“发现教育”理念下“智慧新鲜”信息科技学科交互学习实践研究

北京市东城区新鲜胡同小学 杨 毅 崔子千 李 露

一、问题的提出背景及意义

2022年1月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，提出深入推进智慧教育。全国教育工作会议提出实施国家教育数字化战略行动。2022年4月，教育部出台《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》，将信息科技内容学习正式纳入小学必修课。立足推动东城区基础教育高质量发展，关注学生生命成长的智慧教育研究，从国家层面上看，符合国务院明确指出的“推进义务教育均衡发展”；从区域层面上看，目标导向“东城品格、首都标准、中国特色、世界水平”；从个人及团队人才发展层面上看，是培养提升基础教育专业人才、团队不断发展的重要路径。智慧教育既需要软硬件的数字化环境，更需要能在数字化时代拥有生存技能、不断创新的人。所有“发现教育”的探索和实践都指向：让学生做发现的主人，在发现中不断成长、不断创新。

东城区新鲜胡同小学创建于1729年，官学中正白旗觉罗学即设于此处，是一所百年老校。在东城区教育综合改革中，隶属二中教育集团。我校建设以“学生为主体”的教育信息化理念，开展国家智慧教育资源平台、智慧新鲜交互课堂等一系列双线交互型课堂研究与实践。为了贯彻落实《中国教育现代化2035》远景目标，破解新时代教育中师生的新需求，学校将科学用脑理念与办学理念相结合，提出了“智慧新鲜”的校本解决方案。研究重点聚焦：通过对学习科学理念和方法研究，优化技术赋能小学交互课堂有效策略。

二、解决问题的理念指导与技术工具选择

（一）学习科学理念指导

学习科学的教育理念和方法，以人本主义思想为基础，以神经学、心理学科学研究成果为依据，以教（学）会学习为理念，强调教师、学生、家长互动、积极学习。为实施素质教育，为教师由“主导型”向“指导型”转变，为推进新课改，提供了切实可行的思路和方法。在教学中提出以小组为单位的互助式教学模式，把音乐、多感官学习活动引入课堂教学，根据人的生理特征制定了以十五分钟左右为单元的教学模式和流程，按照人的自身规律开展学习活动，用科学的方法缓解学生学习压力。

（二）交互学习工具选择

在研究实践中，我校首选国内自主研发的双线智慧教室学习平台，它适用于多个教学场景。具有学生管理、互动电子黑板、板书共享、抢答器等功能，为双线教学场景提供技术场景，其中工具包含：

（1）教学资源工具：电子教室、互动工具、作业调取、云盘课件、测评考试、班级文件分享；（2）教师教学工具：随时随地教学辅导、教师组班搭班、互动化教学场景、智慧化教学效果、数据化教学反馈；（3）学生学习工具：随时随地学习场景、更多教师课程、个性化教学方案、可视化学习数据、互动化教学场景；（4）学校技术环境工具：进行一对一教学、班课、大直播课等多种形式的教学、线上融合式教学、线上教研等。

三、信息科技学科实践研究案例

通过信息科技学科学习，把学生对数码产品的好奇心转变为探索知识的动力，适应在线社会的使命感和从容感是提升公民数字素养中的重要一环。随着新课标发布，原有教材模块还存在不足，需要更贴合新课标要求、更有创意的单元主题设计。我校信息科技教学团队，聚焦新课标“过程与控制”模块，使用智慧教室学习平台赋能双线交互学习，研究设计“身边的信息科技”单元框架，并落实教学实践“过程与控制——一份美食的冒险之旅”一课，设计实施了“极速行动”“卡牌挑战”等具有趣味性与挑战性的课堂学习活动，收到学生双线互动学习的积极效果。

（一）立足新课标，赋能新设计

在新颁布的信息科技课标当中，倡导反映数字时代正确育人方向，本课依托任务驱动引导学生使用信息科技解决问题，促进学生在数字世界与现实世界中健康成长。在单元各课时的学习活动中，依据教育数字化工具，根据数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线构建学习内容，突出以学生为主体的学习方式，引入多元化的数字学习资源和学习活动，提高学生的学习参与度。

新课标小学第三学段（5—6年级）的“过程与控制”内容模块，对所有的学生和教师都是陌生的学习内容。该怎样设计这部分内容？新课标倡导真实性学习，首先就要结合北京学生的具体情况，建立一个富有时代特点的学习内容，让学生能从生活中发现更容易理解的内容。从学生身边选择合适的话题与学习素材，所以我校选择了聚焦学生身边的衣食住行，也为后续衔接到硬件实验、人工智能与智慧社会学习打好基础。故本单元设计为“发现身边的信息科技”，单元一共分了五个学习主题——衣、食、住、行、学。内容模块中既有信息社会中的新型生产要素，也有学生了解利用算法解决生活中简单问题的思维意识，更有双线生活常态化中的学生每时每刻亲身感受的智能世界。课时案例内容来自“神奇的美食之旅”学习主题的第一课时（如图1）。

图1 单元学习主题设计

（二）智慧新赋能，学生新主体

通过本模块学习，启发学生认识到过程与控制看似陌生，实际离我们的生活并不遥远，生活中广泛存在着“输入—计算—输出”的计算模式。为了更好地实现这样一个目标，在第一个学习主题的第1课时前，通过线上问卷功能，开展了学生信息科技生活经验调研。本模块针对生活中的过程与控制系统，帮助学生了解过程与控制的特征与实现方式，理解利用计算机解决问题的方式，按照小学生认知发展规律组织与设计学习主题。以“美食”学习主题为例，引导学生分析典型的应用场景，从中发现计算机和程序的作用。例如，在订餐应用程序的基础上，基于大数据的智能技术，能控制订餐的选择，推荐与选优效果得到了极大的提升，控制整个订餐的流程更加准确，而且能实现在特殊需求与特殊客观条件下，完成有一定难度的、个性化需求的预定任务。

本课时学习目标为：

1.能结合订餐过程案例，了解“输入—计算—输出”的基本计算模式【重点】。

2.能结合信息时代生活经验，初步了解系统实现的过程与控制应用【难点】。

3.能主动适应信息智能时代的生活智能应用实际。

（三）技术新融合，课堂新体验

本课共分为5个小环节，基于生活引入课题；两个指向重难点的学习活动；研究学习效果的课时小结和最后的跨学科实践作业。

1.基于生活引入课题

课堂出示，教师通过交互课件为学生出示课题，由学生通过观察去发现课题中的关键信息，明确研究目标。提出思考问题“为什么爸爸妈妈一动手机，我心中的美食就送到了我眼前？”这个问题为后续学习明确了研究目标（如图2）。

图2 基于生活引入课题场景

通过交互板书技术，课堂初始明确学习目标。同时，借助扫码传图技术，实时将学生学习单融入课件。学习前学生前测，实现学习过程可视化。随着教师把学生各组团队完成的学习单呈现在屏幕上，自然引入第一个学习活动——极速行动。

2.学习活动——极速行动

本环节以学生为主体的团队研究方式开展学习，观看一幅漫画，团队自选一项研究微课题，思考表达。全员参与，认真观察漫画，团队结合真实生活经历，开展学习。内容包括：订餐最基本的重要数据，基本步骤，订餐人坐在家中“心中有数”是如何通过技术控制的？一份美食送达后，数据就结束了使命吗？

学生进行了团队活动后，要关注反馈，便于教师监测学习效果。此时学生利用智慧教室平台互动反馈技术，完成小组协同的案例分享、展示与测验答题。充分体现了学生对数据、人工智能逻辑主线的体验与感知，从小开始培养学生信息意识的核心素养（如图3）。

图3 学生小组互动

图4 交互模拟真实场景

3.交互活动——算法神奇

在学生初步了解了计算模式后，学习活动（2）算法神奇（算法）是这节课的学习难点，教育技术有效体现了全新学习策略，通过交互模拟真实的生活场景，引导学生使用活动1所学内容“学以致用”突破学习难点。

任务为：随机卡牌游戏，学生志愿者从4组卡牌中随机抽取，形成组合情境。规则是：通过交互技术实现实时抽取卡牌，学习团队结合自选的微课题思考，进行随机组合情境的“过程描述或控制技术”分享表达。卡牌挑战内容分别呈现：什么人，在什么环境，点的什么餐食及天气情况。

学生团队抽取卡牌，形成自选组合、结合生活真实经验与课堂第一环节思考、表达、分享。同学间倾听、结合学习内容进一步进行信息化协同表达。作为本环节的学习，体现了学生对算法、信息处理逻辑主线的体验与感知，并且培养学生计算思维的核心素养。

4.数字板书，研究反思

经过了两个学习活动，通过教师的“扶”和“放”，引导学生回到课堂初始，并提出问题“为什么爸爸妈妈一动手机，我心中的美食就送到了我眼前？”学生再次拿起纸笔，结合研究后的收获与思考，完善团队学习单。通过数字长板书技术，达到课堂的前后研究呼应，解决问题，形成完整的学习结构。

四、研究反思与设想

（一）技术赋能进一步发现创新

该教学实施过程突出学生主体，真实性学习，以“真”的学科视角，“活”的学习素材，“动”的学习体验落在课堂。课堂板书，应用技术实现长板书的效果。数字学习效果，关注过程性评价，突出学生主体性。探索控制技术学习与控制技术评价整合，加深了学生对技术在日常学习中价值的理解，注意收集和记录学生运用信息科技的学习表现，实现信息科技作为学习对象与学习工具的双重价值。

（二）学习方式进一步迭代优化

课堂以智慧教室学习平台贯穿，交互式触摸屏和软件学习平台实现课件整合、扫码传图技术，实时将学生学习单融合课件，融入实时数字长板书、课堂实时数据供学生调用、分析及反思学习过程的实时分享与评价。学生以组为单位通过微课题研究项目，实现学习过程可视化、分组信息化协同、小组表态和合作讨论等数据化学习过程。研究实践创造性实现了模块学习主题与应用学习之间的整合，在课堂中通过如生成性长板书课件、微课题研究分享、交互拖动游戏以及卡牌组合挑战等课堂实践体验，加深学生对信息科技在日常学习中价值的理解，技术赋能对学生自身学习“过程与控制”的变化影响，推动学生利用新技术、新理念开展学科学习，解决研究性学习问题，实现信息科技作为学习对象与学习工具的双重价值。

（三）新课标理念进一步追求育人目标

在国家数字战略与体系规划的指引下，新技术的运用，势必带来传统课堂的教学法变革、技术赋能的创新评价。我校自2010年起开展“智慧新鲜”技术赋能教育探索实践，经历了多媒体教学、白板交互教学、翻转课堂微课教学、数据技术赋能的智慧教室教学、“线上直播+资源辅助”教学以及“双减”背景下“双线教学”六段历程。经过几年的实践探索，学校智慧新鲜建设初见成效：学校被授予北京市信息化2.0培训项目东城区首批特色发展校，国家智慧教育资源平台试点校，全球互动教学示范校，东城区智慧校园示范引领校等荣誉称号；参加了国家智慧教育平台应用创新案例评选，承办了北京市2023年数字化环境下学习方式系统变革项目组赴东城区的培训及调研活动，在北京市“聚智云讲坛”的“科研助力教育数字化转型”研讨活动中进行经验分享。

智慧教育在探索实践过程中，还会遇到各种问题，有些可以通过技术迅速解决，但有些问题则需要一代代教育人的努力接力才能慢慢改变。在成果推进与形成过程中，线上线下教学方式各有利弊，只有深入领会并落实学生为主体，在规范化的教学管理的问题导向引领下，根据不同学科特点、不同学情差异，将两种课堂的学习方式优势进行筛选融合，扬长补短，有机结合，才能顺应新课标的要求。“发现教育”理论，让我们关注学生学习动机的强化，为学生搭建起发现的平台，在探索中提升核心素养。在丰富的数字化育人场域中，培养学生善于发现、勤于思考、勇于实践，推动实现学校的育人目标，实现立德树人的根本任务。