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1、智慧互动精准教学基于HiTeach平台的科学课堂教学新模式 海宁市文苑小学蒋丹超一、案例背景在小学科学教学中，有大量的观察和实验，但对于空气这样看不见、摸不 着的物质，学生很难直观感受和体验，从而使课堂的探究不能深化。而我校引 入的Hiteach互动教学系统” 一改传统教学模式，融电子白板（触摸屏）、 多文件比较功能、IRS活动、云端运算诊断分析等于一体，化繁为简，化难为 易，化抽象为形象。在实际应用中，它借助智能化的移动学习工具和应用平台， 将教师的“教”和学生的“学”有机结合，实现教师与学生的立体、高效、持 续的互动交流，而即时产生的各种学习诊断分析图表使教师调整教学策略，促 进学生的智慧
2、生成与发展，进而达到精准教学的效果。在教学空气占据空间一课中，将HiTeaCh智慧助教运用于课堂，带领 学生运用简单的实验材料，通过多层次的探究活动，直观感受看不见、摸不着 的空气，认识到空气和其他物质一样能够占据空间。从信息化的角度理解， HiTeach智慧助教与科学课堂的整合，运用了移动端的工具及大数据的分析技 术，完成对课堂教学资源的智能化推送，实时进行学习力诊断和分析，达到全 面变革课堂教学内容与形式，实现大数据时代信息化课堂教学新模式。二、使用的主要技术在教学过程中，我hiteach互动教学系统为平台，营造了一个信息化的科 学课堂学习环境，不仅使学生体验到了科学课堂的魅力，也感受到了
3、大数据背 景下课堂的高效，主要涉及以下教学技术：1 .互动课堂教学软件Hiteach教学系统是由交互式电子白板、IRS即时反馈系统等教学辅助工 具整合而成的互动教学系统。2 .师生智能移动终端电脑端的Hiteach可以与学生端的IRS遥控器或者平板电脑的 HiLearning应用软件进行教学实时互动。平板电脑的HiLearning应用软件可 以在APP平台、Android平台和Windows平台下载安装，学生采用不同平板电 脑，都可以与教师进行课堂互动。3 . IES云端运算诊断分析系统Hiteach教学系统把学生课堂产生的数据，直接上传到云端进行诊断分析 服务，教师可深入有效地进行学习诊断分
4、析，让课堂教学从课前延伸到课后， 使教学活动更完整，教师通过数据可以及时分析学生的不足并及时进行教学调 整。三、采用的方法LIRS即时反馈系统，学情反馈更精准IRS即时反馈系统通过Hileaning IRS遥控器等进行互动，教师及时出题， 将纸本题目实时转化为数字化出题，提高检测的自由度与实效性。本次的STEM 项目活动的内容为教师自主开发，对学情的把握也不够。在教学开始时，通过对 学生已有知识的评量，帮助教师确定每一节课堂的重点和难点，及时调整教学预 案，有针对性地进行教学。教学中，运用交互式电子白板、HiteaCh智慧助教等 及时收集学生课堂生成的实际情况，采集数据进入云端分析诊断。每次教
5、学后， 分析数据报告帮助教师会看教学的效果，促进教学反思、补救和改进。2 .多文件比较系统，学情反馈更全面利用Hiteach智慧助连续拍摄学生作品或者学生通过电子书包将设计图纸 等作品上传至云端，使多幅作品同时呈现。在比较过程中，实时启动IRS即时反 馈系统，让学生进行投票，通过投票数据选出最佳作品或者较好的解题策略，从 数据、语言等全方位评价了作品，还通过这个系统自动记录这类学习行为的数据。3 .数据库建立，学习评量更精确空气占据空间的授课对象是三年级的学生，他们虽然已经经历了两年的 科学学习，但是还处在萌芽阶段。因此了解学生的学习情况，分析学生探究能力 那尤为重要。借助Hiteach平台，
6、将学生的学习过程、测试结果等信息自动保存 并进行评分，之后连接到云端诊断服务。这样使学生的学习评量历程进行了存储, 也创造大量的学习数据库，在这个数据库中就可以进一步挖掘和分析数据，精准 掌握学生的学习情况。随时调整教学进程与难易度，进而提升教学的质量与效能。四、构建的模式在智慧教室环境下，把课堂教学活动生成的五大数据（数位教材，电子笔记、 活动历程、诊断报告、补救影音），自动汇流到云服务，然后递送到每一位学生 的行动终端 AClass ONE智慧学伴app,形成全新的教与学的模式。具体如下:ii1【小结L基于资源的数字化教学模式Hiteach教学系统除内置丰富的图像材料库之外，还可以直接输入
7、关键词， 从网络上搜索相关图片，并课设定搜索条件或将图片新增到材料库内。这些丰富 教学资源支持学生自主学习、自主探究、自主发现，2 .基于交流的数字化教学模式hiteach教学软件的使用让教室的学习环境具备了高科技含量，创造出了基 于交流的数字化教学模式，营造了一个互动的学习氛围，触发学生的主动学习、 合作学习。在教学实施过程中Hiteach云端对每位学生的自主探究结果进行自动跟踪和统计（从而形成大数据）。教师依据统计结果进行点评与相关的教学指导。3 .基于评价的数字化教学模式大数据评价系统是智慧课堂的核心，在课堂教学过程中，对学生进行随堂 练习，系统会自动实时统计，快速分析学生的学习效果，教
8、师可以及时调整课 堂教学的难易度及进度。而电子书包更具更具针对性与个体化，它可以把课堂 的每一环节进行储存，合理丰富地设置课后练习和交流评价，达到课外复习巩 固，生生练习汇报，生生互评，师生互评，甚至家长、学者都可以参与评价的 效果。且电子书包的评价是定量的、可存储的、可统计的，兼具形成性评价和 总结性评价的 优点。使学生学习过程的量化呈现，正真展现了 “完整式”的探 究学习历程。资源数字化五、解决问题的策略评价数字化今年是三年级教材改革的第一年，在教学过程中，发现了诸多难题，学情的 把控、目标的定位等等都亟待解决。而将HiTeach智慧教室与科学课堂进行整合, 可以达到事半功倍的效果。我通过
9、以下策略的运用将HiTeach智慧教室融入科学 课堂，采集相关数据，及时调整教学难度与进度，切实提高了学生科学课堂学习 的效能。L精准把握认知起点的IRS即时反馈”策略IRS即时反馈系统涉及的活动模式有评量、抢答、抢权、评分、演示、调 查 等。上课伊始，可以进行前概念知识的调查统计，即时得出数位化的评量， 教师就能根据学生的原有知识建构及时调整教学策略，以提升教学成效。同时， 它还能快速整合学习资讯，协助教师了解每个学生的学习状况，并给予立即适 当的回馈。（1）前概念统计，寻找助学着力点空气占据空间吗一课面对的是三年级的学生，他们已经具备了初步的观 察能力和实验能力，也有了一定的生活经验积累，
10、但是面对空气这样的看不见、摸不着的物质来说，要明确它们的存在并理解占据空间就显得抽象又困难。因此, 我首先进行一次前概念的统计，具体设计如下： 师：看看，给大家带来了什么？生：装满水的杯子。师：杯子里有什么？生:水师;现在要（把水倒掉），杯子里还有什么吗？生：有、没有师:现在有的小朋友说有，有的小朋友说没有。你说有，说说，有什么？生：空气。师：有空气，你们同意吗？师：我把杯子（做倒扣动作）。现在这样，杯子里还有空气吗？在这一环节中，学生对于杯子倒扣后，杯中是否存在“空气”这一概念显 得很模糊。具体情况如下：班级学情柱状图小组学情柱状图根据这一学情，我及时调整教学重点，引导学生观察分析，习得对空
11、气这 类难以直接观察到的物体的研究方法，符合学生实际需求，一下子激起了学生 参与探究的欲望，使教学更精准。（2）新认知反馈，教学方式更多元在模糊概念之后，进行了一次“纸团不湿”的放大化演示实验，把一张纸 揉皱后塞入杯子底部，把杯子倒过来，竖直倒扣入水中，请学生观察并进行 猜测：纸会湿吗？每位学生独立通过IRS及时反馈系统进行互动，得出较为真实的一组数据:这样量化的数据真实反映出学生的学习现状，通过统计图表分析，教师可 以立即针对学生新知的认知，进行诊断并实施补救教学。总之，IRS及时反馈系统教学，使课堂气氛也不再因为评量而变得严肃，学 生的习得情况也能较为真实的反映，教师的教学方式也更加多元、
12、课堂氛围生动、 活泼，认知起点精准把握。2 .知识建构精准可视的“影像反馈”策略在科学教学中，注重学生的自主学习，教师能做的就是激发、引导和帮助 学生主动地学，有效地学，让他们少走弯路，而各类影像数据不仅是学生课堂 学习的资料，更是课后复习的宝贵资源。（1）照片记录，细节显微展现科学探究中有较多的实践活动需要学生亲历体验。动手操作就是学生的薄 弱点，也是教师指导的难点。因此在学生做记录或者实践时，教师可以用手机 拍照功能把学生的作品或者操作中的亮点与问题记录下来，然后通过照片上传 进行展示与分享，这利于学生的汇报与交流，这样就不会漏掉每一个有价值的 发现。在本次的课堂教学中，我时刻关注学生在操
13、作过程的每一个细节。在第 一次学生操作杯子倒扣乒乓球实验时，我拍摄了两组学生的实验细节图（入下 图所示）。一组竖直倒扣，操作较为规范，实验很成功，另一组杯子倾斜口入 水中，尝试几次后，一直发现不了问题所在。当这两个案例放在一起进行对比 之后，学生一下子就能发现其中的问题，规范操作。（2）视频记录，思维个性呈现“微视频”是教师利用智能手机与教师助教，把课堂上值得记录下来的过 程进行拍摄，快速以微课视频的方式上传到电子白板，即时反映学生的学习过 程与成果，精准展示与交流。“空气占据空间”比较抽象，学生无法直接感受到它的特点。因此，在教学 中就要通过一些直观、形象的实验让学生明白空气占据空间，并掌握
14、一定的探究 方法。而动手做，做中学，通过实验进行探究就是学生获得感性知识的重要方式。 我在教学中，采用了 “纸团不湿实验，形象理解空间概念”；“杯子倒扣乒乓球， 直观呈现空气占据空间”；“听话乒乓球实验，直观感受空气占据空间的多和少” 三个环节。这三个环节层层递进，步步深入，学生需要进行不断思考，寻找探究 方法，如果直接进行讲授，或者微课辅助可能会影响到学生的主动探究，所以我 在第三个探究环节先放手让学生小组合作，共同思考和探索。教师巡视并提供适 时的引导，发现学生探索出较好的方法时，采用“微视频”进行录制并上传保存， 用于展示和分享。实践后，发现学生的想法是很丰富的，也呈现出了多个微课视频，
15、这些微课 视频真实、简短、高质，不仅突出了教学的重点，还解决了疑难，把学生的思维 过程个性化地呈现，使知识建构精准可视。而且这些视频都能够自动进行保存， 作为影像资源进入平台数据库，供学生课后提取、复习、反思。3 .量化测评学习质效的“电子书包”策略“电子书包”的使用，使我们的变得更活跃，更方便，教学资源更丰富、 学习效能更提高。它方便而有效率地收集、整理、分类学生的讨论成果、即时 掌握各个团队的学习成效，发挥团队合作学习的优势并强化合作学习。此学习 模式的应用环境如下图所示：无线网络老师它能够很快解决教学中的难点，帮助学生快速、准确掌握教材，在潜移默 化中提高解决问题的能力。(1)深入课堂，
16、创“互动式”学习平台“空气占据空间”这样的抽象概念往往无法灵活适应具体情境的变化，而 “电子书包”所创设的强大的交互功能可以实现学习对象的情景化、活动化。 三年级的学生对“空间”概念已有初步的了解，但是面对如下的情境：学生非常模糊，很难确定空气存在于哪个空间，而“教”、“授”式的教 学会使学习流于表面。于是，我将这张情境图片推送给学生，先让学生在小组 内讨论交流，并利用电子书包的互动白板功能，直接进行记录，然后上传到平 台进行展示交流。这样把“学习一交流一反馈”无缝衔接，一方面使真实情景 细微化，提高自学效率，另一方面可以让教师直接了解学生的学习情况，及时 作出调整。合作学习展示交流成果反馈(2)延伸课外，展“完整式”学习历程
