“脚踩”大数据让小学科学课堂“步步生风”

☉李浩桢

电子计算机技术的发展，催生了大数据时代，而在教育领域，大数据也逐步成为教师开展教育活动的重要工具。相较于以往的教学来说，大数据能够帮助教师进行精准定位，让教师更好地针对学生的情况，安排科学的学习活动。所以，在小学阶段组织学生学习科学知识时，教师也应当顺应时代的发展趋势，主动地利用大数据支持教育活动，完成教学目标和计划的精准设计，从而在科学化的教学中，提升科学课堂的教育品质。

一、制定具体目标，指明教育方向

教学目标是教师有序展开教育活动的起点，要想做到精准化地教学，让课堂发挥应有的价值，教师首先要做的就是设定清晰的教学目标。但是，在以往的科学课堂上，教师都是直接根据之前的教学经验，设定教学目标，致使教学目标含有强烈的个人主观色彩［1］。所以，为了让科学课堂的教学目标更具客观性，使学生可以在满足目标要求的基础上，真正全面地把握科学知识，教师有必要参照网络中的海量资料，完善教学目标的设计，彰显出大数据时代的优势。

例如，在《植物有哪些相同特点》这一课的教学中，教师先对课本上的内容进行分析，指出植物的一些共同特点等，是本节课的主要知识。随后，教师在网络中输入“植物有哪些相同特点”“教学设计”等字样，查看网络中同行的资料，并对这些资料进行浏览，以便借鉴同行的经验，设计如下教学目标：1．科学概念：植物生存的条件；生物的生命周期；植物的共同特征等；2．过程与方法：通过比较的方式，认识植物的共同特征；3．情感、态度和价值观：透过对植物寿命的认识，更加珍惜生命，正视生死的自然规律。随后，教师以上述目标为导向，合理地安排课堂上的教学活动，促使学生在相对客观的目标指引下，全面地掌握本节课的内容。

显而易见，教师基于大数据的支持，参照网络中同行的教育案例，能够削弱教学设计中的主观色彩，带给学生更加客观的学习体验，便于学生全面把握科学知识。

二、巧借网络平台，完成自主学习

课前预习是一项强调学生自主学习能力的环节。然而，在之前的科学课程中，教师都是直接为学生提供教材，引导学生进行自主学习。显然，抽象、静态的学习素材，很难提高学生预习的质量，点燃学生预习的兴趣。而慕课是大数据时代下的产物，它的优点在于能够利用视频、图片等，为学生提供学习的资源，让学生以相对灵动、直观的视角，理解科学知识［2］。所以，为了让学生有效预习科学知识，教师便可以引导学生利用慕课完成预习任务。

比如，在组织学生预习《各种各样的花》这节课时，教师便可以为学生布置自主预习的任务，指导学生展开预习活动。在预习中，学生先在网络中进行大数据搜索，查找网络上的一些公开课资源。随后，学生按照自己的兴趣、爱好、学习习惯等，对网络中的慕课进行筛选和观看，以便通过浏览慕课的方式，提取本节课的重点知识，逐步掌握“完全花、不完全花的概念”“雌花、雄花的概念”等内容。此外，慕课也能够进行回放和暂停，能够让学生更好地按照自己的节奏，展开个性化的预习活动，真正地提高预习的质量。这样，当学生进入课堂时，能够更快地跟上教师的步伐，充分理解完全花、不完全花等概念。

教师顺应大数据时代的发展趋势，主动地引导学生利用网络资源完成预习活动，不仅能提高学生的预习兴趣，也能化解学生理解中的难点，有效促进学生科学素养的发展。

三、检验学习成效，实现针对指导

大数据时代的一个重要优势，是能够对数据进行快速处理，为教师迅速地带来教育反馈，指引教师做好后续的教育工作。在科学课程的教学中，教师可以根据课本上的教学内容，制作电子问卷，并让学生认真填写，以便软件后台能够对收集上来的数据进行及时地处理，促使教师快速地认识到教育的效果，更加精准地针对学生的实况，为学生补充知识，从而真正地提升科学课程的教育质量［3］。

例如，在《食物链和食物网》一课中，教师就可以以大数据软件为工具，收集学生的学习情况，以便对学生进行针对性地指导。在课堂上，教师先组织学生学习蔷薇花丛中动植物之间存在的食物能量交换关系，食物链、食物网等概念，让学生初步建立生态系统的概念。随后，教师将事先做好的电子问卷发送给学生，引导学生在线上作答。当学生作答完毕后，软件的后台能够对数据进行统计，向教师反馈学生的做题情况，以及学生在每道题上花费的平均时长。通过大数据的反馈，教师能够对学生的学习情况有一个精准的了解，从而针对性地安排之后的教育活动，有效地为学生进行知识的补足，使学生真正地掌握动植物之间的食物关系。

大数据能够精准反馈学生的学习情况，让教师从客观的数据出发，合理地设计课堂教学活动，从而对学生的科学知识进行针对性补足，提升科学课程的教育品质。

四、把握学生学情，展开个性施教

每一个学生都是独一无二的个体，有着自身独特的学习思维和学习特点，当教师采用相同的方式，指导学生学习同样的内容时，不同学生的学习进度会呈现出较大的差异，以至于学生之间的差距被无限拉大。而在大数据时代，教师可以通过数据的记录，认真地分析出学生的不同情况，并为学生精准制定个性化的学习方案。所以，在科学学科的教学中，教师要主动地利用大数据分析学生的个性，从而为学生制定不同的学习方案，满足学生的个性化学习需要［4］。

以《蚯蚓》一课的教学为例，教师可以基于以往大数据监测、记录的结果，对学生的情况进行分析，明确哪些学生的科学素养较强，哪些学生的科学素养发展水平较为一般。随后，教师借由大数据中推荐的教育方案，结合自身的教育经验，为不同的学生设定不同的教学或学习方案，如针对科学素养较强的学生，教师设定“自主搜集多方资源，完成对蚯蚓身体结构、生活习性的学习”等任务，以便进一步强化学生的学习能力，而对于科学素养较为一般的学生，教师则设定“以合作的方式，对蚯蚓的身体结构、生活习性等进行学习”等任务，促使学生通过小组的力量，完成对本节课内容的建构。这样，不同的学生都可以在适合自己的方式下，有效地掌握蚯蚓的身体结构、生活习性。

在大数据时代，教师能够真正地走近每一个学生，了解学生，并结合学生的个性，为学生设定不同的教学或学习方案，在切实满足学生的个性需求中，真正地减少学生之间的差距，提升全体学生学习科学知识的质量。

五、迎合数据时代，丰富知识积累

教材是教师开展教育活动的依据，但是，受到篇幅的限制，教材上多以基础科学知识为主，以至于学生很难与时俱进，掌握最先进、最全面的科学知识。而在大数据时代，当人们在网络中输入一些关键词后，能够获得许多相关的内容，有效地补充教材上的知识。所以，在指导学生学习科学知识时，教师也要引导学生利用网络检索相关常识，让学生能够主动地跟上时代的潮流，丰富自身的科学知识积累。

比如，在《怎样得到更多的光和热》这一课中，教师先指导学生完成探究实验，让学生基于实验探究的方式，认识物体的颜色与吸热本领之间的关系。紧接着，教师组织学生学习光源在发光时的发热现象等，进一步增强学生对光、热现象的理解。之后，教师组织学生在线上输入“怎样得到更多的光和热”等字样，让学生获得网络上的多样信息。在浏览网络上的信息中，学生能够有效补充课本知识，跟上时代的发展趋势，了解到最先进的科学技术。在学生完成网络信息的自主检索后，学生也可以对检索到的内容进行整理，形成自己的资料库，并在课堂上进行分享，从而拓展全班学生的知识面。

网络中拥有丰富的学习资源，能够成为学生补足知识的资料库。在科学课堂上，教师可以基于教学的内容，引导学生利用大数据进行知识的补足，以便学生拓展知识面，增强科学素养。

总而言之，大数据为教师开展教育活动带来了新的挑战，也指明了课改的方向。在实际引导学生学习科学知识时，教师应当挖掘大数据的优势，积极地将大数据与课前准备工作、课堂施教活动等进行整合，促使教师基于大数据的支持，进行精准施教，从而有效地满足学生的学习需求，促进学生科学素养的有效发展。