基于电子书的科学学习

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  在我的课堂上,有一位淘气很难管教的学生,其实他很聪明。我想帮助他,想激励他好好学习,可又无计可施。有一天,我听到他说:“事实上,我一直都很喜欢电子书。”这句话给了我一个灵感,我似乎找到了开启他对科学感兴趣的一把钥匙。
  很多学生在课外大量使用移动设备。利用现代科技的电子设备作为学习指导,相比于一些成人的教导,能让学生感到更加宽松自由。这个时候,教师需要进入一个数字世界来和他们的学生进行交流,激励和引导新型的学习者。学生给教师带来挑战的同时,也给教师带来了新的机会。
  我们基于四年级《地形》单元,利用iPad上的电子书,设计了一个研究专题。我们写出了关于地形的概念、学生的发现和评价,记录了学生的研究过程、老师的观察、一系列的评价和对学生访谈得出的结论。
  一、电子书
  电子书的内容必须是非小说文本,语言有艺术性,内容有科学性。这样的内容在教育上越来越受到重视,特别是使用国家的核心素养标准后,各州更加重视这样的阅读题材。由于非小说科学文本大多都是利用科学记录的形式写成的,因此在使用这类素材进行教学时,需要采用不同的教学手段而不是记录文本。在教学上,要求学生从难懂的科学教材和非小说电子书中获得信息。在四年级,新一代科学标准(NGSS)对《地形》单元的目标要求是:能够通过分析和解读数据来描述地球的特征。
  四年级学生使用的是哈科特(Harcourt)科学教材,我们可以利用这个教材上的内容让学生开展对地形的学习。学生进行一些科学实践活动,如制作黏土模型和模拟火山爆发,利用电子书阅读《国家地理》非小说文本,如冰、水、风、地震和火山,还可以阅读关于塑造地球的一些力的知识。
  二、调查研究
  地形专题融入了非小说电子阅读和探究活动(见图1)、口头表达以及学生在家里完成的自选项目(见图2和图3)。
  家长们会收到有关这个研究专题的信息,并签署一个表格,表明他们的孩子选择了哪个项目。在一个月的课堂教学中,学生在课堂上进行研究和汇报。同样,有一个月的时间在家完成一些项目。学生把学校完成的项目记录在笔记本中带回家。由于学生的家庭条件和文化背景不同,我们也为在家里进行研究提供支持,鼓励学生寻求老师的帮助,或给他们提供充裕的研究时间。有了老师的支持,所有学生都能完成家庭作业。
  学生选择的研究项目有:沙滩、洞穴、冰川、岛屿、高山、火山和瀑布。学生学习不同的地形,了解它们的特征和分布位置,以及形成这些地形的自然因素,包括天气和侵蚀等。
  在研究过程中,学生需要定义地形,并指出形成这种地形的因素是什么。学生需要提出两个他们想要得到解答的问题,以此来促进他们的研究。我们与学生一起学习,确定严谨的科学问题,让学生把注意力放在研究过程中,利用电子书作为一种工具,帮助学生确定研究问题。我们花费大量的时间去了解如何搜集和分析信息。
  在学生开展项目研究时,一个最大的障碍就是平台上提供的不同年龄层次的电子书难易程度差别很大。对应这个年级段,有两本书是我们所喜爱的——《火山》和《岩洞》,因为这两本书可读性强,还提供了科学词汇。我们还发现了一个关于地貌的电子书网站:力知识、地球与太空科学。网站里的每本电子书都嵌入了视频和声音及朗读功能,网站上的电子书可通过网站里的搜索引擎搜到。因此,没有电子阅读器的同学也能够通过电脑搜寻网站,找到相应的电子书。
  为了让学生熟悉电子书,我们选择了一个学生没有学过的地形单元来研究。然后我们向学生介绍了相关网站,使用平板向他们介绍电子书的特点。学生4人或5人一组,了解电子书的使用。第二天,学生们便开始阅读这些书籍。从那以后,学生可以自由选择电子书或者纸质书籍来进行他们的研究。
  学生在进行研究的过程中,兴趣非常浓厚,这是课堂集研究和交流于一体的最好证明。我们对学生们用电子书进行研究的高度热情感到十分讶异。学生的参与感具有多个维度,包括行为参与(积极履行学术学习任务)、认知参与(利用高层次学习策略来形成深层次的理解)以及情感参与(享受学习任务,并且表现出对学习的热情)。
  电子书的朗读功能帮助学生从非小说文本中提取信息,此前搜集信息对学生来说是十分困难的一件事情。学生在阅读《火山》这篇文章后,能够非常自信地相互分享他们了解的知识。相比于以前来说,他们似乎更能够回忆起学到的知识并建立知识之间的联系。通过电子书可以让更多的学生投入科学学习中。
  三、评价
  在整个研究过程中,学生记录下他们的研究,并在读书笔记中写下他们阅读的内容,我们将读写与科学探究结合起来。阅读和科学实验都是探究不可缺少的内容;学生通过阅读和实验来发现知识;在探究和理解的基础上共享学习策略,这些是综合课程的重点。由于将近一半的四年级学生阅读的分数不高,因此我们认为在研究地形的过程中,仍然要十分重视学生读写技能的培养。相比于在家研究,我们更加关注在校研究。在校研究的部分为50%,在家完成的项目为40%,展示占10%。
  在地形研究专题中,我们希望学生都能参与研究,因此评价标准要能真正反映学生的参与度,包括利用iPad和纸质书搜集信息的能力,以及所提出的问题和研究结果。在评价部分,会对学生从多种渠道包括媒体文档中分析和解读数据的能力进行评价,也会对学生对地形特点以及形成原因进行展示的情况进行评价。我们通过学生、教师和研究人员观察记录及对话,对学生进行评估。学生都很喜欢利用iPad搜集信息,他们也使用了一些高层次的策略,如提问和概念生成(认知)。在学生的记录本中也反映出他们的积极态度(情感)。我们也对学生在小组或独立完成任务时,是否合理分配時间进行评价,还关注学生的科学记录是否书写完整、标点是否正确、拼写是否正确等。
  在评价过程中,我们也从多方面收集信息。学生在阅读笔记中向我们反馈他们所阅读的内容,并写下他们发现的有趣内容,以及他们对书中使用的媒体(照片、图片或视频)的看法。同时,我们也对学生的研究经历进行访谈,让学生谈谈“使用电子书籍进行研究的感受是什么?使用电子书籍的优点和缺点是什么?”他们的回答也记录在评价本中。   四、学生反馈
  学生在访谈中说到如何使用电子书,以及如何享受这个过程。奥布里同学说:“喜欢。能更多地用到手,当你动手时,你能学到更多的知识,所以只要动手,就会变得更好。”电子书吸引着不同类型的学习者,可以调动学习者的运动觉、听觉和视觉。
  电子书也为学生提供了许多有趣的知识。山姆同学说他不能写尽他阅读电子书过程中学到的所有知识。亚历山大同学说:“我喜欢它,因为利用iPad可以做很多研究,可以搜集到许多信息,我喜欢用它来获取更多的知识。”对于塔亚同学来说,电子书为她的海报提供了许多想法。很多学生都表达了在研究中电子书对他们的帮助。还有同学对iPad上有多少书籍进行了评论,认为使用电子设备可以获取更多的信息。
  电子书有一些特点吸引着学生,朗读设置是大家最关注的。克里斯汀娜同学说:“我认为电子书籍是很好的,其中有一些非常好,因为它可以读给你听,我喜欢它因为我不太擅长阅读,而它可以读给我听。”朗读功能的一个优点是使阅读困难的人也能了解科学知识。弗朗西斯同意克里斯汀娜的观点:“读给我听比我自己阅读要能获得更多的知识。”这些学生注意到了他们的学习方式,并指出电子书是如何帮助他们学习的。
  电子书的另一个吸引学生的特点是自动翻页功能,苏菲说阅读纸质书要花费时间在翻页上。字号大小能变化,特别是能将字号调大,这对安东尼来说是十分重要的,因为“如果你太累了,调大字号对阅读是十分有帮助的”。他们很享受在底部将滑动条移动到某个位置或点击链接从目录中转到另一个特定的章节。许多学生谈到电子书是如何在阅读过程中突显一些字词,帮助他们跟上阅读速度的。
  对我们来说,最感兴趣、最受欢迎的三个功能,除了朗读功能,就是非小说文本功能:发音指导、词典,以及每章节结尾的理解问题的设置。学生喜欢能够看到分解的词,并听到它的发音。杰米说:“在一本书中,被书中的一个单词难倒了。如果我有电子书,它就会为我读这个词。”玛利亚能更好地理解杰米的话,因为她可以听到她不会发音的词。最吸引人的是学生享受电子书每单元后设置的问题,特别是在《火山》和《岩洞》的章节里,“你可以找到许多信息,然后,一旦你完成了信息,它就会测试你对看到的内容的理解程度。”乔希望知道自己到底学到了什么。
  在《火山》和《岩洞》的章节中还融入了许多有教育意义的游戏,学生在对书籍进行预览时可以玩这些游戏。安迪喜欢里面的游戏,因为“它们会教你许多新的词汇”。学生们非常喜欢玩游戏,因为这些具有教育意义的游戏会吸引他们参与科学学习。
  电子技术同样可以促进学习,在学校使用iPad是一件十分让人激动的事。希瑟说:“我认为这是十分有趣的事,因为我从来没有使用过iPad。”约苏亚告诉我们说:“技术使一些东西变得越来越有趣。”艾米丽说:“纸质书十分无聊,它不会吸引你的注意。”但她对电子书却不这样认为。
  五、教师的反馈
  电子技术是生活的一个组成部分,每位老师都在思考在教室中如何更好地利用电子技术。我们使用电子书直接将科学与语言艺术结合起来,同时,电子书的设计也融合了科学和语言艺术。同学们喜欢用一根手指翻书的感觉,大多数学生都对研究表现出积极的态度。我们对学生在电子书和传统纸质书之间阅读的差异感到惊讶,我们需要了解他们在哪里阅读到科学知识的。
  通常,一个大的研究专题需要学习多年。然而,在地形部分我们成功地使用了电子书,对天气单元里的一部分也进行了研究。电子书的使用改变了学生的学习过程,电子书上的各种格式提供了更多的方法来查找信息。学生越投入研究,就越容易培养他们的科学兴趣。过去,研究专题一般都是由教师指导和控制,电子书的使用会使研究更以学生为中心。
  我们研究的一个不足之处在于,学生们不得不共用iPad。我们没法分配每个学生的学习时间,如果想更进一步研究学生使用电子书的时间,需要提供更多的设备。
  六、结论
  使用电子书让学生接触非小说文本的科学书籍,他们会使用电子书的一些功能,如朗读功能和词典功能,来增进他们对主题的理解。他们可以利用电子书搜集许多知识来帮助他们完成海报、展示研究成果。学生也能更好地回忆起知识,更好地理解获得的知识,并对科学探究持有积极的态度。道格拉斯同学说:“使用电子书使我更加关注瀑布。”通过电子书阅读学習,88%的班级在年底阅读评估中发现,学生的阅读能力有所提高,很明显,使用电子书可以促进学生学习进步。基于电子书的这些优点,我们将电子书融入科学学习中,这样会丰富学生的学习经历,吸引更多学生投入科学学习中。
  (译者:高梦波,首都师范大学初等教育学院;校对:刘忠学,人民教育出版社综合理科室)
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