移動互聯(lián)時代基于新型學習方式的STEM課程實踐-以小學“想象未來”課程為例

1、移動互聯(lián)時代基于新型學習方式的S TEM課程實踐以小學“想象未來”課程為例【摘要】隨著云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)的逐步廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)學習模式在一定程度上已 經(jīng)不能適應(yīng)當前學習者的需求，移動互聯(lián)時代下的新型學習方式應(yīng)運而生。文章在介紹移動互聯(lián)時代的三種新型學習 方式的基礎(chǔ)上，以基于跨學科、項目學習的想象未來STEM課程為例，分析基于移動互聯(lián)時代新型學習方式的STEM課 程教學應(yīng)用，總結(jié)其教學成效。【關(guān)鍵詞】移動互聯(lián)；新型學習方式；STEM教育部2018年4月發(fā)布的教育信息化2.0行動化提出了更高要求，為教育信息化提供了廣闊的發(fā)展空計劃中提到要加快推進教育現(xiàn)代化進程，對教育信息 間

2、。當前，新一代信息技術(shù)的發(fā)展對教育的革命性影響日趨明顯，人類的學習方式也必將發(fā)生深刻的變革。隨 著云計算、大數(shù)據(jù)、智能機器人、移動互聯(lián)、虛擬現(xiàn)實 等新技術(shù)的逐步廣泛應(yīng)用，之前的傳統(tǒng)學習模式在一定 程度上已經(jīng)不能適應(yīng)當前學習者的需求，移動互聯(lián)時代 的新型學習方式也就應(yīng)運而生。那么，移動互聯(lián)時代的 新型學習方式有哪些？如何將這些新型學習方式應(yīng)用到 課程教學中？筆者以基于跨學科、項目學習的想象未來 STEM課程為例，談?wù)勔苿踊ヂ?lián)時代新型學習方式的應(yīng) 用。一、移動互聯(lián)時代的新型學習方式移動互聯(lián)時代新型學習方式并未脫離學習方式的 本質(zhì)，它的“新型”主要是體現(xiàn)在隨著時代發(fā)展而不斷 擴充的學習者需求上七在移

3、動互聯(lián)時代下，學習者 可以借助各種新興的技術(shù)，突破時空的限制，隨時隨地 進行個性化、自定步調(diào)的學習。對于移動互聯(lián)環(huán)境下的新型學習方式，很多教育 界的專家、學者都提出了自己的看法，比如泛在學習、 定制學習、休閑學習、規(guī)模學習、個性化學習等。這些 學習方式存在很多重疊的部分并且有些并不適合小學 生。因此筆者對這些新型學習方式進行梳理整合后，認 為移動互聯(lián)時代新型學習方式有個性化學習、混合式學 習和規(guī)模化學習這三種。（一）移動互聯(lián)時代的個性化學習個性化學習是指以反映學生個性差異為基礎(chǔ)，以 促進學生個性發(fā)展為目標的學習范式。移動互聯(lián)環(huán)境為 個性化學習提供了充足的條件，學生可以根據(jù)自身的需 要自由選擇相

4、關(guān)的學習資源，查閱資料，可以針對有疑 問或感興趣的問題發(fā)起討論，并根據(jù)討論的情況制定出 解決方案，進而組建探究小組進行實踐。（二）移動互聯(lián)時代的混合式學習當前，隨著社會多元文化的發(fā)展，學生的學習方 式也趨向多元混合化囪。移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下混合式 學習方式是在充分發(fā)揮移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的前提下，通 過虛實環(huán)境、學科、技術(shù)等多元領(lǐng)域的搭配互補，把線 上線下、課內(nèi)課外以及跨學科等領(lǐng)域融合，將傳統(tǒng)學習 方式和數(shù)字化學習方式的優(yōu)勢結(jié)合起來。讓場所、時間、 學科等因素都不再成為學習的約束與障礙，最大程度地 拓展學習的視野，豐富學習的體驗，提高學習的成效, 進而更進一步地調(diào)動學生學習的積極性、主觀能動性和 創(chuàng)

5、造性。（三）移動互聯(lián)時代的規(guī)?；瘜W習傳統(tǒng)的學習方式是教師通過課堂對學生進行知識 傳授，但這往往會受到各種限制，比如參與學習的人數(shù)、 學習資源的數(shù)量4o在移動互聯(lián)時代，網(wǎng)絡(luò)直播、資 源云平臺、云課堂等規(guī)?；瘜W習方式誕生，使得學習者 在沒有規(guī)模限制的前提下，能夠隨時隨地進行相關(guān)課程 的選擇，調(diào)取相關(guān)的資源。由學習者掌握學習的決定權(quán)， 進而主導整個學習的過程。二、移動互聯(lián)時代新型學習方式的STEM課程教學在移動互聯(lián)這個大環(huán)境下，各種學習方式都不 是獨立的，它們可以是其中幾種學習方式的組合。下 面，筆者將結(jié)合本校基于跨學科、項目學習的想象未來 STEM課程中幾個課例說明它們的應(yīng)用。（一）個性化學習的應(yīng)

6、用一以“太陽能套件組裝” 一課為例教師在課前先發(fā)布太陽能套件的種類，學生可以 自行分組和選擇。在課堂上，學生分組組裝對應(yīng)的太陽 能套件，組裝完畢后可以到操場上進行實驗，查看所組 裝的太陽能套件能否順利運行：若不能運行，則需進行 分析，比如配件是否準確組裝，是否有其他因素限制了 太陽能套件的運行。學生可以借助平板查閱相關(guān)資料， 可以在線向科學老師提問，可以在線與其他小組進行研 討，也可以查看并學習其他小組的成功經(jīng)驗。若能順利 運行，學生則可以將自己的成功經(jīng)驗在平臺上進行分享， 并進行進一步的探究，比如太陽能板的數(shù)量對太陽能套 件的運行速度的影響、太陽能板的角度對太陽能的接收 效率的影響等。整個學

7、習流程（如圖1）都是以學生的 個性化學習為主體，讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、 分析問題、解決問題。成功圖1 “太陽能套件組裝”學習流程（二）混合式學習一以“低溫房子設(shè)計挑戰(zhàn)” 一課為例線上線下融合“低溫房子設(shè)計挑戰(zhàn)”學習流程（如圖2） 一方面, 教師把活動內(nèi)容（設(shè)計低溫房子）、背景資料（溫室效應(yīng)） 和學習資料（紙筒建筑）在線上發(fā)布后，學生要在線上 進行自由搭配，成立設(shè)計小組，并在內(nèi)部進行分工（確 定小組組長、理論組成員、材料組成員、實驗組成員）。 完成設(shè)計的過程中，學生可以在線上尋求幫助，發(fā)起討 論。完成設(shè)計后，可以將整個設(shè)計活動進行整理，記錄 到電子書（iKOS）中，并發(fā)布到學習空間，供其

8、他人進 行閱覽、學習和評價。另一方面，學生需要在線下開展 各自的準備工作，完成設(shè)計制作。完成制作后，要在室 外進行暴曬實驗，記錄數(shù)據(jù)，以便于完善設(shè)計，進行再 次實驗。探究影響房子溫度的因素，最后設(shè)計出一個節(jié) 能的低溫房子。閱讀資料 提出設(shè)想0建立小組 進行分工查閱資料 準備材料進行設(shè)計 記錄數(shù)據(jù)完善設(shè)計 進行改造對比數(shù)據(jù) 得出結(jié)論線上線上線上、線下線下線上、線下線下圖2“低溫房子設(shè)計挑戰(zhàn)”學習流程跨學科融合設(shè)計低溫房子并不僅僅是簡單地做手工，它需要 綜合考慮數(shù)學、科學、工程等學科。比如，運用數(shù)學知 識解決房子設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題；運用科學知 識解決通風散熱問題、屋頂吸熱反光問題等。（三）

9、規(guī)模化學習的應(yīng)用一以“未來建筑概念設(shè) 計” 一課為例教師在周末先發(fā)布本周活動的主要內(nèi)容一未來 建筑，并對相關(guān)的背景資料（全球氣候變暖、海平面上 升）和學習資料（當前的概念建筑設(shè)計）進行在線的介 紹，學生可以不受空間的限制，隨時隨地開展學習，減 少諸如教室的大小、座位的前后等影響。同時，教師也 可以將這個介紹的過程以微課課程的形式記錄下來，上 傳到學習空間，供沒有及時在線學習的學生隨時開展相 關(guān)的學習。完成設(shè)計后，學生可以用電子書對整個設(shè)計進行 整理記錄和公開展示，除了在班內(nèi)公開以外，還可以向 年級和學校進行公開展示，供其他年級其他班的學生進 行閱覽和學習。整個過程都不會受規(guī)模大小的影響。三、教

10、學優(yōu)勢分析基于移動互聯(lián)時代新型學習方式的STEM課程相對 于傳統(tǒng)學習模式下的課程學習，其課程教學優(yōu)勢明顯, 具體表現(xiàn)以下幾個方面（如下表）。（一）拓寬知識獲取渠道，豐富課程學習資源借助移動互聯(lián)等相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)，為學生提供了 更加廣闊和便捷的知識獲取方式。相對于傳統(tǒng)的實體媒 介（如圖書館），已日漸不能滿足人們的需求。而移動 互聯(lián)技術(shù)則充分彌補了這一缺點，其不僅有海量的學習 資源，更有海量的用戶可以隨時進行溝通交流。這不僅 提高了知識的獲取效率，還拓寬了學生的知識獲取渠道。（二）方便師生互動交流，更新課堂教學模式 移動互聯(lián)技術(shù)在提高學生的自主學習和互動交流 能力方面具有明顯的優(yōu)勢，學生不僅可以不受時間和空 間的限制提出問題或發(fā)表自己獨特的見解，還可以在更 大的范圍內(nèi)進行討論和學習，這是傳統(tǒng)的課堂教學所無 法比擬的優(yōu)勢。傳統(tǒng)學習方式與新型學習方式的對比傳統(tǒng)學習方式新型學習方式知識獲取實體媒介、固定教師講解 （方式較單一）實體媒介、虛擬媒介、線上授課（方式相對多樣）資源查找固定的圖書、圖片和視頻 （數(shù)量較少、不易查找）視頻、文字、音頻、圖像等資源 （1億+海量資源、準確搜索）交流范圍小組、全班（45人以內(nèi)，范圍較?。┬?nèi)、校外（100人以上，范圍較大）學習時間課內(nèi)40分鐘（相對固定）全天24小時的任意時段（相對寬松）四、結(jié)語“新”