基于信息技术的模拟教学推进策略

霍斌

【摘   要】以信息技术为支撑的模拟教学，为综合实践活动课程的创新实践、分层教学、探究考察提供了保障，教师可以通过模拟软件、数控技术、可视化平台加深学生的体验、体悟、体认，从而提升他们的创新能力、实践能力、动手能力。

【关键词】信息技术;模拟教学;推进策略

《中小学综合实践活动课程指导纲要（2017年版）》指出，综合实践活动是一门动态开放、跨学科实践性课程，强调从学生的真实生活和发展需要出发，在生活情境中发现问题，并转化为活动主题，通过探究、服务、制作、体验等方式，培养学生的综合素质。为了丰富学生自然真实的课程体验，教师可以利用计算机模拟视听辅助、动手模拟制作等信息技术实施模拟教学，从而建立学生学习与生活的有机联系，避免仅从学科知识体系出发进行活动设计的弊端。

模拟教学也称为仿真教学，是用计算机来模拟真实自然现象或社会现象，学生通过模拟角色扮演进行技能训练的一种教学方法。模拟教学能最大程度弥补综合实践活动客观条件的不足，为学生取材、设计、考察、探究、优化、创新提供技术保证和可視化观察平台。学生在模拟操作过程中亲历参与，从而唤起兴趣、丰富体验、增进理解、强化记忆、激发创新。

一、运用模拟软件，支持创新实践

综合实践活动课程强调学生亲身经历，但是在现实教学中，教师常常受器材准备烦琐或不可重复使用等条件的限制，无法顺利开展实践活动，从而影响课程的实施，不利于学生创新思维的培养。江苏省特级教师金一民讲道：“可以借助信息技术创设真实情境、引入丰富资源，为学生个性化学习提供支持，为选择性学习创造条件。每个学生的学习才能真正发生。”

以《制作花瓶》一课为例，师生先共同探究笔筒的历史、概念和用途，学生随即开展制作活动。受材料、表达能力和制作水平的限制，学生提出的许多“金点子”并不能具体实施，极大地影响了他们的积极性、创造性。

于是，教师指导学生运用3D模拟软件，以虚拟的方式直观形象地进行建模、制作、分步修改、细致打磨等操作，有效增强了学生的学习体验。学生先用软件制作一条镜像线，然后运用“三点弧”“线条”等基本图形绘制工具设计出花瓶的平面造型（见图1），再选中花瓶的左半部分，围绕中心轴使用“拉动”工具进行“完全拉动”，平面造型设计图就变成了立体模型（见图2）。学生可以观察立体模型并进行调整，直至满意后，再继续借助软件的美化功能进行创意装饰，如在某些部位添加各种材料、花纹。学生反复修改，乐此不疲。当学生对自己的作品完全满意后，就可以使用“壳体命令”以调整花瓶外壳的厚度，确定后，整个花瓶就制作好了。

基于信息技术的模拟制作，没有了材料、语言表达、动手能力等条件的束缚，学生利用模拟软件就能把自己的所思所想具体化、可视化，并在反复修改中将创意元素逐步优化，直至形成一件独有的作品。作品完成后，学生还能向其他同学进行介绍和展示，在他人的欣赏与建议中再次进行改进。学生从中体验了创造与实践的愉悦感、成就感，又促进了创新思维和创造能力的发展。

二、利用数控技术，助力分层教学

综合实践活动课程倡导学生在“创作设计、实验探究、动手操作、评价反思”中进行体验、体悟、体认，在全身心的活动参与中发现、分析和解决问题，发展实践创新能力。但是学生个体在思维、认知、技能等方面存在差异，所以在活动实施环节，存在部分学生只能独立完成初步或部分任务的现象。针对这一现象，教师可以运用信息技术实施分层教学和实践，让学生选择适合的挑战任务，在循序渐进中体验成功的喜悦，逐步提高技能水平。

以《走进汽车》一课为例，学生要运用自己所了解的汽车基础知识，制作一辆智能小车。教师给每个学生提供了1块数控板、2个马达、4个轮胎，以及一份任务挑战清单：通过数控软件将电脑与数控板进行连接，研究玩具小车转向的奥秘，通过控制马达操纵小车完成“原地打转”“左右转向”“前进或后退中的刹车与转弯”等不同难度的任务。知识、能力水平不同的学生可以选择自己合适的任务难度及任务量，开展实践活动。

部分学生将车轮安装到马达上后发现：当控制左轮前进、右轮后退时，即使方向盘不转向，车子也能在原地转动，从而迅速进入任务2的研究。没过多久，他们又发现，当右轮马达正向转动前进、左轮马达反向转动后退时，只要数值适当，车子就会左转向，且速度合理，由此得出规律并反复验证自己的想法。发现这一规律的学生，开始编写程序，通过按键盘指定键控制马达的转速与旋转方向，实现小车在前进或后退的移动中刹车与转弯的功能。这样，一辆通过操作键盘就能实现自主控制的智能小车就制作完成了。

整个实践活动中，教师运用数控模拟技术实现分层教学，在难度不同的任务驱动下，每一个学生都在积极地体验、体悟、体认，避开了因难度过大的挫折感和难度过低的厌倦感，让不同能力的学生都能在分层实践中得到最好的发展和提高，体验到成功的喜悦。

三、借助可视化平台，实现探究考察

综合实践活动倡导学生在亲历与参与活动中获得积极而有意义的价值体验。但是活动受到交通、安全、课时、经费等因素的影响，不能经常开展。可视化观察平台可以模拟真实情境，为学生的考察探究提供视觉、动觉、听觉等方面的技术支撑。

在教学《动物的本领》一课时，学生只能交流一些常见动物的本领。尽管他们对一些少见的动物也有讨论的兴趣，但受知识所限不敢发表观点，造成交流活动索然寡味。于是，教师引导学生通过互联网提供的“实景地图”应用，搜索关键词“上海科技馆”，从而进入其官方平台，在展厅索引中找到“生物万象馆”（见图3）。“生物万象馆”是一个三维虚拟展厅，不仅为学生观察动物提供了文字资料，还能创设高仿真的情境，使观察者有身临其境的感受。学生可以操作鼠标自由选择观察视角、观察对象等，如可以拖动鼠标至不同位置对某一动物进行观察，利用放大镜功能观察动物某一部位的细节，甚至对动物进行360度的旋转观察。可视化平台不仅解决了实景观察等客观条件造成的问题，还能利用信息技术所创设的模拟情境进行无死角的细致观察，为学生开展探究考察活动提供了有力的支持和便利。

信息技术为综合实践活动课程的模拟教学，为学生的创新活动、分层实践、探究考察提供了技术支持，让深度学习真正发生。这不仅只是一种教学手段的革新，更是一种激发学生学习兴趣，培养学生创新精神、创新能力的重要途径，是未来智能化教育的发展方向。

参考文献：

[1]黄明燕.项目学习研究综述[J].远程教育，2014（2）.

[2]李红梅.主动探究 知行统一——对开展综合实践活动的几点建议[J]. 河北教育（德育版），2018（5）.

[3]林忠.开展“综合实践活动”课的四个问题及其思考[J].教学与管理，2002（29）.

（江苏省常熟市任阳中心小学   215500）