数字化课堂辅助学习成果

在传统的课堂教学中引入数字化学习，可以让学生基于数字化平台获取、分析、处理、应用、发布信息，促进学生自主学习、互助学习，提升探究学习和终身学习的能力。

课堂中的数字化个性学习，主要包括微课程的学习以及利用数字化平台设计教学环节，在探究中实行个性化学习。课堂中微课程的使用方式主要分为两种：一是在教师课堂讲授过程中，适时插播微视频，辅助重点难点的教学；二是在学生独立思考、自主探索时提供相关的微视频，供学生需要时有针对性地选择。数字化在课堂中的应用，使学生的学习真正实现从整体划一转向可选择的个性化自主学习。

（一）数学等理科学科课堂教学中的辅助学习

1.数学等理科学科课堂教学中的辅助学习方式

数理化等学科往往要求逻辑推理、思维论证的严谨和规范，传统的板书教学在师生面与面的互动交流中存在较大的优势。而与此同时，理科教学中往往存在许多难点和重点，学生不易掌握，教师会制作相关微课程，通过引导学生反复观看或学习来加强对知识的理解。因此，数学等理科学科教学中引入数字化往往采用课堂和在线相结合的方式。教师利用数字化平台，一方面在自主探究环节可以引导学生对平台上的微课程进行学习；另一方面可以完成在线测试，及时了解学生对知识的掌握程度，方便教师在教学中提高针对性和有效性。

［案例3-7］ 高中数学“数列求和”教学中的数字化辅助学习

在课前预习的基础上，教学过程中，教师以学生的预习反馈作为导入，就等差、等比数列求和公式等做总结和深化。在此基础上，教师利用数字化平台，先后进行数列求和三道例题的进一步探究和学习（图3-21），使学生进一步熟练掌握“分组求和法”“裂项相消法”“错位相消法”三种特殊数列求和途径。利用数字化平台的反馈评价及时、数据汇总方便、师生互动性强等优势，在课堂上教师和学生进行多元、多向、多层次的讨论，加深对问题的理解。

图3-21　“数列求和”教学不同角度探究和学习

［案例3-8］ 高中物理“磁场对电流的作用·左手定则”教学中的数字化辅助学习

左手定则是高中电磁学非常重要的知识点。教学前，教师认真分析了教学内容以及学生的学习困难，锁定一个教学难点，即实验中对矢量的描述。在左手定则的实验中，需要学生记录三个相互垂直的物理量（即B、I、F）的方向，而且这三个物理量的方向出现在三维立体空间，学生首先要有空间想象能力，还要在理解的基础上在平面上记录这三个物理量方向的关系。如何让学生在一个平面中表示出这三个物理量，这种表述能力不能靠简单灌输，而是需要培养。

为了让学生知晓立体模型的两种表述方式，教师展示给学生2 min 的微课程，利用一个飞机模型的例子，展示如何用两种方式来反映同一个实物模型。在后续的教学中，教师在校园网上放了两个实验视频（图3-22），分别是通电线框在磁场中受力运动的实验和通电硫酸铜溶液在磁场中受力运动的实验，这两个实验都是左手定则的实际应用，教师让学生观察思考，试着解释实验视频中的物理现象。通过后台分析，教师能看到学生的答题反馈信息，再根据反馈信息确定接下来讲评哪几道题。微课程作为一种辅助教学手段，在学生的学习过程中起到了恰当的作用，课中用很少的时间突破教学难点，引导学生自主学习，起到良好的教学效果。

图3-22　高中物理“磁场对电流的作用·左手定则”教学中的实验视频

2.数学等理科学科课堂教学中辅助学习的数字化课程实施策略

（1）微课程内容需定位准确。教师应该了解学生，理解他们的思维方式，预设他们会在哪一学习环节或知识点遇到困难。学生的知识建构能力、逻辑思维能力在各年龄阶段都不尽相同，受限于知识面和思维能力，学生的概念形成过程中会有很多思维障碍，因此设计的微课程要有针对性。

（2）使用数字化旨在突破难点、重点。并不是使用数字化就一定能帮助学生突破思维障碍，不能为了数字化而使用数字化。利用数字化平台，不是简单地欣赏微课程、视频或者替代PPT 功能，有时候一支粉笔、一张简单的图片就可能帮助学生突破思维障碍，这才是学生需要的。

（3）思维要延续到课后。要使学生理解一个新知识点或者掌握一种新方法，不能仅仅依靠一次教学活动，而学校课时有限，为了完成教学任务，教师经常会不顾及学生的学习体验而满堂灌，即便在课堂里给学生思考和答题的时间，也不会太多。学生的思维刚刚开始就会随着下课铃声响起而终结，所以必须通过一种方式延续学生的思维过程，通过数字化平台让学生应用所学知识点解释新的实例，或者完成相关练习就可以延续学生的思维，让他们真正理解这些知识点，掌握这些方法。

（4）形成知识迁移，在线个性化学习可以回顾课堂。学生在家里进行个性化学习的时候，可能会觉得有点寂寞无聊，因为他们已经适应长期的班级教育，仅仅面对电脑而没有同伴的学习环境会使他们感到不适。数字化平台则可以让他们有一种和同伴一起学习的感觉，通过对课堂里师生的声音影像或者一段教学过程的记录，完全可以形成思维迁移，让学生在线学习微课程的时候回想起当时课堂的情景，在帮助他们回顾所学知识点的同时，还能帮助他们适应独自学习的环境。

（二）语文等文科学科课堂教学中的辅助学习

将数字化平台引入语文等文科的课堂教学中，最大的变化就是改变原有的教学方式、教学模式，充分发挥学生在学习中的主体作用。在新课改下，文科学习普遍倡导自主、合作、探究的学习方式，鼓励学生自主阅读、自由表达，数字化教学平台的使用丰富了教学的内容，可以提供不同层次的内容，让学生在阅读与表达时有自主的选择权；数字化平台的交互性，可以在课堂用有效的合作交流来完成学生的知识建构，充分发挥学生的主观能动性，激发他们的学习兴趣。另外，文科教育传统模式最大的弊病就是用标准的答案替代学生个性化的理解，而数字化平台让学生的个性有了发挥的空间。

数字化平台最重要的作用是能够将不同的知识及方法同时展现给学生，并记录下学生的学习过程，这是实现学生主动学习的关键。在文科教学中，许多教师利用数字化平台为学生提供不同的学习思路及方式，学生可以选择不同的问题及方式进行学习，可以通过合作交流将平台上的问题或方案充实完善，原本以教师为核心的教学模式由此向以学生为主的教学模式转变，学生的主动学习有了实现的基础。

1.语文等文科学科课堂教学中的辅助学习方式

语文等文科课堂运用数字化平台可充分体现多元、交互的特点，能够依据学生的兴趣较好地实现学生的个性化选择。课堂的容量增大，同伴之间的互助与教师的指导更加富有针对性。学生学习成果的展示和交流容易让学生产生成就感。

［案例3-9］ 初中语文“感受亲情”主题作文讲授课

如图3-23 所示，利用数字化平台，整个课堂教学可以分为以下几个环节：

图3-23　初中语文“感受亲情”主题作文讲授课教学环节与分组

环节一：资料学习

课前，教师布置作业任务，学生摘抄以“亲情”为主题的文章片段，重点关注有生动描写的语段，从中感受名家名篇是如何做到把文章写具体、写生动的。教师收集整合资料，并放在数字化平台供大家分享，实现资源共享。一般而言，教师在语文课上利用数字化平台的推送和分享功能，学生手拿手机或平板电脑就可以直接学习资料，这对提高课堂效率、节约教学资源都起到了不小的作用。

环节二：同伴学习

教师把全班学生分成若干小组（原则是确保每个小组有相对基础较好的领军人物），分别推送若干文章，就描写角度讨论并完成点评，学生可以通过花瓣图形任意点开其他小组的学习成果，通过同伴学习，取长补短，弥补思维的不足。这个环节切实实现了分层教学。因为同一个班级中学生的学习基础参差不齐，网络互动教学平台通过分层推送把难度不一的文章呈现在不同的学生面前，解决了在同一教室中很难实施分层的矛盾，并即时通过网络共享发挥同伴互助作用，大大提升了教学的针对性和有效性，改进了学生的思维方式与学习方式。

环节三：教师辅导

经过学生的自学、互助，教师在课堂上稍加点拨，共同总结出在写作中如何“化平淡为神奇”的金点子：锤炼动词绘造型、吻合性格绘语言、抓住特征绘肖像、烘托渲染绘环境、运用修辞绘神韵。在这个过程中，可以随时点开花瓣，理论结合实际，使教学更有说服力。这一过程弥补了大量纸张印发所带来的繁复和浪费，并节约大量时间。

环节四：实践演练

经过上述学习过程，学生当场反馈学习成果，以片段训练的形式完成写作，并拍照上传，学生互相点评并用选票的形式选出优秀之作，大家共同学习，完成自己写作的修改工作。

通过拍照上传，教师当场就能知道教学过程中哪个环节学生目前还没有掌握，及时调整教学策略并弥补课堂的不足。学生互相点评及通过选票产生优秀之作，使学生养成了反思的习惯，知己知彼，才能更胜一筹。这种生生互动、师生互动的新的学习方式也激发了学生学习的兴趣。

图3-24 所示是课中自主阅读的文章列表，学生可根据喜好选择。

图3-24　初中语文“感受亲情”主题作文讲授课自主阅读文章列表

［案例3-10］ 思想品德拓展课“寻找飞翔的翅膀”课中学习(www.xing528.com)

思想品德拓展课“寻找飞翔的翅膀”，通过互动教学平台教学使学生了解树立理想的重大意义，帮助学生从小树立远大理想。课程页面的链接可以直接指向互联网上的视频资源（图3-25），学生可以在教学中直接点击学习，无须下载。课程中教师设计了大量图片、故事，还有投票互动环节（图3-26）。在课程结束时，学生纷纷展开讨论（图3-27），并将自己的梦想誓言拍照片上传共享（图3-28）。利用互动教学平台，这节课既拓宽了课程资源，丰富了学生的精神世界，也使学生之间通过互相启发、互相激励实现了互相教育的效果。

图3-25　思想品德拓展课“寻找飞翔的翅膀”连接互联网资源

图3-26　思想品德拓展课“寻找飞翔的翅膀”投票互动

图3-27　思想品德拓展课“寻找飞翔的翅膀”讨论交流

图3-28　思想品德拓展课“寻找飞翔的翅膀”学生梦想誓言上传

［案例3-11］初中英语听力课程“Step by step listening skills”的课中学习

Step by step listening skills 是初中英语听力课程，主要训练学生的听力水平。在设计环节，教师将同一篇听力课文制作了不同语速的两个版本：fast（较快速版本）和standard（标准版本），如图3-29 所示。在课堂，教师鼓励学生接受挑战，对部分学习能力强的学生推送fast 版本，对其他学生推送standard 版本。图3-30显示了对部分学生推送fast 版本的界面。

图3-29　初中英语听力课程“Step by step listening skills”不同语速版本

图3-30　初中英语听力课程“Step by step listening skills”推送fast 版本界面

使用这种分层推送的方式开展分层学习，不仅仅局限在同一篇听力，还可以实现教师给定一个列表，由学生自主选择学习。学生在完成听力练习后，教师端的电脑上即时反馈出学生的解答情况，图3-31 显示了这道题目学生的解答情况，这个界面一般会显示在大屏幕上，为了保护学生的积极性，默认不显示学生的真实姓名，但是教师可以通过移动鼠标看到学生的真实姓名。

图3-31　初中英语听力课程“Step by step listening skills”学生学习反馈

2.语文等文科学科课堂教学中辅助学习的数字化课程实施策略

数字化平台对语文等文科学习影响深远，对丰富课堂教学资源、改进课堂教学方式起着重要的作用。在数字化文科课堂教学过程中，教师要充分利用“信息来源广泛、信息交流开放”的数字化平台的特点，让课堂教学更加开放。教师在设计中要引导学生自主获取信息，让学生对教师提供的资源或网络上丰富的资源进行收集、探索、分析，从中辨别出对自己有用的东西，获取资料，同时能发现问题，提出问题，寻求帮助，甚至解决问题。课堂教学无须强调学生与他人的同步学习，而更应加强他们自主自立能力。

数字化平台下的文科教学，要使学生阅读充分自主。教师可以按照学生的实际情况设计安排学习任务与步骤，利用数字化平台平等、自由、民主的氛围，使学生进行充分的讨论交流，鼓励学生自由发挥和想象。教师进行课堂设计，还应当多注重合作学习，注重学生双边交流、多边交流，使学生共享学习成果，创设探索与发现的教学情境，提高学生的思维水平，激发学生的学习兴趣。

（三）理化生等实验操作课程课堂教学中的辅助学习

物理、化学、生物等学科是以实验为基础的自然科学，尤其需要通过实验的方法来认识奇妙世界，实验也是目前高中学生获取相关知识的最有效手段之一。实验可以帮助学生将抽象的知识形象化，复杂的知识简单化。同时，实验不仅是学生构建学科核心概念的主要手段，也是培养学生科学素养、提升创新精神和实践能力的重要载体。但是多年以来，面对考试的压力，学生在学习的过程中过于注重理论知识的学习，对实验课则缺乏重视。加之课时的限制和教学手段的匮乏，实验课的教学目标只能以验证实验为主，难以发挥实验教学在上述学科中的作用。数字化技术的引入可以很好地解决上述问题。

对于实验课程，课堂教学的重点不是实验的结果，而是在对实验结果分析、讨论基础上得出的结论。教师把数字化平台引入实验教学，一般会将实验步骤、微视频放在平台上，学生在课前就进行了预习，这样就节约了有限的课堂教学时间。学生在实验中如果对预习内容有所遗忘，可以及时拿出手机复习并完成实验。课堂教学过程中，学生既有分工又有合作，数字化平台的拍照上传功能使每位学生都能分享他人的实验结果与结论，这为讨论提供了更为全面的依据。实验材料不同造成的差异性的实验结果又引导学生思考、探究其中蕴含的科学原理，同时促使学生更好地融入课堂，参与学习。课后，学生根据教师的要求，将自己本节课实验内容制作图表，并利用数字化学习平台分享交流，进一步培养了学生的科学探究能力。数字化实验课程教学的意义不仅是提高了实验课教学的有效性，更是为理化生学科教学模式改革指明了方向。

1.理化生等实验操作课程课堂教学中的辅助学习方式

［案例3-12］ 高一生物实验“探究植物细胞的质壁分离和外界溶液浓度的关系”基于数字化平台的课堂教学

生命科学的实验教学中，显微镜是常用的仪器，本次实验就是要求学生选择一定浓度的蔗糖溶液进行实验后，利用显微镜观察洋葱外表皮细胞的质壁分离现象。在传统的实验课上，学生只能看到自己显微镜中的物像，看不到同学的实验结果；在短暂的课堂时间内，教师也很难了解到每个学生的实验完成情况。因此，师生对实验现象和实验结果的交流和讨论就受到较大的限制，实验教学的效率比较低。

有了数字化的网络互动教学平台，这个情况就可以得到明显改善。全班学生分成4 人一组的实验小组；4 位学生分工合作，各选择一种浓度的蔗糖溶液进行实验；在显微镜下看到清楚的图像后用智能手机拍照，将实验结果上传至网络互动教学平台；教师通过电脑将学生的实验结果逐一展示，实现了实验图像全班共享，如图3-32 所示。如果觉得某位同学的实验做得好，还可以用手机在互动教学平台上为其点赞。本次实验最终的实验结论需要比较植物细胞在4 种不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的情况，所以，数字化技术将以前学生之间无法直接观察的实验现象变得可以观察、可以展示，使学生真正做到了合作学习。

图3-32　高一生物实验课程共享实验图像

生命科学实验中用到智能手机，大大激发了学生的学习兴趣和参与热情，拉近了学生和实验内容的距离；通过数字化技术，显微镜下微观的实验图像得以展示，等于将全体学生的实验进行了“现场直播”。这样既可以让学生体会到成功的喜悦，又可以让学生在短时间内看到更多的实验样本，体会到实验的科学性和客观性。有了一定数量的实验样本，教师就可以设计问题来引导学生对观察到的实验现象进行分析、讨论，发现植物细胞的质壁分离与蔗糖溶液浓度的关系。

利用数字化技术，实验课的整个过程在网络互动教学平台都得以呈现，学生可以通过移动设备进行自主学习。学生通过智能手机客观地记录自己的实验结果，全体学生的实验结果也可以在网络互动教学平台得以展示。这种方式很受学生欢迎，变“被动实验”为“主动学习”。

［案例3-13］预备年级科学课实验“水的净化”的课堂教学

课堂教学中，教师设置了四个课中互动问题，前三个问题侧重于知识的理解、实验仪器与实验步骤的了解，第四个问题是在教师指导学生进行实验操作、观察现象的基础上，学生将实验结果拍照上传。学生可以共享、借鉴并反思自己的实验（图3-33 和图3-34），教师也可以通过学生的互动反馈，了解学生对知识的理解，了解实验教学的效果。

图3-33　科学课实验“水的净化”课堂互动

图3-34　科学课实验“水的净化”共享实验照片

2.理化生等实验操作课程课堂教学中辅助学习的数字化课程实施策略

将数字化技术的网络教学平台引入实验课程旨在改进实验教学方式，改进学生的学习模式，激发学生的实验兴趣，并且发挥他们学习的主动性和积极性，提升学生的创新能力和实践能力。利用数字化技术来提升实验教学实效，不仅需要创设生动活泼的教学情境，激发学生的学习兴趣，丰富学生的学习经历；还需要关注培养学生的研究技能、增加学生的实践体验。教师可以运用数字化技术增加实验课的课容量，将数字化技术与动手实验操作有机结合，重点加强对学生实验技能的训练，以及培养他们对实验结果的再探究意识。教师在实验课上的资源制作、设备应用等应当遵循实用性和便捷性原则，依托网络互动教学平台，由教师根据学生的实际情况制作加工，方便及时修改调整，起到易用且实用的效果。