〔摘" "要〕" 數智技術推動小學科學課程資源發生屬性重構,從靜態存儲轉向動態生成,從單一形態轉向多元融合,從外部輸入轉向內生建構。資源整合遵循三重邏輯:認知邏輯強調概念理解的進階設計,技術邏輯實現數據驅動的精準匹配,教育邏輯回歸主體發展的價值追求。整合途徑呈現層級推進特征:宏觀層面通過政策引領與標準制定構建制度保障,中觀層面依托平臺建設促進資源共享,微觀層面推動教學創新支撐個性發展。三個層面協同聯動,共同構建數智時代小學科學課程資源整合體系。
〔關鍵詞〕" 小學科學;課程資源整合;邏輯;途徑
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)24" " 0103-03
數智技術的迅猛發展正在重塑教育資源的存在形態和運行方式。小學科學課程作為培養學生科學素養的基礎學科,其資源體系面臨著深刻變革。傳統的資源配置模式難以適應數字化轉型的需求,資源的分散、固化和低效使用成為制約科學教育質量提升的瓶頸。如何在數智環境下重新審視課程資源的本質屬性,探尋資源整合的內在邏輯,構建科學合理的整合路徑,成為當前亟待解決的理論與實踐問題。這一問題的解決不僅關乎資源配置效率的提升,更涉及科學教育理念的更新和學習方式的變革。
一、課程資源的屬性重構
(一)從靜態存儲到動態生成
傳統小學科學課程資源以教材、掛圖、標本等實物載體為主要形式,表現出預設性與封閉性的特征,這些資源在設計起始階段就明確了內容的邊界和呈現手段,教師和學生僅能在既定框架內進行挑選和運用。靜態存儲意味著知識被固定為特定的符號模式,失去了根據學習情境進行調整的可能性。數智技術使資源的生成機制發生了改變,使其從“預制品”轉化為可實時構建的動態系統,算法以學習者的認知能力、學習軌跡和即時反饋為基礎,產生個性化的學習內容。這種生成并非簡單的內容的重新編排,而是根據科學概念的內在邏輯和學生的認知規律進行智能化建構。生成過程本身就是學習整體的一部分,學生參與資源的構建過程,從而實現了從知識消費方到知識生產方的角色轉變。此轉變對課程資源的本質給予重新定義,讓其從靜態的知識堆積庫轉變為動態的認知場域。
(二)從單一形態到多元融合
傳統小學科學課程資源大多依托紙質教材與實物教具,展現出形態單一且固化的特征,這種單一性源于工業時代標準化生產的邏輯,即將知識看成可復制的既定產品。數智技術撕開了資源形態的物理邊界,促使文本、圖像、音頻、視頻、虛擬仿真等多種形態實現共存并相互轉變。多種形態并非簡單疊加,而是依據認知規律與學習需求進行有機融合,科學概念的抽象屬性需要可視化呈現,實驗過程的動態性需要視頻記錄,探究活動的交互性要有虛擬仿真作為支撐。這種融合突破了單一形態的認知局限,給不同認知風格的學生供應了多樣化的學習通道。更關鍵的是,各種形態之間的自由轉換與組合重構,使資源能依據具體教學情境靈活變動,實現了資源與教學需求的動態契合。
(三)從外部輸入到內生建構
數智技術的深度介入使課程資源的生成機制發生了根本性轉變。傳統課程資源呈現單向傳遞特征,教師將教材、課件等既定內容傳輸給學生,學生處于被動接受狀態。這種外部輸入模式忽視了學習者的主體性與創造性,資源與學習者之間缺乏深層互動。數智環境下的資源生成則突破了這一局限,學習者不再是資源的消費者,而成為資源的建構者。在小學科學教學中,學生通過數字化工具記錄實驗數據、拍攝觀察視頻、繪制思維導圖,這些學習過程的產物本身就構成了新的課程資源。這種轉變的深層邏輯在于數智技術賦予了學習者表達工具和創造平臺,使知識建構過程可視化、可分享、可迭代。學生在探究過程中生成的問題、假設、數據、結論等,經過數字化處理后成為可被其他學習者利用的資源,形成了資源生成與使用的循環機制。
二、課程資源整合的邏輯
(一)認知邏輯:概念理解的進階設計
小學科學概念的獲得遵循特定的認知發展規律,這種規律決定了課程資源整合必須遵循概念理解的進階邏輯。學生對科學概念的理解并非一蹴而就,而是在與外界互動中逐步建構和深化的。進階設計的核心在于識別概念間的層級關系和發展序列,通過數據分析揭示學生概念理解的實際水平,進而匹配相應難度的學習資源。這種匹配不是簡單的難度分級,而是基于概念本質特征的深度解構。解構過程需要明確概念的核心要素、邊界條件和應用情境,將抽象概念轉化為可觀察、可測量的學習目標。學習目標的具體化使資源整合有了明確的方向,每一類資源都對應特定的認知發展需求。
認知負荷理論給予了資源整合進階設計關鍵指導,若認知負荷過高或過低,都會影響學習效果。數智環境下的資源整合可實時監測學生的認知負荷水平,動態改變資源的呈現方式和難度級別。難度梯度的設定需考量概念的抽象程度、前置知識要求以及思維操作的復雜度,這些維度共同構成了進階設計的多維體系。框架的每個維度均對應著不一樣類型的學習資源,實驗操作類資源增進感知體驗,模擬仿真類資源可支撐抽象思維的形成,案例分析類資源可促進知識遷移。
(二)技術邏輯:數據驅動的精準匹配
數智時代中課程資源整合依靠數據技術,實現了從經驗判斷到證據決策的轉變,小學科學教學實施過程中產生的海量數據包含學生認知發展的隱性信息,這些信息經采集、分析后變成可轉化為可操作的教學指引。數據驅動的核心要義是建立起學習需求與資源供給的動態映射關系。這種映射關系不是簡單的一一對應,而是基于多維數據分析形成的復雜網絡結構。傳統的資源規劃往往依靠年齡、年級等粗度標準,無視了個體差異呈現的復雜性,數據技術使細粒度的個性化成為可能,每個學生的學習軌跡皆能被精確地記錄及分析。
精準匹配的實現依賴三個關鍵環節協同配合:數據感知、智能分析和自適應推送。數據感知借助多模態傳感器捕捉學生的學習狀態,涉及眼動軌跡、操作步驟、答題時長等微觀數據;智能分析憑借機器學習算法識別學習模式,預測知識掌握水平和潛在障礙點;自適應推送則根據分析結果從資源庫中甄選出最適配的內容,且依據使用效果動態地調整推送策略。此閉環機制讓資源整合從靜態配置邁向動態優化過程,其匹配的精確性不光體現在內容的恰當性上,還體現在時機的把握、難度的分配、呈現形式的選擇等多個維度。當學生在“物質的變化”單元遇到問題時,系統能分辨出是概念理解問題還是實驗操作問題,進而有針對性地推送視頻講解或虛擬實驗的相關資源。這種精準匹配杜絕了資源的無效堆疊,提高了學習效率。
(三)教育邏輯:主體發展的價值回歸
數智技術的迅猛發展容易讓人陷入工具理性的迷思,忽視教育的根本價值追求。教育的本質在于促進人的全面發展,小學科學教育尤其需要關注學生的主體性建構和科學素養的整體提升。主體性建構意味著學生不再是知識的被動接受者,而是學習過程的積極參與者和意義建構者。這種轉變要求課程資源的整合必須超越效率導向的技術邏輯,回歸到促進學生主體發展的教育邏輯。回歸并非否定技術的作用,而是明確技術服務于教育目標的從屬地位。
主體發展的價值回歸還體現在對學生差異性的尊重和個性化需求的滿足上。每個學生都有獨特的認知風格、學習節奏和興趣傾向,統一化的資源供給難以滿足多樣化的發展需求。數智技術使大規模個性化的實現成為可能,但個性化不能簡化為算法推薦和路徑規劃。真正的個性化需要理解學生作為完整的人的發展需求,包括認知、情感、社會性等多個維度。多維度的發展需求要求資源整合具有整體性視野,不能將科學學習窄化為知識掌握和技能訓練。布魯納提出的發現學習理論強調學生主動探究的重要性,數智環境下的資源整合應為這種探究提供支撐而非替代。支撐意味著在學生需要時提供恰當的資源,在遇到困難時給予適度的引導,在取得進展時提供及時的反饋。反饋機制的設計必須有助于學生元認知能力的發展,讓學生逐步學會監控和調節自己的學習過程。學習過程的自主調節是主體性發展的重要標志,也是科學素養的核心要素。
三、課程資源整合途徑的層級推進與協同聯動
(一)宏觀層面:政策引領與標準制定
數智時代小學科學課程資源整合需要國家層面的頂層設計與制度保障。教育數字化戰略行動的實施為資源整合提供了政策框架和方向指引,政策文件明確了數字化轉型的目標要求和推進路徑。政策引領作用還體現在資源配置機制的重構上,通過財政投入、項目支持等方式推動優質資源向薄弱地區流動,縮小區域差距。標準制定則為資源整合提供了技術規范和質量保障,統一的數據格式、接口協議、內容標準使不同來源的資源能夠實現互聯互通。小學科學課程資源的復雜性和多樣性決定了標準體系必須兼顧通用性與學科特殊性,既要符合教育資源建設的一般規律,又要體現科學探究的獨特需求。政策與標準的協同推進形成了資源整合的制度環境,政策確定“做什么”,標準規定“怎么做”,兩者相互支撐,共同構建起數智時代小學科學課程資源整合的宏觀治理體系。
(二)中觀層面:平臺建設與資源共享
中觀層面的資源整合需要依托區域性教育平臺實現跨校際的協同與聯動。平臺建設不僅是技術架構的搭建,更是資源流通機制的重構。傳統的學校圍墻限制了優質資源的輻射范圍,造成了結構性的資源不均衡。數智技術支撐下的區域教育平臺打破了這種物理隔離,使不同學校的特色資源能夠在更大范圍內流通和共享。這種共享并非簡單的資源堆積,而是基于課程標準和教學需求的智能化配置。平臺通過建立統一的資源標準和元數據體系,實現異構資源的互聯互通。資源在平臺上的流通過程同時也是質量篩選和優化的過程,使用頻率、教學效果、師生評價等數據形成了資源的動態評價機制。這種機制促進了優質資源的自然涌現和劣質資源的自動淘汰。更重要的是,平臺建設改變了教師資源觀,從占有轉向共享,從封閉轉向開放。教師既是資源的使用者,也是資源的貢獻者,在使用中生成,在生成中共享,形成資源建設的良性循環。
(三)微觀層面:教學創新與個性發展
微觀層面的資源整合直接作用于課堂教學實踐,決定著整合效果的最終呈現。教學創新不再局限于教學方法的改進,而是基于整合資源重構整個教學生態。教師利用智能診斷工具識別學生的認知起點和學習困難,據此選擇和組合不同類型的資源,設計差異化的學習路徑。這種設計打破了班級授課制的整齊劃一,使每個學生都能在適合自己的節奏中推進學習。個性發展在資源支撐下獲得了實現的可能,學生不再被動接受統一的教學內容,而是根據興趣和能力選擇探究的深度和廣度。數智技術記錄和分析學生的學習行為數據,形成個性化的學習畫像,為后續的資源推送和路徑調整提供依據。這種基于數據的個性化并非將學生簡化為數據集合,而是通過數據更準確地理解學生的認知特征和發展需求。教學創新與個性發展在資源整合中實現了有機統一,創新為個性化提供了實現途徑,個性化又推動了創新的持續深化,兩者共同構成了微觀層面資源整合的核心價值。
參考文獻
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