.03分。從顯著性來看，實驗班科學思維和科學探究的P值分別為0.003和0.004，均小于0.05，體現出顯著性差異，可見基于互聯網思維的小學科學探究活動有提升學生科學思維水平和科學探究能力的效果。而在科學知識和科學態度兩個方面，提升效果則不太明顯，但從學生得分情況來看，這兩個維度還是有相應的提升。

（二）學生訪談文本分析

在每次探究活動之后，根據訪談提綱隨意抽取5-6位學生進行訪談，旨在了解學生在基于互聯網思維的探究活動后對科學學習的態度是否有所轉變，或者依據學生的反饋意見優化下一次的探究活動。3次探究活動共抽取17位學生完成訪談。 從訪談情況來看，學生對基于互聯網思維設計的探究活動有著濃厚的學習興趣，這種開放合作的探究方式，對原本性格內向、表達能力較困難的學生而言也是一大助力。結合課堂觀察發現，在這種操作性較強、多向互動的課堂中，學生表現出了較高的自主性、參與度，概括能力、合作意識等思維能力也有所提升。相較以往，學生更偏好通過互聯網自主學習，以交流、分享、思維碰撞的方式解決問題，而不是直接問老師或是逃避，對于集體討論形成最終觀點的互動方式表現出較大的熱情。學生在主題互動環節愿意開放內心，互相交流心得，這是傳統教學活動無法比擬的。但是，筆者也發現學生將大部分精力用于實踐活動的過程，容易忽略一些理論知識，這需要教師在活動后對教學方式進行相應的修改，如在活動總結環節加深對理論知識點的強調。

六、結語

基于互聯網思維的小學科學探究活動設計，秉持用戶中心的價值思維，體現多元開放、多向互動、主體平等的特征，符合學生的認知思維習慣。研究顯示學生對探究活動充滿興趣，對互動共享、合作探究持有積極的態度，學生學會了探索科學問題的基本過程和方法，歸納、概括等科學思維能力也都有所提高。研究也表明：互聯網不僅僅是用來提高效率的工具，也是構建未來學習方式的基礎設施，更是面向未來教育思維的起點。基于互聯網思維的探究活動設計僅是初步嘗試，由于小學科學學科核心素養的提升同時會受到環境、時間、學生能力基礎，教師教學能力等各方面因素的影響，因此在后續的研究中還需進一步完善。

反觀人類社會經歷的大飛躍，最關鍵的并不是物質催化，甚至不是技術催化，本質是一種思維工具的迭代。一種技術從工具屬性到社會生活，再到群體價值觀念的變化，往往需要幾十年，互聯網思維的形成也同樣如此。

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