智慧教育典型案例：科学课技术课随身课

科学课，技术课，随身课——以“ExplainEverything”软件在小学科学教学中的运用为例【摘要】信息技术的改革给教育的影响力是巨大的，人类社会从传统的粉笔上进行教育变成指尖上的教育，过去在黑板上写粉笔字，如今是用指尖在平板电脑屏幕（白板）上触摸即可，这一点在S校体现地尤为明显，本文以IPAD软件ExplainEverything的教学运用操作和课堂运用策略为例，彰显随身技术在学科教学中的优势。【关键词】随身课堂EE技术学科教学优势分析就在几年前，当慕课进入教育话题的时候，觉得它离我们很遥远。真实想不到，没过几年，我们自己已经不只是会了解慕课和接受慕课，已经在行动上实践这种教育技术与课堂教学的衔接，掀起了新一轮基于技术背景的课堂教学变革。信息技术的发展必将推动着教育形成新一轮改革，而且从经验上判断，每一次教育的改革，都是从技术开始，从一支粉笔一本书，到一个课件一个投影，再到基于移动设备的“随身课堂”，未来已来。 一、“随身课堂”的概念解释及技术背景

1.随身课堂。随身课堂的具体定义：教师方利用平板电脑（IPAD）的移动随身特点，利用同屏器，实现投影和平板电脑的同步，实现教学地点从讲台走向学习区域，平板在哪里，学习就发生在哪里。2.随身技术。随身课堂需要解决的是平板电脑和投影的远程无线连接，从当前来看，这已经不是什么新鲜话题了，能够例举出来的技术支持设备很多，有APPLETV，国产各种杂牌同频器（如右图），希沃助手等等。二、随身课堂的基本样式构建ExplainEverything（下面简称EE）是一款简单易用的能够让教师在演示文档上做注释和旁白的设计工具，可以创造出动态交互式的课程，活动内容，评价和教程。用EE把iPad变成交互式的电子演示白板。11.课件播放功能。如右图显示，一个存在于微云的《磁铁的磁力》课件，在打开方式的选择中就存在着ExplainEverything选项，每一张课件内容都能在电子白板模式中分页呈现。 2.生成捕捉功能。这是现代课堂交流环节的重要技术，我们现在都利用实物投影仪，ExplainEverything电子白板模式下左边的功能区就是增加素材的功能（如下左图），包括本地图片和视频、文件、浏览器、音频、新图片、新视频。该功能不仅可以导入预设的素材，又能捕捉生成的研究数据或研究过程，并且能够及时录制“微课”指导教学（如下右图），课堂录制的视频可以通过时间轴选择任意时间进行暂停分析。2 3.光影技术。右下图就是在光影模

式下出现的“光影斑点”，它随着手指

触摸位置移动而移动，相当于一支控制

自如的翻页笔，形成教学注意。 光影斑除此之外，ExplainEverything

软件还有素材移动、旋转、编辑、书写、

层次编辑、整体移动、合并等功能，远

远超出了目前课堂中实物投影和课件播放的硬件设备的功能。 三、“EE”软件教学与传统教学方法的对比

下面以小学科学学科课例《磁铁的磁力》进行传统模式下的教学和基于ExplainEverything软件技术的教学进行对比。片段一：挂钢珠链与研究磁铁各部分磁力大小一根条形磁铁的磁力大小是可以通过在不同部位，观察每个部位挂的钢珠颗数来证明各部分的磁力大小，从而发现条形磁铁的磁力大小规律是两头大中间小的科学概念。 【传统版】在设计实验方案时，老师的PPT上出示了如下材料（如下图），让学生思考如何利用这些材料来研究条形磁铁各部分的磁力大小。3这就是语言的苍白和无力，也是现实的水平差距，三个学生出现了三种思维（如下图），教师该怎么办？让学生上来演示吗？可操作注意点还不清楚。【EE版】在使用IPAD进行教学时，我们利用ExplainEverything软件打开同样的课件来进行片段一的教学，结果截然不同。当学生同样出现实验方法，再经历重复和操作事项后，老师用K软件做演示来跟进追问：“是不是这样操作”。在ExplainEverything软件中，利用“光影技术”的移动来使得钢珠的挂法显性化，老师依次操作了ABCDE五个点，时间不到10秒，水平再低的学生也恍然大雾。实施优势：ExplainEverything光影技术的合理出现，（1）有效地解决了实验指导方面的盲点，为学生后续的清晰实验扫清了障碍。（2）学生的语言描述和屏幕的动态画面指导双剑合并，使思维再难跟进的学生也迎刃而解，这是目前PPT很难实现的。片段二：数据交流到概念形成4 数据研讨交流是发展概念的核心步骤，如上图是学生挂钢珠实验的记录单。我们就由此来组织数据交流、研讨，至概念形成。 【常态版】老师往往让学生把数据拿到讲台的实物投影下，通过屏幕来实现数据汇报。在课堂上，我起先也是这么做的。 其实这里的教学也是非常有效的，能够组织学生进行有效交流和学习。不过再看看利用ExplainEverything软件教学，又会有不同的感觉。【EE版】当学生逐渐完成实验和做完记录时，利用ExplainEverything软件将先完成实验的小组记录单以“新图片”的格式进行拍照捕捉，插入到电子白板区域，然后开展交流研讨。当3份记录单利用ExplainEverything软件“”的捕捉照片功能（如图上面的圈），及时呈现在软件的白板区域，然后利用“”的联合拖动技术（如图下面的圈），能够将3份记录单同时拖动，实现画面至上而下或从左到右的拖动，因此，课堂上再多的记录单都能够进行依次拖动汇报数据。（看下图）5拖到记录单1拖到记录单3研讨的新阶段，就是寻找共同规律。该技术解决了记录单可以依次呈现，学生只要在位置上就可以对照自己的记录单进行汇报。那么当3份记录单同时呈现进行共同观察怎么办呢？只要处于图片合并状态，将五个手指分布在图片区域，然后将手指往中心缩进，图片就自然缩放，3副记录单同时出现，学生进入了不仅仅如此，当学生发现中间磁力最小的时候，这个时候老师又可以利用技术继续追问“哪些数据能说明中间磁力最小”、“哪些数据能说明两边磁力最大”，当学生一张张记录单数据表述出来时，老师可以在记录单照片上做符号同步（如下图）。 一个人的语言是让大家听得到，但不一定代表听得懂，但是屏幕的符号同步跟进的时候，肯定可以让更多的学生听得懂。实施优势：通过不同方式开展“数据交流与概念形成”的典型环节教学，我们会发现ExplainEverything电子白板功能对于概念的形成又有了促进意义：6（1）记录单被电子化，同时能合并拖动，既可以单页交流，又可以多页交流，学生不用讲记录单拿到实物投影上，又要放在那里；（2）记录单被照片化可以做符号标志，能够同步反映学生的语言思维，也代替了教师的板书，从常态版和IPAD版里可以看出，ExplainEverything软件里的教师画图，已经代表了板书；（3）ExplainEverything软件能够让思维不同层次的学生都得到发展，因为当优秀学生的语言刺激听众时，难免有些学生不懂，从而同步的符号跟进，使得有差异的学生能够跟进发展。片段三：小组讨论到形成新的实验方案 当研究完条形磁铁后，课堂进入了“寻找更多磁铁的磁极”的环节，这是老师给学生的任务是“如果只给你一颗钢珠，你准备怎么寻找磁铁的磁极”。【常态版】老师让小组进行讨论，然后叫学生带着自己的想法上台演示，分两种情况：情况一，学生拿着橄榄形磁铁和钢珠，高高举在手里，然后演示给大家看，方法是看钢珠跑到哪里，哪里就是磁极；情况二，学生在实物投影上演示，方法相同。就目前的课堂和现有的技术，这两种方法都是可取的，但是也分别存在着弊端，一是学生高高举在手里演示，有一定距离的同学看不清细节；二是学生用实物投影演示，因为磁铁小、钢珠小，而手比较大，所以钢珠的走向容易被手遮住。【EE版】同样先组织学生小组讨论，在讨论过程中，对于想到了适切办法的小组，老师将橄榄形磁铁和一颗钢珠交给他们，让他们用自己想到的方法进行尝试，这时老师“偷偷地”用ExplainEverything软件中的“”捕捉视频功能，将小组的实验过程拍摄，然后组织交流，具体教学流程如下。（当交流了其它实验方法后，老师呈现了视频中的方法）

如下图1，目前视频停于第11秒，前面10秒学生完整地看了一次，因为时间很快，所以画面停留在了第11秒进行了一次研讨。师：谁看懂了刚才他们组的方法？生描述7 师（视频向前拉2秒，处于放手状态，如图2）：如果他再放手，钢珠会跑向哪里？生：还会跑到刚才的位置。师：这是为什么？生：因为刚才中间的磁力最强，所以磁力还会跑到那里。 （师把画面又往前推2秒，如图3）

师：果然如此，那么如果中间这里真的是磁极，那钢珠有没有可能先跑到其它位置。 （师又倒退2秒视频）

生：有可能的，因为磁铁各部分都有磁力，可以先跑到其它位置，但最终还是会跑到磁极。（师在屏幕上出现一箭头）

师：看来要等它最后到哪。8 在择优对比中，学生看到了实验的方法，看到了他人的思维和智慧，有效地指导了学生继续寻找更多磁铁磁极的具体方法，而且过程非常严谨。实施优势：通过平板电脑ExplainEverything软件和传统方法的对比，在进一步指导学生实验方法上又有了新的认识：（1）演示实验和小组讨论可以整合，老师在学生小组讨论时，可以代表性地选择一组进行组内演示，然后视频呈现进行集体交流；（2）视频的前进和后退功能，使实验细节得到量化，使科学研讨更入微更严谨，而且满足了不同层次学生的差异教学；（3）视频上增加符号，可以让停留的画面产生更多的研讨内容，如最后一幅图。四、“EE”软件在学科教学中的明显优势

通过使用新技术，我们在实践学科有效教学中有了很大的突破。1.利于互动。学生的数据能够多组呈现，加强了学生之间的数据对比，对于发展学生与学生之间的研讨有促进意义。在数据交流方面，ExplainEverything的助学，学生的研究成果和生成事件都能现场捕捉形成交流，并且软件的描绘、光影功能更利于数据的规律特点发现。2.更加简洁。板书、课件、数据交流、光影技术融为一“板”的Explai