智慧教育典型案例：借助數(shù)字資源發(fā)展小學(xué)科學(xué)實(shí)踐技能的教學(xué)案例分析

借助數(shù)字資源發(fā)展小學(xué)科學(xué)實(shí)踐技能的教學(xué)案例分析——以“力學(xué)”實(shí)驗(yàn)課為例摘要：小學(xué)科學(xué)課程是一門(mén)實(shí)踐性課程，實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，在實(shí)驗(yàn)課中尤為重要，但是實(shí)驗(yàn)操作標(biāo)準(zhǔn)化一直是學(xué)生探究過(guò)程中的難題。本文借助數(shù)字資源，利用iPad平臺(tái)上微課分享、視頻拍攝、學(xué)習(xí)圈互相評(píng)價(jià)、練習(xí)及時(shí)反饋等功能，落實(shí)過(guò)程性目標(biāo)，鞏固實(shí)踐技能，發(fā)展核心素養(yǎng)。運(yùn)用iPad播放微課，將原來(lái)由教師掌握的微課播放權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生可根據(jù)自己的需要進(jìn)行重復(fù)或選擇播放。利用iPad拍攝、分享自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在學(xué)習(xí)圈平臺(tái)中相互評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地分析、比較，自主鞏固實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)。根據(jù)學(xué)習(xí)圈生生互評(píng)、課堂練習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及投屏技術(shù)支持下的反饋情況，利用已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行再分析，從而達(dá)到發(fā)展實(shí)踐技能的目標(biāo)。關(guān)鍵詞：數(shù)字資源，微課，教學(xué)案例，實(shí)踐技能1.案例背景

小學(xué)科學(xué)作為一門(mén)綜合性課程，物質(zhì)科學(xué)是其重要組成部分，其中的力學(xué)部分內(nèi)容能夠增強(qiáng)學(xué)生探究物質(zhì)世界奧秘的好奇心，形成“世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的”的觀點(diǎn)。在力學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，需要通過(guò)多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的幾種力從而了解力對(duì)物體形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是教師講、學(xué)生聽(tīng)、學(xué)生實(shí)物操作。教師的主要精力用于實(shí)驗(yàn)的講解和操作演示,缺乏與學(xué)生深度的交流和對(duì)問(wèn)題的反饋,很多學(xué)生反映通常聽(tīng)完教師的講解后,操作記憶比較模糊,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中只能在有限的時(shí)間內(nèi)機(jī)械地動(dòng)手操作,很少有時(shí)間自主思考問(wèn)題,從而導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解不足,有些學(xué)生甚至表現(xiàn)出操作過(guò)程混 [1]亂,甚至不知所措。本文在力學(xué)實(shí)驗(yàn)課中嘗試引入數(shù)字資源（含微課、學(xué)生視頻、數(shù)字化練習(xí)等），微課作為區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢(shì)[2]，引入實(shí)驗(yàn)課中可以幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)，完成知識(shí)內(nèi)化[3]，更能體現(xiàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中更好地完成技能與知識(shí)的內(nèi)化，更好地達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)中以學(xué)生為主體，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)的理念和目標(biāo)。2.實(shí)踐舉措

教學(xué)版小學(xué)科學(xué)物質(zhì)科學(xué)力學(xué)部分的學(xué)習(xí)幾乎都是在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上完成的，因此本文選用力學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，例舉數(shù)字資源支撐下的科學(xué)課堂的優(yōu)勢(shì)。小學(xué)階段力學(xué)內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖如下：重力摩擦力各種各樣的力彈力力與運(yùn)動(dòng)測(cè)量力……機(jī)械運(yùn)動(dòng)力的作用改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)2.1掌握微課播放權(quán)，鞏固課堂實(shí)踐操作（《我們的小纜車(chē)》片段課例）本節(jié)課作為五年級(jí)第四單元的第一課，也是小學(xué)階段力學(xué)內(nèi)容的起始課，教學(xué)重點(diǎn)是“靜止的物體受到一定的力才能運(yùn)動(dòng)起來(lái)”、“小車(chē)受到的拉力發(fā)生改變，速度也會(huì)發(fā)生改變”，主要的探究活動(dòng)為“探究物體受到的力與運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系”。該活動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度有較高的要求，實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)易影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的判定。本課優(yōu)化以往常規(guī)的課件展示實(shí)驗(yàn)材料、大屏幕演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程、教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程指導(dǎo)，運(yùn)用iPad（3人／臺(tái)）學(xué)生自主播放微課資源，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)微課分為3個(gè)小視頻，學(xué)生選擇自己需要的內(nèi)容重復(fù)播放強(qiáng)化學(xué)習(xí)，要求學(xué)生拍攝自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分享，各組間相互點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地分析、比較，自主鞏固實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)。 基于實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)，從實(shí)踐出發(fā)，整理數(shù)據(jù)，最終回歸總結(jié)，借助iPad微課資源和信息分享功能，在準(zhǔn)確操作的基礎(chǔ)上，總結(jié)規(guī)律，為“力會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”接下來(lái)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。本節(jié)課貫穿使用全景課堂平臺(tái)，確保學(xué)生的課堂參與度。使用到微課資源的課堂片段具體過(guò)程如下：

環(huán)節(jié)一：引出問(wèn)題，由靜止到運(yùn)動(dòng)

創(chuàng)設(shè)情境提出問(wèn)題：你能利用回形針的重力讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)嗎？ 學(xué)生：用一根繩子牽引，利用回形針的重力拉動(dòng)小車(chē)向前運(yùn)動(dòng)

繼續(xù)引導(dǎo)：怎樣操作可以讓小車(chē)在軌道上向正前方直著運(yùn)動(dòng)？老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了一個(gè)示范視頻，請(qǐng)同學(xué)們學(xué)習(xí)并嘗試，拍下你們讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)的過(guò)程，發(fā)到學(xué)習(xí)圈。完成這些之后，同學(xué)們可以觀看其他組的視頻，進(jìn)行評(píng)論。學(xué)生按小組自主學(xué)習(xí)全景課堂平臺(tái)上的微課“如何讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)”、“懸掛回形針的方法”、“讓你的小車(chē)不偏離跑道”，自行體會(huì)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，在自己的理解基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并拍攝分享。圖一：學(xué)生可選擇的微課視頻圖二：學(xué)生分享的實(shí)驗(yàn)視頻 引導(dǎo)：同學(xué)們觀看了全班的實(shí)驗(yàn)視頻了，老師選擇其中幾個(gè)，請(qǐng)大家來(lái)評(píng)一評(píng)他們幾組做的好和需要改進(jìn)的地方。資源應(yīng)用及意圖：在網(wǎng)絡(luò)條件下，通過(guò)全景課堂平臺(tái)與學(xué)生共享微課，學(xué)生自行播放觀看，可對(duì)實(shí)驗(yàn)操作有疑問(wèn)的部分進(jìn)行回看學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在完全掌握后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。學(xué)生分享成功的實(shí)驗(yàn)視頻，相互觀看，為對(duì)方“找茬找優(yōu)”進(jìn)行評(píng)論，完成高效的生生互動(dòng)，進(jìn)一步鞏固“讓小車(chē)在軌道上不掉出來(lái)”的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。 環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，深入探究——速度與力的關(guān)系

過(guò)渡：剛剛大家用了三四枚回形針就讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)了，如果增加回形針的量，你覺(jué)得可能會(huì)出現(xiàn)什么情況。 學(xué)生：小車(chē)會(huì)運(yùn)動(dòng)的更快

學(xué)生：討論驗(yàn)證的方法。利用行駛完軌道上的距離所花的時(shí)間比較小車(chē)運(yùn)動(dòng)的快慢。需要增加的實(shí)驗(yàn)工具是秒表。課件展示：實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，解讀實(shí)驗(yàn)記錄單

iPad分享內(nèi)容：“讓實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確”的微課、秒表使用方法的微課、實(shí)驗(yàn)記錄單學(xué)生：根據(jù)需求學(xué)習(xí)iPad分享內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄，拍照分享記錄單。圖三：可選擇學(xué)習(xí)的微課視頻圖四：學(xué)生分享的實(shí)驗(yàn)記錄資源應(yīng)用及意圖：在網(wǎng)絡(luò)條件下，分享給學(xué)生多個(gè)微課資源，學(xué)生自行播放觀看，對(duì)于部分在課前已經(jīng)掌握秒表的使用方法可以選擇不花時(shí)間觀看“秒表的使用方法”。在第一個(gè)活動(dòng)已經(jīng)鞏固實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)一步強(qiáng)化，同時(shí)達(dá)到讓學(xué)生得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪康摹?.2課外社交式學(xué)習(xí)圈，分享課前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（《用橡皮筋作動(dòng)力》課例片段） 本節(jié)課的主要內(nèi)容是利用橡皮筋的彈力讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，探究橡皮筋圈數(shù)（指向彈力）與運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系。本課的難點(diǎn)是將橡皮筋圈數(shù)與彈力大小聯(lián)系起來(lái)。本課優(yōu)化以往常規(guī)大屏幕課件展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程、書(shū)本記錄實(shí)驗(yàn)表格、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后分析彈力與橡皮筋圈數(shù)的關(guān)系的課堂流程，利用iPad軟件平臺(tái)（全景課堂），布置課前作業(yè)——橡皮筋的力是怎樣產(chǎn)生的，要求學(xué)生拍攝分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果并說(shuō)一說(shuō)自己對(duì)彈力的理解，帶著對(duì)彈力的初步理解走進(jìn)實(shí)驗(yàn)課堂，使課堂的探究過(guò)程變的更明確——研究的其實(shí)不是橡皮筋圈數(shù)與速度的關(guān)系而是彈力大小與速度快慢的關(guān)系。與數(shù)字資源相關(guān)的具體過(guò)程如下：

環(huán)節(jié)：課前感知，彈力與橡皮筋長(zhǎng)短的關(guān)系

課前iPad軟件平臺(tái)（全景課堂）布置任務(wù)：拉一拉橡皮筋，你感受到的力就是彈力。請(qǐng)你試著在橡皮筋上掛不同數(shù)量的重物，你發(fā)現(xiàn)了什么？拍攝實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分享到學(xué)習(xí)圈。 學(xué)生：在家完成實(shí)驗(yàn)并分享，相互在其他同學(xué)分享的資源下點(diǎn)評(píng)、點(diǎn)贊，提出自己的建議。圖五：學(xué)生分享家庭實(shí)驗(yàn)圖六：學(xué)習(xí)圈分享、討論資源應(yīng)用及意圖：利用學(xué)習(xí)圈進(jìn)行分享、討論，帶著對(duì)彈力的初步理解——“橡皮筋變得越長(zhǎng)，彈力就越大，橡皮筋在原長(zhǎng)的基礎(chǔ)上沒(méi)有彈力”走進(jìn)課堂。較于常規(guī)家庭實(shí)驗(yàn)上傳到qq群或者云盤(pán)，學(xué)生不僅能夠看到其他同學(xué)做的，能夠?qū)W習(xí)別人好的地方，還能在評(píng)論區(qū)給出自己的建議，學(xué)生本身興趣也會(huì)提高，樂(lè)意分享自己的成功。同時(shí)，在這樣的社交式學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布課前實(shí)驗(yàn)視頻，能夠大大地節(jié)省下課堂上的寶貴時(shí)間而用于思考與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。2.3個(gè)性化閱讀、練習(xí)，課堂實(shí)時(shí)反饋鞏固（《測(cè)量力的大小》片段課例） 《測(cè)量力的大小》的主要內(nèi)容是認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)和使用彈簧測(cè)力計(jì)，在這兩部分內(nèi)容中也貫穿了對(duì)“力”的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。常規(guī)課堂中，本課常使用ppt展示彈簧測(cè)力計(jì)的結(jié)構(gòu)圖、列出使用的步驟和注意事項(xiàng)，由于不同學(xué)生的接受能力不同，對(duì)于“過(guò)期不候，只展出一次”的大屏幕上的解說(shuō)圖文，有部分同學(xué)未能完全吸收。本課利用iPad分享課件給每個(gè)同學(xué)，自行學(xué)習(xí)、使用，并分享心得，具體過(guò)程如下：

環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入力的大小。解說(shuō)：前面幾節(jié)課我們通過(guò)回形針的數(shù)量、橡皮筋的圈數(shù)、氣球的大小來(lái)描述力的大小，事實(shí)上科學(xué)界對(duì)力有一個(gè)統(tǒng)一的單位，力的大小是可以用一種叫做測(cè)力計(jì)的工具進(jìn)行測(cè)量的。第一個(gè)發(fā)明測(cè)力計(jì)的是誰(shuí)呢？其實(shí)測(cè)力計(jì)有著一個(gè)漫長(zhǎng)的進(jìn)化史。 iPad分享文檔“測(cè)力計(jì)的發(fā)展史”

學(xué)生：閱讀測(cè)力計(jì)發(fā)展史，體會(huì)科研發(fā)明的偉大，思考測(cè)力計(jì)能夠測(cè)量力的大小的原理。資源應(yīng)用及意圖：利用iPad共享資料，每個(gè)學(xué)生根據(jù)自己的理解能力思考，閱讀完后與其他同學(xué)進(jìn)行分享。引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)家探究過(guò)程中的堅(jiān)信，激發(fā)本節(jié)課的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)環(huán)節(jié)的順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。 環(huán)節(jié)二：認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)

學(xué)生：測(cè)力計(jì)用過(guò)的金屬棒、橡皮筋或者各種類(lèi)型的彈簧都是利用他們具有彈力并且彈力越大變得越長(zhǎng)這個(gè)特點(diǎn)。過(guò)渡：在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們一起來(lái)認(rèn)識(shí)現(xiàn)在我們常用的彈簧測(cè)力計(jì)。分享彈簧測(cè)力計(jì)的結(jié)構(gòu)介紹和使用注意事項(xiàng)。學(xué)生：自主學(xué)習(xí)彈簧測(cè)力計(jì)的使用方法并嘗試測(cè)量一個(gè)鉤碼受到的重力。完成后對(duì)使用過(guò)程中要注意的內(nèi)容進(jìn)行分享。教師：對(duì)學(xué)生的分享進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)。資源應(yīng)用及意圖：利用iPad自主學(xué)習(xí)，以學(xué)生為主，每個(gè)學(xué)生根據(jù)自己的能力進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)、實(shí)踐后進(jìn)行分享，達(dá)到互補(bǔ)的作用，最后教師總結(jié)，讓使用方法和注意事項(xiàng)更加明確。 環(huán)節(jié)三：鞏固使用方法

教師：布置任務(wù)——讀數(shù)是使用測(cè)力計(jì)非常重要的一步，不同的彈簧測(cè)力計(jì)每一小格代表的力的大小不同，請(qǐng)完成任務(wù)三中的測(cè)試。 學(xué)生完成測(cè)試

教師接收測(cè)試反饋，獲取掌握讀數(shù)的學(xué)生比例，每個(gè)學(xué)生做錯(cuò)的題數(shù)，并利用airplay進(jìn)行投屏，針對(duì)錯(cuò)誤率比較高圖進(jìn)行講解。要求有錯(cuò)的同學(xué)重新讀數(shù)進(jìn)行訂正。資源應(yīng)用及意圖：在網(wǎng)絡(luò)條件下，基于iPad軟件（全景平臺(tái)）教師客戶端的及時(shí)反饋性，通過(guò)全景平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)講解錯(cuò)誤率較高的一個(gè)題。引導(dǎo)錯(cuò)誤的同學(xué)主動(dòng)、積極地分析圖示，聯(lián)系已掌握的這是基礎(chǔ)，運(yùn)用讀數(shù)技巧進(jìn)行重新讀數(shù)。此過(guò)程運(yùn)用全景平臺(tái)及airplay投屏技術(shù)，實(shí)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)練習(xí)、反饋、訂正，了解學(xué)生實(shí)踐技能掌握情況，引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的使用技能。3.成效與反思力學(xué)內(nèi)容是小學(xué)科學(xué)物質(zhì)科學(xué)不可或缺的一部分，對(duì)于小學(xué)階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)理論內(nèi)容過(guò)于抽象，幾乎每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都需要通過(guò)探究、實(shí)踐去掌握與鞏固。利用數(shù)字資源能解決多個(gè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題。正如小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中所說(shuō)，學(xué)生是教學(xué)的主體，數(shù)字資源支持下的課堂更體現(xiàn)出學(xué)生的自主性,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中更好地完成技能與知識(shí)的內(nèi)化。同時(shí)，也將教師從繁瑣、不斷重復(fù)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和演示任務(wù)中解放出來(lái)，而有更多的時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生在課堂上出現(xiàn)的問(wèn)題。3.1分享技術(shù)，鞏固操作難點(diǎn)

在課堂教學(xué)中運(yùn)用iPad軟件貫穿整個(gè)課堂，教師利用該平臺(tái)分享微課、資料、習(xí)題，便于學(xué)生課堂上自主獲取資料。不同的小組還可以根據(jù)自己已有的技能水平選擇微課進(jìn)行觀看。以力學(xué)為例，五年級(jí)上冊(cè)《力與運(yùn)動(dòng)》單元，有五節(jié)課的內(nèi)容分別讓學(xué)生認(rèn)識(shí)了重力、彈力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力和反沖力，五年級(jí)下冊(cè)《沉與浮》單元測(cè)量下沉物體和上浮物體浮力大小實(shí)驗(yàn)操作演示部分均可利用微課資源讓學(xué)生在iPad上自主播放進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。本文中提到的視頻資源不僅僅是教師提供給學(xué)生的，僅僅觀看實(shí)驗(yàn)演示視頻很難讓學(xué)生一次就掌握，因?yàn)槟鞘菃蜗虻膫魇?，而非交互式的互?dòng)。因此，本文嘗試學(xué)生拍攝視頻分享，在生生互評(píng)的過(guò)程中鞏固實(shí)驗(yàn)操作。3.2社交平臺(tái)，創(chuàng)新課外交流

運(yùn)用iPad學(xué)習(xí)圈在課前分享自己的實(shí)驗(yàn)資源，在學(xué)習(xí)圈相互評(píng)價(jià)、討論，在這樣的“社交式學(xué)習(xí)平臺(tái)”發(fā)布課前實(shí)驗(yàn)視頻資源，能夠大大地節(jié)省下課堂上的寶貴時(shí)間而用于思考與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。社交式學(xué)習(xí)平臺(tái)的無(wú)縫分享優(yōu)勢(shì)在課堂內(nèi)的生生互動(dòng)上的優(yōu)勢(shì)更是明顯。課堂中不同小組分享自己的實(shí)驗(yàn)方法能為之后的匯報(bào)環(huán)節(jié)中節(jié)省下逐個(gè)介紹的時(shí)間，可以直接借鑒其他同學(xué)的方法自我改良，也可以點(diǎn)評(píng)小組提出改進(jìn)建議。3.3在線習(xí)題，反饋課堂成效

運(yùn)用iPad為學(xué)生編輯習(xí)題，學(xué)生完成習(xí)題后上交即可查看解析，而教師也能過(guò)立刻受到學(xué)生掌握情況的反饋，能夠當(dāng)堂調(diào)整課堂的進(jìn)度，確保學(xué)生對(duì)課堂重難點(diǎn)的攻克情況。在實(shí)踐過(guò)程中，無(wú)論如何利用數(shù)字資源，都以學(xué)生為課堂主體，把學(xué)生作