【摘" 要】 文章深入探討了智慧課堂環(huán)境對小學(xué)科學(xué)教育中探究式學(xué)習(xí)模式所產(chǎn)生的變革性影響。通過理論構(gòu)建與實證分析，文章闡明了智慧課堂如何利用其智能化、互動化、個性化的特點，全面促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，增強他們的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新思維及自主學(xué)習(xí)能力。研究顯示，智慧課堂為小學(xué)科學(xué)教育提供了豐富多樣的教學(xué)資源、靈活多變的學(xué)習(xí)路徑以及即時的反饋機制，這些都有效地激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)興趣，并極大地優(yōu)化了學(xué)習(xí)過程。此外，本研究還針對智慧課堂在實施過程中所遇到的挑戰(zhàn)，提出了相應(yīng)的解決策略，從而為智慧課堂在小學(xué)科學(xué)教育中的廣泛應(yīng)用提供了實踐指導(dǎo)和理論支撐。

【關(guān)鍵詞】 智慧課堂；小學(xué)科學(xué)；探究式學(xué)習(xí)；教學(xué)模式；創(chuàng)新能力

智慧課堂，作為信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的典范，已逐漸成為教育改革的新熱點。智慧課堂依托大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建了一個集智能化、互動化、個性化于一體的學(xué)習(xí)環(huán)境，為傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來了顛覆性的變化。在小學(xué)科學(xué)教育中，探究式學(xué)習(xí)是一種強調(diào)學(xué)生自主探索、發(fā)現(xiàn)知識、解決問題的學(xué)習(xí)方式，與智慧課堂的核心理念不謀而合。因此，探討智慧課堂環(huán)境下小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建與實施，對提升小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義。

一、理論基礎(chǔ)

（一）探究式學(xué)習(xí)理論概述

探究式學(xué)習(xí)，亦稱研究性學(xué)習(xí)（Hands-on Inquiry Based Learning），是一種以學(xué)生自主探索、發(fā)現(xiàn)知識及解決問題為核心的學(xué)習(xí)方式。它積極倡導(dǎo)學(xué)生的主動參與，鼓勵學(xué)生在類似學(xué)術(shù)研究的情境中，通過動手實踐、親身體驗，經(jīng)歷觀察、提問、規(guī)劃、數(shù)據(jù)收集、分析解釋及得出結(jié)論等一系列過程。這一過程不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還能激發(fā)他們的合作探索精神和創(chuàng)新能力。探究式學(xué)習(xí)以其主動性、實踐性、綜合性和開放性等特點，成為當(dāng)前課程教學(xué)理論界與課程改革實踐共同聚焦的核心議題。

（二）小學(xué)科學(xué)教育的目標(biāo)與發(fā)展趨勢

小學(xué)科學(xué)教育的核心目標(biāo)在于幫助學(xué)生掌握科學(xué)概念，學(xué)會科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，并全面提升科學(xué)素養(yǎng)。隨著教育改革的不斷深化，小學(xué)科學(xué)教育正呈現(xiàn)出以下幾大發(fā)展趨勢：一是更加注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維能力，以應(yīng)對未來社會的挑戰(zhàn)；二是強調(diào)科學(xué)教育與日常生活的緊密聯(lián)系，注重其實踐性和應(yīng)用性，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際情境；三是積極推動信息技術(shù)與科學(xué)教育的深度融合，構(gòu)建智慧化的學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供更為豐富和便捷的資源；四是加強教師隊伍建設(shè)，著力提升教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)能力，以確?？茖W(xué)教育的質(zhì)量。這些趨勢為智慧課堂在小學(xué)科學(xué)教育中的廣泛應(yīng)用提供了廣闊的舞臺和無限機遇。

（三）智慧課堂促進(jìn)探究式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

智慧課堂憑借其智能化、互動化和個性化的顯著特點，為探究式學(xué)習(xí)提供了強有力的支撐。首先，智慧課堂充分利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，能夠精準(zhǔn)分析每位學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格，進(jìn)而為每個學(xué)生量身定制個性化的學(xué)習(xí)路徑和資源推薦，從而有效滿足學(xué)生自主探究的迫切需求。其次，智慧課堂還提供了豐富多樣的互動工具和交流平臺，這些工具和平臺不僅支持學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)，還便于教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行即時反饋，從而極大地提升了學(xué)習(xí)過程的互動性和協(xié)作性。

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二、智慧課堂環(huán)境下小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建

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智慧課堂環(huán)境下的小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)模式，堪稱現(xiàn)代教育理念與技術(shù)完美融合的典范。這一模式以信息技術(shù)為強大驅(qū)動引擎，不僅巧妙融入了智能化的教學(xué)管理與精準(zhǔn)資源推薦，還通過高效的互動平臺極大地促進(jìn)了師生之間、生生之間的即時交流與互動，從而顯著提升了學(xué)生的參與度與互動積極性。個性化學(xué)習(xí)路徑的精心設(shè)定，更是讓每位學(xué)生都能根據(jù)自身的學(xué)習(xí)節(jié)奏和能力水平穩(wěn)步成長，真正實現(xiàn)了因材施教的理想。

在資源方面，智慧課堂匯聚了豐富多樣的數(shù)字化教材、生動直觀的實驗演示視頻以及仿真度極高的虛擬實驗室等多元化學(xué)習(xí)材料。同時，它還積極整合社區(qū)科普資源，進(jìn)一步拓寬了學(xué)生的知識視野。更為重要的是，智慧課堂鼓勵學(xué)生積極參與資源創(chuàng)作，如自制科學(xué)小報、實驗視頻等，這一舉措極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力與探索欲，讓他們在創(chuàng)作過程中不斷鞏固和深化所學(xué)知識。

在教學(xué)流程上，該模式始終強調(diào)問題導(dǎo)向，通過精心設(shè)計的問題情境，有效激發(fā)學(xué)生的好奇心與探究欲。合作探究環(huán)節(jié)則鼓勵學(xué)生以團隊形式協(xié)作，共同攻克難題，這一過程不僅培養(yǎng)了他們的協(xié)作能力，還鍛煉了批判性思維。在成果展示與反饋評估環(huán)節(jié)，學(xué)生不僅有機會充分展示自己的學(xué)習(xí)成果，還能通過來自多方的評價，促進(jìn)自我反思與成長。最后，在總結(jié)拓展階段，教師引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識靈活應(yīng)用于新情境，從而實現(xiàn)知識的深化理解與遷移，進(jìn)一步提升了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

三、智慧課堂環(huán)境下小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)與對策

（一）技術(shù)應(yīng)用障礙與解決方案

在智慧課堂環(huán)境中，技術(shù)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是確保教學(xué)順暢進(jìn)行的關(guān)鍵要素。然而，設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)波動等問題時有發(fā)生，這無疑對教學(xué)效果產(chǎn)生了負(fù)面影響。同時，部分教師和學(xué)生對智慧課堂中的技術(shù)工具和設(shè)備操作不夠熟練，這不僅降低了使用效率，甚至可能拖慢教學(xué)進(jìn)度。針對這一挑戰(zhàn)，學(xué)校應(yīng)建立完善的設(shè)備維護(hù)制度，定期對智慧課堂中的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行全面檢查和及時維修，確保其始終保持正常運行狀態(tài)。此外，制訂應(yīng)急預(yù)案也是必不可少的，以便在突發(fā)故障時能夠迅速應(yīng)對。為了提升教師和學(xué)生的技術(shù)能力，學(xué)校應(yīng)提供必要的技術(shù)培訓(xùn)和支持。這可以通過舉辦培訓(xùn)班、工作坊等形式進(jìn)行集中培訓(xùn)，也可以通過在線教程、視頻教學(xué)等方式提供個性化指導(dǎo)。

（二）教師專業(yè)發(fā)展路徑

探究式學(xué)習(xí)要求教師從傳統(tǒng)的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)助者，這一轉(zhuǎn)變對教師的教育理念和教學(xué)方式提出了新的要求。隨著科技的不斷發(fā)展，教師需要不斷更新自己的專業(yè)知識和技能，以更好地適應(yīng)智慧課堂環(huán)境的教學(xué)需求。為此，學(xué)校應(yīng)為教師提供持續(xù)的教育和培訓(xùn)機會，包括參加研討會、工作坊、在線課程等，以幫助他們及時更新教育理念和教學(xué)方法。同時，鼓勵教師進(jìn)行教學(xué)研究和反思，積極分享教學(xué)經(jīng)驗和教訓(xùn)，共同探討適合智慧課堂環(huán)境的探究式學(xué)習(xí)模式。

（三）學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)策略

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，部分學(xué)生習(xí)慣了被動接受知識，缺乏自主學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣。然而，在探究式學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要具備較強的學(xué)習(xí)動力和興趣才能持續(xù)投入學(xué)習(xí)。為了解決這一問題，教師可以通過設(shè)計有趣、實用的探究任務(wù)和問題，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，引導(dǎo)他們主動參與學(xué)習(xí)。同時，教授學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法也是必不可少的，類似于如何制訂合理的學(xué)習(xí)計劃、如何進(jìn)行有效預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)等，這些都能幫助他們提高自主學(xué)習(xí)能力。此外，通過小組合作、項目探究等形式，鼓勵學(xué)生之間的合作與分享，不僅能培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力，還能提升他們的溝通能力。

（四）資源共享與平臺建設(shè)

部分學(xué)校和地區(qū)由于經(jīng)濟條件和技術(shù)水平的限制，無法為所有學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。而在智慧課堂環(huán)境下，教學(xué)資源的種類和數(shù)量繁多，如何有效整合和利用這些資源成為一個亟待解決的問題。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，學(xué)校應(yīng)加大對優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的投入力度，積極開發(fā)適合小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)的數(shù)字化教材、教學(xué)視頻等資源。同時，通過建立資源共享平臺，實現(xiàn)教學(xué)資源的共享和流通，為教師和學(xué)生提供更加便捷的資源獲取途徑。此外，根據(jù)學(xué)生和教師的實際需求，優(yōu)化教學(xué)資源的配置和使用方式也是至關(guān)重要的，這樣才能確保資源的有效利用和最大化價值發(fā)揮。

四、實證研究設(shè)計與實施

（一）研究對象與方法選擇

本研究精心選取了某小學(xué)三至六年級的學(xué)生作為研究對象。這些學(xué)生正處于科學(xué)探究能力培養(yǎng)的關(guān)鍵時期，且已經(jīng)具備了基本的實驗操作能力和信息技術(shù)應(yīng)用能力，因此非常適合在智慧課堂環(huán)境下開展探究式學(xué)習(xí)。

在方法選擇上，本研究綜合運用了多種研究方法。首先是文獻(xiàn)研究法。通過廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，深入了解智慧課堂和探究式學(xué)習(xí)的研究現(xiàn)狀、理論基礎(chǔ)及實踐經(jīng)驗，為本研究提供了堅實的理論支撐和實踐指導(dǎo)。

其次是問卷調(diào)查法。精心設(shè)計問卷，對研究對象進(jìn)行前測和后測。通過前測了解學(xué)生在科學(xué)探究能力、信息技術(shù)應(yīng)用能力等方面的現(xiàn)狀，后測則用于觀察實驗后學(xué)生的變化，從而更準(zhǔn)確地評估教學(xué)效果。

最后是實驗研究法。本研究采用準(zhǔn)實驗設(shè)計，科學(xué)設(shè)置實驗組和對照組。實驗組在智慧課堂環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，而對照組則在傳統(tǒng)課堂環(huán)境下接受教學(xué)。通過對比兩組學(xué)生的表現(xiàn)，可以直觀地揭示兩種教學(xué)模式的效果差異。

（二）實驗設(shè)計與分組說明

本研究采用了兩組前后測的實驗設(shè)計，以確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。實驗組學(xué)生在智慧課堂環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，而對照組學(xué)生則繼續(xù)在傳統(tǒng)課堂環(huán)境下接受教學(xué)。在選取樣本時，本研究特別注重班級的均衡性，并通過隨機分配的方式將學(xué)生分為實驗組和對照組。

在數(shù)據(jù)收集方面，本研究綜合運用了問卷、觀察、訪談和成績記錄等多種手段。實驗過程中，不僅定期進(jìn)行各項檢查，還通過課堂觀察深入了解學(xué)生的實際情況，同時積極收集學(xué)生的反饋意見。這些數(shù)據(jù)為教學(xué)策略的調(diào)整和技術(shù)支持的優(yōu)化提供了有力依據(jù)。

此外，本研究還特別關(guān)注學(xué)生的情感需求。在教學(xué)過程中，教師不僅注重知識的傳授，還積極關(guān)注學(xué)生的情感變化，及時給予關(guān)愛和支持。這些措施有效地確保了實驗的有效性和結(jié)果的可靠性。

五、實證研究結(jié)果分析

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)成效對比

經(jīng)過對實驗組與對照組學(xué)生的考試成績和測試成績的細(xì)致對比，發(fā)現(xiàn)實驗組學(xué)生在科學(xué)知識掌握方面展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。這一優(yōu)勢可能得益于智慧課堂環(huán)境下的探究式學(xué)習(xí)模式，該模式更加注重學(xué)生的主動探究和深度學(xué)習(xí)，從而有助于學(xué)生更全面、更深入地理解和掌握知識。此外，智慧課堂所提供的學(xué)習(xí)資源和工具也為學(xué)生開辟了更多的學(xué)習(xí)途徑，無疑為提升學(xué)習(xí)效果提供了有力支持。

實驗組學(xué)生在探究能力方面的提升尤為顯著。在智慧課堂環(huán)境中，學(xué)生們通過積極參與探究活動、完成實驗任務(wù)等實踐環(huán)節(jié)，逐步培養(yǎng)了觀察、提問、假設(shè)、實驗、分析等科學(xué)探究能力。這種能力的提升不僅能助力學(xué)生在當(dāng)前學(xué)習(xí)階段取得優(yōu)異成績，更能為他們未來的學(xué)術(shù)研究和探索奠定堅實基礎(chǔ)。

在創(chuàng)新能力方面，實驗組學(xué)生同樣展現(xiàn)出了良好的發(fā)展?jié)摿?。智慧課堂環(huán)境下的探究式學(xué)習(xí)積極鼓勵學(xué)生獨立思考、勇于創(chuàng)新，并為他們提供了展示創(chuàng)新能力的廣闊舞臺。通過參與富有創(chuàng)新性的實踐活動和項目，學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力得到了有效鍛煉和顯著提升。

（二）教師教學(xué)行為與教學(xué)反思

在智慧課堂環(huán)境下，教師的教學(xué)行為發(fā)生了顯著轉(zhuǎn)變。他們不再僅僅扮演知識的傳授者角色，而是更多地成了學(xué)生學(xué)習(xí)活動的引導(dǎo)者和協(xié)助者。在教學(xué)過程中，教師們注重激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索精神，鼓勵學(xué)生主動探究、發(fā)現(xiàn)知識。

教師在教學(xué)過程中始終保持著反思與調(diào)整的態(tài)度。他們密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和反饋意見，根據(jù)實際情況及時調(diào)整教學(xué)策略和方法，以滿足學(xué)生的多樣化需求。此外，教師們還積極參與教學(xué)研討和交流活動，不斷學(xué)習(xí)和借鑒其他教師的寶貴經(jīng)驗和方法，從而不斷提升自己的教學(xué)水平和能力。

（三）智慧課堂應(yīng)用效果評估

智慧課堂環(huán)境下學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了顯著提升。學(xué)生們更加積極地參與課堂活動，與教師和同學(xué)之間的互動也變得更加頻繁和深入。這種高參與度不僅極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，還有助于提升他們的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。

智慧課堂還為學(xué)生提供了個性化的學(xué)習(xí)路徑和資源。借助數(shù)據(jù)分析和學(xué)習(xí)診斷等先進(jìn)技術(shù)手段，智慧課堂能夠精準(zhǔn)地根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求，為其量身定制學(xué)習(xí)計劃和資源推薦。這種個性化的學(xué)習(xí)路徑能夠充分滿足學(xué)生的不同需求和興趣點，進(jìn)而提高他們的學(xué)習(xí)積極性和效果。

■ 參考文獻(xiàn)：■

［1］ 劉程. 智能技術(shù)賦能教育：構(gòu)筑“互聯(lián)網(wǎng)+”高校智慧課堂教學(xué)新樣態(tài)［J］. 中國成人教育，2023（15）：40-45.

［2］ 董學(xué)禮. 探討高校智慧體育教學(xué)環(huán)境與課堂建設(shè)模式［J］. 體育風(fēng)尚，2024（09）：59-61.

［3］ 王一巖，鄭永和. 面向智慧課堂的教育情境感知：價值定位、特征模型與實踐框架［J］. 電化教育研究，2021，42（11）：84-91.