运用数字化技术提升高中生学科核心素养

贾清仁　任宏烈　蒋真理

学科核心素养是一种跨学科素养，是对学生真正有用的东西，是知识、技能和态度等的综合表现。学科核心素养既包括问题解决、探究能力、批判性思维等“认知性素养”，又包括自我管理、组织能力、人际交往等“非认知性素养”。我们通过运用云技术教学手段、极课大数据分析、GIS地理教学软件、“轻松课堂”网站等这些数字化技术，从知识、能力、态度三个方面提高高中生的学科核心素养。

一、运用云技术教学平台攻克学科知识重难点

云技术利用互联网的高速传输能力，将用户所有的数据和服务（各类软件）都放在“网络云”（大型数据处理中心）中，将各种各样的终端（例如个人电脑、手机、电视等）进行连接，为用户提供广泛、主动、高度个性化的服务。对于学科重难点知识，我们借助云技术教学平台，让学生广泛、快速获取资源信息，合作交流讨论，逐一破解疑难。

我们的云课堂教学一般做法是：学生查询电子书包里的教学资源，登录yammer（班级博客）进行提问和讨论。或者由教师将学生在yammer中提出的典型問题截图并展示出来，并且对Forms反馈的学习情况进行现场分析，让学生分组讨论，回答问题。教师适当予以点拨，最后得出结论。教师也可以在线解答和点评，学生也可以通过yammer与教师私信，单独与教师进行交流，又或者在网站中结合自己的学情，自主选择观看微课视频，最后通过推送的有针对性的练习检测学习效果。

二、运用极课智学系统精准完善学科知识体系

极课智学系统以常态化学业信息采集存储和集中式动态学业档案管理为基础，能通过图像模式识别、云计算技术、大数据分析等技术，结合先进的ILP适应性教学模型，对教学进行全面、即时、精准的过程性评价与反馈，在弥补学科知识短板、精准完善学科知识体系方面，成效显著。

一是极课智学系统的数据采集分析可以协助建立师生教学档案。极课扫描可以达到每分钟扫描60份试卷，扫描完毕即自动生成检测报告，以大数据直观呈现测试班级成绩对比、测验质量报告、基础指标对比等情况。教师可以由此建立自己的教学档案。学生也可以建立自己的学业档案。在档案中，学生可以发现自己的学习总体情况——成绩报告、自己在答题过程中的典型失误情况、知识点掌握情况等，从而发现自己学科知识中的短板。

二是极课智学系统能协助查漏补缺，让学生完善学科知识体系。系统在诊断出学生的薄弱环节后，会推出相关知识讲解和巩固训练题，学生只要打开网络就可以进入学习状态，查漏补缺，精准完善学科知识体系。

三、运用数字实验室培养探究创新能力

学校建成了地理和历史数字实验室。在地理数字实验室里，我们使用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）教学软件培养学生探究创新能力。

地理信息系统是在计算机硬件、软件系统支持下，对空间数据进行采集、操作、储存与管理、分析、输出的技术系统。简言之，地理信息系统是综合处理和分析空间数据的一种技术系统。

GIS技术有助于培养学生的地理信息素养。GIS可视化功能能够使地图变得更加多样、直观、准确； GIS的叠加分析、缓冲区分析、网络分析及DEM数据的应用等功能能够将抽象的地理事物变得形象直观，可以帮助学生准确地描述、分析地理事物的空间分布和各地理要素之间的关系，提高学生的地理空间思维能力。

GIS还可以在地理教学设计中得以利用。例如，教师利用GIS软件根据自己教学的需要编辑绘制各种普通地图、专题地图，作为课堂教学用图或者学生课后的作业练习用图；指导学生进行研究性学习方案的设计，锻炼学生探究问题的能力和自主创新能力。

我们运用GIS软件开发地理乡土资源激发学生探究热情。学校所在地是四川省绵阳市，我们以绵阳市乡土地理知识为学习内容，具体包括：绵阳市的地理概况、经纬度、相对位置、地形地貌、气温和降水特点、河流分布及其水文特征、主要工业部门、农业特产、旅游景点分布、公路交通状况等。

为发挥GIS软件的最大教学效益，培养学生探究创新的能力，在教师的指导下，学生将中学地理教材、地理图册、参考资料上的图片、文字等信息进行数字化处理，从网络下载数据资源，进行加工、整合、完善，基本形成了中国地理、世界地理以及部分自然地理、人文地理相关的GIS数据资源库。在建立数据资源库的过程中，学生创新的智慧火花不时地闪现。目前我校师生共同建立的GIS数据资源库基本能够满足我校中学地理教学的需要。

四、开发“轻松课堂”网站增强自主学习能力

在一批教学科研骨干的带领下，教师们开发“轻松课堂”网站，设置特色栏目。“轻松课堂网站”以构建网络轻松课堂为目标，以帮助学生轻松学习、快乐健康成长为己任，通过网络教育平台挖掘学科特色文化，力争实现学生之间、教师之间、师生之间的交流互动，开辟学生自主学习的新天地，为学生自主学习奠定基础，让学生体会学习的快乐，收获成长的喜悦，提升自主学习能力。具体栏目有：

“学科趣味”栏目。我们整合网络教育资源，挖掘学科特色教育内容，将学科中有趣有用的知识，特别是与现实生活有直接联系的知识单独挑选出来，构建学科特色文化教育平台，激发学生的学习兴趣和热情，使他们轻松快乐地学习。“学科趣味”的二级栏目目前开设有：魅力语文、数学海洋、激情英语、物理天空、化学园地、生物世界、政治视野、历史之窗、地理纵横。这一栏目搭建了沟通学科知识与现实生活的桥梁，让学生感受到了学科的无限魅力。

“名师课堂”栏目。针对学科知识中的重点和难点内容、教材知识体系中的盲点内容（如语文中的汉语语法知识），我们邀请校内优秀教师讲课并制作成微课，上传到网站，学生可以看到适合自己需要的详细讲解，攻克自己学习的难点、盲点。这一栏目整合网络优质教育资源，提高了学生的学习效率。

“步步登高”栏目。这实际上是网络答题，步步升级，不断增强学生学习信心。题目通常设置为基础的判断题和选择题，答对题目电脑自动评阅试卷并给予分数，分数分等级给予奖励，以激发学生的学习热情，增强学习信心。

“重点辅导”栏目。结合个别学生的学习实情，针对他们的学习困难，选派优秀教师，实行教师一对一的网络辅导，实现网络教育的个性化。

“在线阅读”栏目。这一栏目让学生能够与与大师“对话”，通过积极正面的文化熏陶和感染，培养学生良好的审美情操，树立正确的世界观和人生观，增强抗御人生风雨的能力。

运用数字化信息技术提高课堂教育教学效益、提升学生学科核心素养是网络时代的必然趋势，也是当今教育的幸事。但是，要真正实现数字化信息技术与学科教学全面、深度且科学的融合的目标，的确是一个需要长期认真深入研究的课题。我们在研究实践过程中发现，首先人的观念要转变。学校领导、教师、学生以及家长的教育观念不更新，数字化信息技术在教学中的推行就举步维艰。其次是要具有科学的运用策略，使用者一定要明白数字化技术在提高课堂教学效益方面的真正价值，何时用，怎样用。最后还要思考，我们在运用数字信息技术的同时如何传承科学有效的传统课堂教育方法。这三个方面的问题，也是我们课题研究将来进一步探索的方向。

本文系四川省绵阳市2014年度普教科研项目“选择性运用数学化技术提升高中生学科核心素养的途径探索”研究成果，项目编号：绵教体函[2014]459号。

（作者单位：四川省绵阳市实验高级中学）

责任编辑：肖佳晓

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