借助“五卡”提高小学自然学科在线教学实效

◎ 张 敏 陆志红 朱 磊

小学自然学科以培养学生科学素养为宗旨，强调以探究实践为基础，对学生进行科学启蒙。居家在线教学，学生往往“眼看实验”“耳听实验”，无法亲身参与真实的探究实践活动，较难达成线下课的学习效果。根据区域内大多数学校的安排，本次居家在线教学，自然学科采用的是“20+20”（ 前20分钟为师生共同观看“空中课堂”，后20分钟采用不同方式进行师生互动）的学习互动方式。如何有效利用“空中课堂”视频教学资源，提高学生在线教学的互动性、参与性和效率性？在2020年居家在线教学经验的基础上，上海市青浦区小学自然学科教研团队进行了再次的探索与实践。

一、精准设计“五卡”，提升在线教学的效率

“2020年国家义务教育质量监测——青浦区监测结果报告（科学）”显示， 学生科学学习兴趣、科学学习习惯、科学学习方法和科学成绩正相关，科学学习兴趣高、习惯良好、方法得当的学生，科学成绩相对较高。就提高兴趣、习惯养成和改进学法而言，在线教学比现场教学操作难度更大。再加之我区自然学科兼职教师较多，为区域整体上实现提升在线教学的实效带来挑战。因此，我区采用区级骨干教师集体备课的方式提供互动教学活动设计素材，供全体教师选择性地灵活使用。

在备课的过程中既要考虑“空中课堂”资源的有效利用，又要基于学生的年龄特点和在线教学的特殊环境，还要注重自然学科的探究实践，那么线上的“听说实验”如何解决？“云课堂”如何把控？如何吸引、留住在线的学生？……综合了多方因素，我们开始寻找在线教学的“增长点”。为了有效解决这些问题，最终我们借助“五卡”（问题卡、知识卡、拓展卡、检测卡和实验卡）设计教学互动，将“五卡”贯穿云课堂的课前、课中和课后，搭建起线上与线下教学的“桥梁”，梳理总结了 “‘五卡’贯穿云课堂”互动教学方式（见图1），以提高在线教学的效率。

图1 “‘五卡’贯穿云课堂”互动教学方式

课前运用互动平台以“问题卡”推送学生，引导学生带着问题走进课堂；课中观看“空中课堂”之后，以“知识卡”对课堂知识进行梳理归纳；在学生对本节课科学知识了解的基础上，以“拓展卡”（包括实验数据分析、阅读资料、视频资料等，是在原有基础上对知识和技能的进一步提升）进行适当内容补充；对本节课学习情况的及时反馈，以“检测卡”形式进行；课后的活动以“实验卡”来介绍，引导学生课后开展线下实验，并将实验成果分享在教学互动平台或“青浦教育·轻学自然”学科平台。

二、灵活运用“五卡”，提高在线教学的互动性

（一）“五卡”结合用，课的全程巧贯穿

通过“五卡”联动的方式在线上课堂内外推送相应的学习内容，搭建学生线上自主学习的支架。如图2所示，我们设计的远东版《自然》三年级下册第二单元“植物的茎”一课线上学习支架的“五卡”，其具体作用与使用方法如下。

图2 “植物的茎”一课“五卡”内容设计

（1）问题卡——引导：提前一天在班级群中，推送观课重点内容和相关问题，引导学生在课前明确学习目标，带着问题走进课堂。

（2）知识卡——归纳：在“问题卡”的引导下，认真学习“空中课堂”视频课，通过线上平台与老师、同伴互动交流，完成本节课重点知识的梳理与归纳。

（3）拓展卡——补充：根据教学目标和内容设计的拓展学习内容，以图文、视频、实验等方式在线上平台呈现。“拓展卡”包括“茎的支撑作用和输导作用”的实验数据分析、阅读资料、视频资料等，是在原有基础上对知识和技能的进一步提升。

（4）检测卡——反馈：借助线上答题器能即时反馈的优势，发放以判断题和选择题为主的“检测卡”，针对学生答题情况的分析，实时把握与反馈学生课堂学习情况，及时对存在的问题进行评价，提升在线教学互动的质效。

（5）实验卡——实践：提供课后自主探究实验“水中开花”的实验卡，引导学生在家中实验，并在平台上分享实验过程与收获。做中学、学中思，提高学生科学思维和动手实践的能力。

（二）“五卡”灵活用，适合学生是关键

“五卡”设计的内容，保障了学科教师都能有话可说、有内容可讲。从最近的上课反馈情况来看，学科教师都敢于充当起直播间的主播，主播们还“吸粉”无数。

当然“五卡”的使用，也不是整齐划一。建议教师通过 “变一变”“加一加”“减一减”“延一延”等方式对提供的互动教学资源进行改造。如同样的实验卡，A学校没有播放现成的实验视频进行分析，尝试用小小实验引导员的做法，就地取材，学生带着学生在课上边实验边交流，得出结论；同样的拓展卡，B学校增加了针对“家庭用电”的节能现状，带领学生自行设计问卷进行深入的调查，并发出节电倡议。结合学校实际，教师对“五卡”的使用需要融会贯通，其目的是适应学生的差异，增进互动教学的效益性，吸引更多的学生投入自然课的学习，让学习在云端自然发生。

（三）“五卡”升级用，热点时效需突出

除了根据“空中课堂”视频资源设计“五卡”互动之外，为丰富学生知识，拓宽学生视野，我区A老师将“五卡”融入课程，自制“空中课堂”拓展资源。

第九周复习周，正好有航天员化身“太空教师”的“天宫课堂2”，堪称“顶配”科学课。其中的科学内容，靠短短45分钟的天宫课堂课程，不一定能被小学生所理解。于是在区自然学科中心备课组的指导下，由A老师主讲，携手学校自然教研组及区骨干教师，共同带领学生录制了拓展课“走进天宫课堂2”。

本节课根据“天宫课堂2”的内容，进行重新切片、重组和拓展延伸，分别设计了“天宫PK地面实验”“奇妙的天宫”“教师答疑”“‘航天梦’的更多打开方式”“天空课堂随堂测”五大教学环节。用随堂测的问题导入（“问题卡”内容与“检测卡”的题干内容相同），在每个实验中详解知识要点（“知识卡”的内容与“实验卡”中科学原理的分析相对应，实验卡更突出教师的演示操作），拓展相关知识和实验技能（邀请“实验君”介绍其他相关实验，推荐课后进一步关注“航天梦”的四种方式）……整个过程根据学生的认知特点，将“五卡”穿插使用、紧密相融，如图3所示。

图3 “五卡”在“走进天宫课堂2”的设计运用

（四）“五卡”有保障，互动功能来助推

为用好“五卡”互动，提升在线直播学生的参与度，教师们努力挖掘平台的功能。如利用钉钉线上平台的功能——“答题卡”“家校本”和“看看动态”，对学生的线上学习进行实时反馈，及时了解学生线上学习的情况，提升课堂学习效率。

（1）课上善用在线课堂的“答题卡”功能，学生能在自己的屏幕上完成线上答题卡上的选择题、判断题和连线题。教师屏幕上可以快速显示所有学生答题结果的数据汇总。在题目讲解环节中，教师可以有针对性地选择学生来回答，及时巩固本节课所学的科学知识、探究技能和科学方法。

（2）课后利用“家校本”功能，发布、收集和反馈本节课的学生作业。学生按照教师推送的实验卡上的实践类作业要求，通过“家校本”以视频、照片、语音等不同方式进行上传。同时教师也可以及时在线进行批阅，给予学生指导、评价等反馈。

（3）学生课后实验遇到困难，教师该如何提供帮助呢？可以选择钉钉的“看看”功能。利用这项功能，教师可以将收集到的学生作品（图片或者视频），制作成优秀作业合集，在“看看”中发布，学生就可以观看有趣的作品，发表自己的看法，分享感受和收获。教师用智慧看待每个学生的问题和观点，适时吸引更多学生参与到有趣的实验互动中来，使线上的学习自然延伸。

三、成效与反思

（一）成效

1.学生参与性提高

从实施效果来看，采用“‘五卡’贯穿云课堂”互动教学方式，增加了学生的学习参与性，提高了“空中课堂”视频资源使用的有效性，也能有效把握与反馈学生学习情况。如“植物的茎”一课，如图4所示，根据平台统计的数据，参与课堂互动学习人数达到90%以上，完成检测题人数达到88%左右，学生课后作业提交人数达到70%左右，充分反映出学生课堂全程参与率较高。

图4 学生参与线上学习的数据统计

此外，学生上传的作业中有30%的作业被评为了优秀作业。优秀作业不仅能在“看看”中展示，而且学生还有机会获得本周“实验之星”称号。课上，通过“在线课堂”直播教学，在全年级展示。成果的展示、同学的称赞和老师的肯定，激发学生产生了更强的学习动力，点燃了学生学习的热情。

2.家长支持率提升

居家在线教学，屏幕后面聆听的可能不仅是学生，还有学生的家长。从学生课后实验的反馈中，我们经常可以听到孩子和家长的互动交流，经常可以看到家长配合的身影。另外还有一些学生在课余时间进行自主实验探究，比如A同学在这段居家学习期间，和他的父母接连分享了多个有趣的小实验；B同学每周巧妙构思、出演精彩的实验秀。从学生上传作业的数量和质量方面，可以明显地感觉到家长对自然学科学习的支持和重视。

3.教师主动谋策略

围绕着“‘五卡’贯穿云课堂”互动教学方式的探索，我区自然学科采用区、片、校三级联动的方式，开展了一系列专题讨论，如“技术赋能下作业设计与指导”“技术赋能下的平台资源开发”“分享在线教学小妙招”等。以观摩直播课、论坛交流、专家报告等多种形式展开研讨。其目的就是让更多教师适应在线教学，提高课堂的效率。在这期间，教师主动思考、积极梳理有效在线教学经验。以作业设计与指导为例，形成了诸如“多选择，设分层作业”“明流程，建激励机制”“多鼓励，指改进方向”“搭舞台，练实践技能”“善沟通，携家长指导”等教学策略。再以挖掘平台资源为例，形成了“利用答题功能实施检测卡”“利用分组功能完成挑战任务”“利用展示功能分享实验成果”“利用家校本功能发布多样作业”“利用‘看看’动态功能，秀出优秀作业”等教学策略。

（二）反思

1. 拓宽资源，借助虚拟实验室开展实验

虽然通过“‘五卡’贯穿云课堂”互动教学方式，提高了学生在线教学的互动性、参与性和效率，但是有些教学内容，如二年级“简单电路的连接”一课，由于学生身边材料的缺失，他们还是无法体验实验成功的喜悦和看到实验现象的震撼感。如果可以借助一些虚拟实验室的平台开展虚拟实验，就可以实现实验的同步指导，一起操作共同交流。我们已经开始尝试使用PhET互动仿真程序等，指导学生进行电路的连接，学生们非常喜欢。后续可以根据各年级不同的教学内容，如三年级的“溶解”“电路的串并联”等也可以用虚拟实验室来增强学生的体验。

2.充分思考，增加交流表达机会

我区自然学科在线教学基本上是每所学校一位教师负责一个年级。从课堂反馈来看，每所学校现在参与的学生人数都很多，一位教师要面对100至200多位学生，那么教师就很难让大部分的学生都能有充分交流表达的机会。因此要进一步挖掘教学平台的功能或其他信息技术手段，如互动留言、小组讨论、在线黑板演示等激励学生独立思考与小组合作相结合，让更多的学生在充分的交流与讨论中思维得以碰撞和启发。

借助“五卡”贯穿的云课堂，提供了“保底”的基础课，保障了全区自然学科教师可以直接运用资源，游刃有余地进行在线教学；同时，也提供了教师专业发展的机会，可以根据学生学情，对资源进行二次修改，设计出最适合学生的在线教学内容和方式。