移动互联时代基于新型学习方式的STEM课程实践-以小学“想象未来”课程为例

1、移动互联时代基于新型学习方式的S TEM课程实践以小学“想象未来”课程为例【摘要】随着云计算、大数据、移动互联、虚拟现实等新技术的逐步广泛应用，传统学习模式在一定程度上已 经不能适应当前学习者的需求，移动互联时代下的新型学习方式应运而生。文章在介绍移动互联时代的三种新型学习 方式的基础上，以基于跨学科、项目学习的想象未来STEM课程为例，分析基于移动互联时代新型学习方式的STEM课 程教学应用，总结其教学成效。【关键词】移动互联；新型学习方式；STEM教育部2018年4月发布的教育信息化2.0行动化提出了更高要求，为教育信息化提供了广阔的发展空计划中提到要加快推进教育现代化进程，对教育信息 间

2、。当前，新一代信息技术的发展对教育的革命性影响日趋明显，人类的学习方式也必将发生深刻的变革。随 着云计算、大数据、智能机器人、移动互联、虚拟现实 等新技术的逐步广泛应用，之前的传统学习模式在一定 程度上已经不能适应当前学习者的需求，移动互联时代 的新型学习方式也就应运而生。那么，移动互联时代的 新型学习方式有哪些？如何将这些新型学习方式应用到 课程教学中？笔者以基于跨学科、项目学习的想象未来 STEM课程为例，谈谈移动互联时代新型学习方式的应 用。一、移动互联时代的新型学习方式移动互联时代新型学习方式并未脱离学习方式的 本质，它的“新型”主要是体现在随着时代发展而不断 扩充的学习者需求上七在移

3、动互联时代下，学习者 可以借助各种新兴的技术，突破时空的限制，随时随地 进行个性化、自定步调的学习。对于移动互联环境下的新型学习方式，很多教育 界的专家、学者都提出了自己的看法，比如泛在学习、 定制学习、休闲学习、规模学习、个性化学习等。这些 学习方式存在很多重叠的部分并且有些并不适合小学 生。因此笔者对这些新型学习方式进行梳理整合后，认 为移动互联时代新型学习方式有个性化学习、混合式学 习和规模化学习这三种。（一）移动互联时代的个性化学习个性化学习是指以反映学生个性差异为基础，以 促进学生个性发展为目标的学习范式。移动互联环境为 个性化学习提供了充足的条件，学生可以根据自身的需 要自由选择相

4、关的学习资源，查阅资料，可以针对有疑 问或感兴趣的问题发起讨论，并根据讨论的情况制定出 解决方案，进而组建探究小组进行实践。（二）移动互联时代的混合式学习当前，随着社会多元文化的发展，学生的学习方 式也趋向多元混合化囱。移动互联网络环境下混合式 学习方式是在充分发挥移动互联网络优势的前提下，通 过虚实环境、学科、技术等多元领域的搭配互补，把线 上线下、课内课外以及跨学科等领域融合，将传统学习 方式和数字化学习方式的优势结合起来。让场所、时间、 学科等因素都不再成为学习的约束与障碍，最大程度地 拓展学习的视野，丰富学习的体验，提高学习的成效, 进而更进一步地调动学生学习的积极性、主观能动性和 创

5、造性。（三）移动互联时代的规模化学习传统的学习方式是教师通过课堂对学生进行知识 传授，但这往往会受到各种限制，比如参与学习的人数、 学习资源的数量4o在移动互联时代，网络直播、资 源云平台、云课堂等规模化学习方式诞生，使得学习者 在没有规模限制的前提下，能够随时随地进行相关课程 的选择，调取相关的资源。由学习者掌握学习的决定权， 进而主导整个学习的过程。二、移动互联时代新型学习方式的STEM课程教学在移动互联这个大环境下，各种学习方式都不 是独立的，它们可以是其中几种学习方式的组合。下 面，笔者将结合本校基于跨学科、项目学习的想象未来 STEM课程中几个课例说明它们的应用。（一）个性化学习的应

6、用一以“太阳能套件组装” 一课为例教师在课前先发布太阳能套件的种类，学生可以 自行分组和选择。在课堂上，学生分组组装对应的太阳 能套件，组装完毕后可以到操场上进行实验，查看所组 装的太阳能套件能否顺利运行：若不能运行，则需进行 分析，比如配件是否准确组装，是否有其他因素限制了 太阳能套件的运行。学生可以借助平板查阅相关资料， 可以在线向科学老师提问，可以在线与其他小组进行研 讨，也可以查看并学习其他小组的成功经验。若能顺利 运行，学生则可以将自己的成功经验在平台上进行分享， 并进行进一步的探究，比如太阳能板的数量对太阳能套 件的运行速度的影响、太阳能板的角度对太阳能的接收 效率的影响等。整个学

7、习流程（如图1）都是以学生的 个性化学习为主体，让学生自己发现问题、提出问题、 分析问题、解决问题。成功图1 “太阳能套件组装”学习流程（二）混合式学习一以“低温房子设计挑战” 一课为例线上线下融合“低温房子设计挑战”学习流程（如图2） 一方面, 教师把活动内容（设计低温房子）、背景资料（温室效应） 和学习资料（纸筒建筑）在线上发布后，学生要在线上 进行自由搭配，成立设计小组，并在内部进行分工（确 定小组组长、理论组成员、材料组成员、实验组成员）。 完成设计的过程中，学生可以在线上寻求帮助，发起讨 论。完成设计后，可以将整个设计活动进行整理，记录 到电子书（iKOS）中，并发布到学习空间，供其

8、他人进 行阅览、学习和评价。另一方面，学生需要在线下开展 各自的准备工作，完成设计制作。完成制作后，要在室 外进行暴晒实验，记录数据，以便于完善设计，进行再 次实验。探究影响房子温度的因素，最后设计出一个节 能的低温房子。阅读资料 提出设想0建立小组 进行分工查阅资料 准备材料进行设计 记录数据完善设计 进行改造对比数据 得出结论线上线上线上、线下线下线上、线下线下图2“低温房子设计挑战”学习流程跨学科融合设计低温房子并不仅仅是简单地做手工，它需要 综合考虑数学、科学、工程等学科。比如，运用数学知 识解决房子设计过程中结构的稳定性问题；运用科学知 识解决通风散热问题、屋顶吸热反光问题等。（三）

9、规模化学习的应用一以“未来建筑概念设 计” 一课为例教师在周末先发布本周活动的主要内容一未来 建筑，并对相关的背景资料（全球气候变暖、海平面上 升）和学习资料（当前的概念建筑设计）进行在线的介 绍，学生可以不受空间的限制，随时随地开展学习，减 少诸如教室的大小、座位的前后等影响。同时，教师也 可以将这个介绍的过程以微课课程的形式记录下来，上 传到学习空间，供没有及时在线学习的学生随时开展相 关的学习。完成设计后，学生可以用电子书对整个设计进行 整理记录和公开展示，除了在班内公开以外，还可以向 年级和学校进行公开展示，供其他年级其他班的学生进 行阅览和学习。整个过程都不会受规模大小的影响。三、教

10、学优势分析基于移动互联时代新型学习方式的STEM课程相对 于传统学习模式下的课程学习，其课程教学优势明显, 具体表现以下几个方面（如下表）。（一）拓宽知识获取渠道，丰富课程学习资源借助移动互联等相关技术的出现，为学生提供了 更加广阔和便捷的知识获取方式。相对于传统的实体媒 介（如图书馆），已日渐不能满足人们的需求。而移动 互联技术则充分弥补了这一缺点，其不仅有海量的学习 资源，更有海量的用户可以随时进行沟通交流。这不仅 提高了知识的获取效率，还拓宽了学生的知识获取渠道。（二）方便师生互动交流，更新课堂教学模式 移动互联技术在提高学生的自主学习和互动交流 能力方面具有明显的优势，学生不仅可以不受时间和空 间的限制提出问题或发表自己独特的见解，还可以在更 大的范围内进行讨论和学习，这是传统的课堂教学所无 法比拟的优势。传统学习方式与新型学习方式的对比传统学习方式新型学习方式知识获取实体媒介、固定教师讲解 （方式较单一）实体媒介、虚拟媒介、线上授课（方式相对多样）资源查找固定的图书、图片和视频 （数量较少、不易查找）视频、文字、音频、图像等资源 （1亿+海量资源、准确搜索）交流范围小组、全班（45人以内，范围较小）校内、校外（100人以上，范围较大）学习时间课内40分钟（相对固定）全天24小时的任意时段（相对宽松）四、结语“新”