智慧教育典型案例：科學(xué)課技術(shù)課隨身課

科學(xué)課，技術(shù)課，隨身課——以“ExplainEverything”軟件在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的運用為例【摘要】信息技術(shù)的改革給教育的影響力是巨大的，人類社會從傳統(tǒng)的粉筆上進行教育變成指尖上的教育，過去在黑板上寫粉筆字，如今是用指尖在平板電腦屏幕（白板）上觸摸即可，這一點在S校體現(xiàn)地尤為明顯，本文以IPAD軟件ExplainEverything的教學(xué)運用操作和課堂運用策略為例，彰顯隨身技術(shù)在學(xué)科教學(xué)中的優(yōu)勢?！娟P(guān)鍵詞】隨身課堂EE技術(shù)學(xué)科教學(xué)優(yōu)勢分析就在幾年前，當(dāng)慕課進入教育話題的時候，覺得它離我們很遙遠。真實想不到，沒過幾年，我們自己已經(jīng)不只是會了解慕課和接受慕課，已經(jīng)在行動上實踐這種教育技術(shù)與課堂教學(xué)的銜接，掀起了新一輪基于技術(shù)背景的課堂教學(xué)變革。信息技術(shù)的發(fā)展必將推動著教育形成新一輪改革，而且從經(jīng)驗上判斷，每一次教育的改革，都是從技術(shù)開始，從一支粉筆一本書，到一個課件一個投影，再到基于移動設(shè)備的“隨身課堂”，未來已來。 一、“隨身課堂”的概念解釋及技術(shù)背景

1.隨身課堂。隨身課堂的具體定義：教師方利用平板電腦（IPAD）的移動隨身特點，利用同屏器，實現(xiàn)投影和平板電腦的同步，實現(xiàn)教學(xué)地點從講臺走向?qū)W習(xí)區(qū)域，平板在哪里，學(xué)習(xí)就發(fā)生在哪里。2.隨身技術(shù)。隨身課堂需要解決的是平板電腦和投影的遠程無線連接，從當(dāng)前來看，這已經(jīng)不是什么新鮮話題了，能夠例舉出來的技術(shù)支持設(shè)備很多，有APPLETV，國產(chǎn)各種雜牌同頻器（如右圖），希沃助手等等。二、隨身課堂的基本樣式構(gòu)建ExplainEverything（下面簡稱EE）是一款簡單易用的能夠讓教師在演示文檔上做注釋和旁白的設(shè)計工具，可以創(chuàng)造出動態(tài)交互式的課程，活動內(nèi)容，評價和教程。用EE把iPad變成交互式的電子演示白板。11.課件播放功能。如右圖顯示，一個存在于微云的《磁鐵的磁力》課件，在打開方式的選擇中就存在著ExplainEverything選項，每一張課件內(nèi)容都能在電子白板模式中分頁呈現(xiàn)。 2.生成捕捉功能。這是現(xiàn)代課堂交流環(huán)節(jié)的重要技術(shù)，我們現(xiàn)在都利用實物投影儀，ExplainEverything電子白板模式下左邊的功能區(qū)就是增加素材的功能（如下左圖），包括本地圖片和視頻、文件、瀏覽器、音頻、新圖片、新視頻。該功能不僅可以導(dǎo)入預(yù)設(shè)的素材，又能捕捉生成的研究數(shù)據(jù)或研究過程，并且能夠及時錄制“微課”指導(dǎo)教學(xué)（如下右圖），課堂錄制的視頻可以通過時間軸選擇任意時間進行暫停分析。2 3.光影技術(shù)。右下圖就是在光影模

式下出現(xiàn)的“光影斑點”，它隨著手指

觸摸位置移動而移動，相當(dāng)于一支控制

自如的翻頁筆，形成教學(xué)注意。 光影斑除此之外，ExplainEverything

軟件還有素材移動、旋轉(zhuǎn)、編輯、書寫、

層次編輯、整體移動、合并等功能，遠

遠超出了目前課堂中實物投影和課件播放的硬件設(shè)備的功能。 三、“EE”軟件教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的對比

下面以小學(xué)科學(xué)學(xué)科課例《磁鐵的磁力》進行傳統(tǒng)模式下的教學(xué)和基于ExplainEverything軟件技術(shù)的教學(xué)進行對比。片段一：掛鋼珠鏈與研究磁鐵各部分磁力大小一根條形磁鐵的磁力大小是可以通過在不同部位，觀察每個部位掛的鋼珠顆數(shù)來證明各部分的磁力大小，從而發(fā)現(xiàn)條形磁鐵的磁力大小規(guī)律是兩頭大中間小的科學(xué)概念。 【傳統(tǒng)版】在設(shè)計實驗方案時，老師的PPT上出示了如下材料（如下圖），讓學(xué)生思考如何利用這些材料來研究條形磁鐵各部分的磁力大小。3這就是語言的蒼白和無力，也是現(xiàn)實的水平差距，三個學(xué)生出現(xiàn)了三種思維（如下圖），教師該怎么辦？讓學(xué)生上來演示嗎？可操作注意點還不清楚?！綞E版】在使用IPAD進行教學(xué)時，我們利用ExplainEverything軟件打開同樣的課件來進行片段一的教學(xué)，結(jié)果截然不同。當(dāng)學(xué)生同樣出現(xiàn)實驗方法，再經(jīng)歷重復(fù)和操作事項后，老師用K軟件做演示來跟進追問：“是不是這樣操作”。在ExplainEverything軟件中，利用“光影技術(shù)”的移動來使得鋼珠的掛法顯性化，老師依次操作了ABCDE五個點，時間不到10秒，水平再低的學(xué)生也恍然大霧。實施優(yōu)勢：ExplainEverything光影技術(shù)的合理出現(xiàn)，（1）有效地解決了實驗指導(dǎo)方面的盲點，為學(xué)生后續(xù)的清晰實驗掃清了障礙。（2）學(xué)生的語言描述和屏幕的動態(tài)畫面指導(dǎo)雙劍合并，使思維再難跟進的學(xué)生也迎刃而解，這是目前PPT很難實現(xiàn)的。片段二：數(shù)據(jù)交流到概念形成4 數(shù)據(jù)研討交流是發(fā)展概念的核心步驟，如上圖是學(xué)生掛鋼珠實驗的記錄單。我們就由此來組織數(shù)據(jù)交流、研討，至概念形成。 【常態(tài)版】老師往往讓學(xué)生把數(shù)據(jù)拿到講臺的實物投影下，通過屏幕來實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯報。在課堂上，我起先也是這么做的。 其實這里的教學(xué)也是非常有效的，能夠組織學(xué)生進行有效交流和學(xué)習(xí)。不過再看看利用ExplainEverything軟件教學(xué)，又會有不同的感覺。【EE版】當(dāng)學(xué)生逐漸完成實驗和做完記錄時，利用ExplainEverything軟件將先完成實驗的小組記錄單以“新圖片”的格式進行拍照捕捉，插入到電子白板區(qū)域，然后開展交流研討。當(dāng)3份記錄單利用ExplainEverything軟件“”的捕捉照片功能（如圖上面的圈），及時呈現(xiàn)在軟件的白板區(qū)域，然后利用“”的聯(lián)合拖動技術(shù)（如圖下面的圈），能夠?qū)?份記錄單同時拖動，實現(xiàn)畫面至上而下或從左到右的拖動，因此，課堂上再多的記錄單都能夠進行依次拖動匯報數(shù)據(jù)。（看下圖）5拖到記錄單1拖到記錄單3研討的新階段，就是尋找共同規(guī)律。該技術(shù)解決了記錄單可以依次呈現(xiàn)，學(xué)生只要在位置上就可以對照自己的記錄單進行匯報。那么當(dāng)3份記錄單同時呈現(xiàn)進行共同觀察怎么辦呢？只要處于圖片合并狀態(tài)，將五個手指分布在圖片區(qū)域，然后將手指往中心縮進，圖片就自然縮放，3副記錄單同時出現(xiàn)，學(xué)生進入了不僅僅如此，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)中間磁力最小的時候，這個時候老師又可以利用技術(shù)繼續(xù)追問“哪些數(shù)據(jù)能說明中間磁力最小”、“哪些數(shù)據(jù)能說明兩邊磁力最大”，當(dāng)學(xué)生一張張記錄單數(shù)據(jù)表述出來時，老師可以在記錄單照片上做符號同步（如下圖）。 一個人的語言是讓大家聽得到，但不一定代表聽得懂，但是屏幕的符號同步跟進的時候，肯定可以讓更多的學(xué)生聽得懂。實施優(yōu)勢：通過不同方式開展“數(shù)據(jù)交流與概念形成”的典型環(huán)節(jié)教學(xué)，我們會發(fā)現(xiàn)ExplainEverything電子白板功能對于概念的形成又有了促進意義：6（1）記錄單被電子化，同時能合并拖動，既可以單頁交流，又可以多頁交流，學(xué)生不用講記錄單拿到實物投影上，又要放在那里；（2）記錄單被照片化可以做符號標(biāo)志，能夠同步反映學(xué)生的語言思維，也代替了教師的板書，從常態(tài)版和IPAD版里可以看出，ExplainEverything軟件里的教師畫圖，已經(jīng)代表了板書；（3）ExplainEverything軟件能夠讓思維不同層次的學(xué)生都得到發(fā)展，因為當(dāng)優(yōu)秀學(xué)生的語言刺激聽眾時，難免有些學(xué)生不懂，從而同步的符號跟進，使得有差異的學(xué)生能夠跟進發(fā)展。片段三：小組討論到形成新的實驗方案 當(dāng)研究完條形磁鐵后，課堂進入了“尋找更多磁鐵的磁極”的環(huán)節(jié)，這是老師給學(xué)生的任務(wù)是“如果只給你一顆鋼珠，你準(zhǔn)備怎么尋找磁鐵的磁極”。【常態(tài)版】老師讓小組進行討論，然后叫學(xué)生帶著自己的想法上臺演示，分兩種情況：情況一，學(xué)生拿著橄欖形磁鐵和鋼珠，高高舉在手里，然后演示給大家看，方法是看鋼珠跑到哪里，哪里就是磁極；情況二，學(xué)生在實物投影上演示，方法相同。就目前的課堂和現(xiàn)有的技術(shù)，這兩種方法都是可取的，但是也分別存在著弊端，一是學(xué)生高高舉在手里演示，有一定距離的同學(xué)看不清細節(jié)；二是學(xué)生用實物投影演示，因為磁鐵小、鋼珠小，而手比較大，所以鋼珠的走向容易被手遮住?！綞E版】同樣先組織學(xué)生小組討論，在討論過程中，對于想到了適切辦法的小組，老師將橄欖形磁鐵和一顆鋼珠交給他們，讓他們用自己想到的方法進行嘗試，這時老師“偷偷地”用ExplainEverything軟件中的“”捕捉視頻功能，將小組的實驗過程拍攝，然后組織交流，具體教學(xué)流程如下。（當(dāng)交流了其它實驗方法后，老師呈現(xiàn)了視頻中的方法）

如下圖1，目前視頻停于第11秒，前面10秒學(xué)生完整地看了一次，因為時間很快，所以畫面停留在了第11秒進行了一次研討。師：誰看懂了剛才他們組的方法？生描述7 師（視頻向前拉2秒，處于放手狀態(tài)，如圖2）：如果他再放手，鋼珠會跑向哪里？生：還會跑到剛才的位置。師：這是為什么？生：因為剛才中間的磁力最強，所以磁力還會跑到那里。 （師把畫面又往前推2秒，如圖3）

師：果然如此，那么如果中間這里真的是磁極，那鋼珠有沒有可能先跑到其它位置。 （師又倒退2秒視頻）

生：有可能的，因為磁鐵各部分都有磁力，可以先跑到其它位置，但最終還是會跑到磁極。（師在屏幕上出現(xiàn)一箭頭）

師：看來要等它最后到哪。8 在擇優(yōu)對比中，學(xué)生看到了實驗的方法，看到了他人的思維和智慧，有效地指導(dǎo)了學(xué)生繼續(xù)尋找更多磁鐵磁極的具體方法，而且過程非常嚴(yán)謹(jǐn)。實施優(yōu)勢：通過平板電腦ExplainEverything軟件和傳統(tǒng)方法的對比，在進一步指導(dǎo)學(xué)生實驗方法上又有了新的認(rèn)識：（1）演示實驗和小組討論可以整合，老師在學(xué)生小組討論時，可以代表性地選擇一組進行組內(nèi)演示，然后視頻呈現(xiàn)進行集體交流；（2）視頻的前進和后退功能，使實驗細節(jié)得到量化，使科學(xué)研討更入微更嚴(yán)謹(jǐn)，而且滿足了不同層次學(xué)生的差異教學(xué)；（3）視頻上增加符號，可以讓停留的畫面產(chǎn)生更多的研討內(nèi)容，如最后一幅圖。四、“EE”軟件在學(xué)科教學(xué)中的明顯優(yōu)勢

通過使用新技術(shù)，我們在實踐學(xué)科有效教學(xué)中有了很大的突破。1.利于互動。學(xué)生的數(shù)據(jù)能夠多組呈現(xiàn)，加強了學(xué)生之間的數(shù)據(jù)對比，對于發(fā)展學(xué)生與學(xué)生之間的研討有促進意義。在數(shù)據(jù)交流方面，ExplainEverything的助學(xué)，學(xué)生的研究成果和生成事件都能現(xiàn)場捕捉形成交流，并且軟件的描繪、光影功能更利于數(shù)據(jù)的規(guī)律特點發(fā)現(xiàn)。2.更加簡潔。板書、課件、數(shù)據(jù)交流、光影技術(shù)融為一“板”的Explai