基于真實情境的小學線上綜合性學習模式探索

【項目簡介】

徐州云興小學以理解生命，面向未來的“生長教育”為核心理念，通過建設“物聯網+植物工廠”的學習場館、課程體系、學習平臺、評價方式，進行真實情境下指向兒童科學素養的未來學習樣態實踐探索，讓學生在充滿兒童氣息的校園順應自然地健康生長，煥發生命活力地幸福生長，朝向未來地卓越生長。學校充分發揮江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目“物聯網+植物工廠：指向兒童科學素養的校本實踐與探索”的輻射引領作用，不斷深化學習空間、拓展學習邊界、變革學習方式、重構師生關系，探索未來學習新樣態，成果在多個地區得到推廣和實踐，獲得2021年江蘇省教學成果獎二等獎，為我國基礎教育階段提升學生科學素養提供了一種實踐樣本。

摘要：新冠肺炎疫情期間，學校化疫情之危為學習之機，通過指向真實情境的“物聯網+植物工廠”居家課程的開發與實施，改變課程空間，變革教的路徑，改善學的情境，把學科教學與德育、勞動教育、美育、體育有機融合，組織學生開展線上與線下混合學習，培養學生的自主學習能力、實踐能力及創新精神等，取得了良好的育人成效。

關鍵詞：線上課程;場館學習;在線學習

中圖分類號：G622.3 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2022）05A-0024-05

徐州市云興小學是一所教育集團校，教育集團中有傳統市區老校、現代化新建學校、涉農村小三種學校樣態，三種學校均擁有課程實踐場館、自然體驗園、中水、光伏發電體驗系統等場館學習實踐基地。但是由于受疫情影響，學生不能到學校學習，無法利用指向真實情境的場館課程基地開展學習。面對疫情帶來的教育困境，學校嘗試利用“疫情”課程資源，重構“物聯網+植物工廠”的場館課程體系，建構基于真實情境的線上“場館學習”教學模型，以科學學習為切入點，逐步帶動其他學科的有效融合與發展，促進線上教學的優化和學生科學核心素養的生成。

一、重構基于真實情境的線上課程體系

在常態化的學習中，學校把“物聯網+植物工廠”場館向學生開放，學生跨年級、跨班級自主選擇學習伙伴，借助控制器、傳感器、圖像設備等技術設備，實時獲取植物生長過程和環境信息，進行智能化地控制，再利用二維碼技術進行植物搜索與展示。這一過程讓學生“像科學家那樣學科學”，學生在真實情境中持續觀察、對比、分析、跟蹤、記錄、研究，提出問題、發現問題、解決問題，極大地提高了學習興趣及科學素養。因疫情影響停學期間，學校把線上學習與場館學習有機結合，重構“物聯網+植物工廠”課程，進行基于真實情境的線上課程居家學習設計。

學校將科學學科與“物聯網+植物工廠”相結合，確立了居家學習的三大學習模塊，分別為“動植物的身體”“動植物的生長”“動植物與環境”。每一模塊依據“身邊的科學現象”“經典的科學原理”“前沿的科學話題”“有趣的科學實驗”四個板塊，設計了72個學習主題模塊展開活動（見表1）。學校根據科學教材學習內容、場館資源、不同年級學生的年齡特點及學習模塊特點，安排課時量以及適合的學習對象，使不同層次的學生經過場館學習都能獲得個性化的發展。

二、探索基于“物聯網+植物工廠”真實情境的小學線上綜合性學習模式

綜合性學習是基于“物聯網+植物工廠”真實情境的必選學習方式。我們從疫情居家學生的學習需求出發，結合真實場景，融合多學科學習要求，設計豐富而生動的項目學習主題，激發學生的學習興趣，培養學生分析問題、探究問題、解決問題的能力，進而提高學生的能力與素養（見表2）。

通過在居家學習期間開展的、基于“物聯網+植物工廠”真實情境的項目學習，我們逐步探索形成了“適時情境—提出問題—實踐探究—類比辨析—研究報告—思維連續”的小學線上綜合性學習模型（如圖1）。

開展小學線上綜合性學習，第一步要設置適時情境，讓學生通過云監控系統進入“物聯網+植物工廠”，在老師的引導下提出問題、主動觀察，激發學生主動思考的意識。

第二步要引導學生提出和聚焦問題，明確學習目標，并結合科學學科內容及植物工廠的資源，確定研究主題。學生可以在學習平臺發布關于“物聯網+植物工廠”的相關問題，同學們自由選擇待研究的問題，自發打破年級界限結成學習伙伴，通過云監控進入學習空間開展研究。如學生在植物工廠發現幾株小麥 ，提出“小麥種子是不是直接撒在土地上就可以生長了呢？”“平時在面包店里看到包裝上寫著小麥面包，是不是小麥只能做面包？”“為什么小麥在成熟后會‘彎腰’呢？”等問題，在老師的幫助下形成“種植小麥”綜合性學習主題。

第三步是開展綜合性學習，這是整個學習過程中的核心環節，學生分小組設計研究方案、親歷實驗過程、獲取真實研究成果。在“種植小麥”的綜合性學習中，學生先是挑選飽滿、沒有受過傷的種子;然后深翻土層，整地;接著將種子均勻地撒在溝中，用土掩種;最后在種植的土地上澆適量的水，使土壤濕潤。在校時，學生每天會對小麥進行觀察和記錄。居家學習期間，學生嘗試在家種植小麥。一位家長這樣記錄孩子的種植經歷：兒子的小麥已經進入收獲的季節，麥穗已經被小鳥啄干凈了，慘不忍睹，麥子一粒都沒有了。小鳥完勝，咱的稻草人怎么就沒起作用呢？

第四步要指導學生收集并整理信息，類比對照實驗數據，交流辨析。在實踐探究環節之后，學生們都已形成了一定的思路和方法，學生之間及時交流各自的經驗和做法，進行反思碰撞，可以促進學生思考的深度與廣度。如“種植小麥”主題，學生通過自然種植園、植物工廠種植小麥的對照實驗，發現植物工廠的小麥長勢不如自然種植園的小麥，并且逐步枯死，而自然種植園的小麥畝產量偏低。一系列“為什么”激發了學生的深度思考：因為種植小麥的地點在兩棟教學樓之間，光照不足;種植密度大，沒有特定的肥料，且是套種在花園里的，因此產量偏低。

小學線上綜合性學習的第五步是修訂預設方案，鞏固學習所得，形成實驗報告。

第六步“思維連續”是綜合性學習的最后環節，通過多層反饋評價，產生新問題，及時調整指向，確保思維連續。評價的內容涉及各個層面，力求最大程度展示學生的參與情況，激發思維的連續性，為下一步學習提供指導。例如麥粒被小鳥吃掉的學生，開始形成下一個學習主題：如何發揮稻草人作用，保護小麥寶？得出“小麥畝產量低”結論的學生，形成新的研究主題：小麥種植中，我們該如何去提高畝產量？如何最大化地利用土地？

三、開展基于實時數據的線上課程評價

為了更好地開展學生的學習研究活動，學校開發了“小學生科學學習行為跟蹤系統”，成功申請了國家計算機軟件著作權。教師和學生分成不同的實驗小組，在平臺上發布實驗任務，實驗小組成員參與到實驗中，記錄學習過程，交流互動，點贊分享。在這個平臺上，老師和學生們發布500多個學習項目，學校幾千名學生參與了這些項目的學習。

（一）基于分類理論的評價

我們借鑒美國著名課程教學理論家比格斯（J·B·Biggs）“可觀察的學習成果結構”建立的SOLO分類理論，通過“小學生學習行為跟蹤系統”平臺，從前結構層次、單點結構層次、多點結構層次、關聯結構層次和抽象拓展層次，對學生的學習過程進行行為跟蹤[1]。教師、學生在平臺上根據研究的主題、重點、方向，建立實驗組，自主結成學習伙伴，通過云監控調取植物工廠、自然種植園的植物進行居家學習研究，并通過平臺發布觀察記錄、實驗報告、照片、視頻、思考等。實驗結束后，每個實驗組長對實驗項目達成效果進行總結，教師根據項目選題、完成程度、小組合作、展示方式，從科學態度、科學的表達與應用、科學理解能力、信息技術素養四個維度，從“巧觀察”“好問題”“善思考”“有規劃”“會合作”“有研究”等方面進行評比，對項目進行評價。

有的教師聯系語文學科，從12冊語文教材中選擇與植物工廠密切契合的內容，如“人與自然”“我與自然”“自然之美”“留心觀察”“田園生活”“科普”“四季之美”“觸摸自然”“保護環境”“科學精神”“習作單元（觀察）”“綜合性學習”等，結合語文學習要素，開發設計了“探索樹之家”綜合性學習。這個學習主題，三年級“關注有新鮮感的詞語和句子”，四年級“體會文章準確生動的表達，感受作者連續細致的觀察”，五年級“體會景物的靜態美和動態美”，六年級重在“體會用具體事例說明觀點的方法”，在學習過程中，不斷豐富學生的言語經驗與語感，提升學生的閱讀與理解能力，形成適合學生的學習方法與策略。教師通過線上學習的交流，平臺研究成果展示，關注學生語文素養、語文能力地提升。

（二）基于素養的表現性評價

我們根據“中國學生發展核心素養”18個素養要點以及《義務教育小學科學課程標準》中明確的科學學科核心素養，結合學校的育人目標，構建了指向科學態度、科學的表達與應用、科學理解能力、信息技術素養4個一級指標，12個二級素養指標，21個三級素養指標的“小學生科學素養結構評價模型”（見表3），作為表現性評價的標準[2]。

如“小麥生長”的系列課程主題，我們以線上混齡教學的方式，打破年級、班級界限，打破學科的壁壘，融合科學、語文、數學、綜合實踐、勞動技術等課程，建立了線上研究小組這樣的學習共同體，不同年級、不同班級學生完成了“小麥出苗因素研究”“植物工廠與自然種植園小麥生長對比”“小麥生蟲的有效破解”“小麥畝產量研究”“畝產量偏低的研究”“小麥的經濟賬”“麥稈的工藝設計”等一系列研究子課題。學生們以實事求是、重視科學實證的嚴謹態度，豐富的學習成果，努力展示學習的過程;教師則以不同年級、不同學科的素養指標為評價依據，對不同年級的學習進行等級評價。

疫情背景下以學生為中心的“物聯網+植物工廠”居家課程是基于真實情境的“線上+線下”混合式學習，是基于場館的深度學習、基于新一代信息技術的智慧學習、基于學科融合的跨界學習以及基于學習方式變革的未來學習。我們關注場館課程的課程形態、采用真實性學習的學習樣態、依托智慧課堂的課堂運行、主題融合的綜合性學習、素養導向的評價反饋，實現了學習方法、教學模式的雙重變革，為學生提供了更有質量、有意義的教學活動，培養了學生面向未來的學習能力，也使得課程更具生命的活力。

參考文獻：

[1]蔡永紅. SOLO 分類理論及其在教學中的應用[J]. 教師教育研究，2006（1）：36.

[2]趙莉.“物聯網+植物工廠”：基于真實情境的真實學習[J].江蘇教育研究，2020（4A）：18.

責任編輯：顏瑩

*本文系2018年江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目“物聯網+植物工廠：指向兒童科學素養的校本實踐與探索”研究成果之一。

收稿日期：2022-03-11

作者簡介：趙莉，徐州市云興小學校長，高級教師。