多元媒體融合促進中小學自然科學學習的研究

楊思　羅紫怡　李金玲

摘? 要? 多元媒體融合在教育教學領域中的應用，為中小學自然科學學習方式革新帶來機遇。新媒體技術的出現，突破了資源屏障和時空界限，有利于促進中小學生學習朝著個性化、自主化的方向發展。以媒體融合為背景，結合中小學自然科學課程的知識結構和特點，探研媒體技術在中小學自然科學學習中的有效應用價值，并分析其在現代教育領域中的主要呈現方式和具體運用策略。

關鍵詞? 多元媒體；自然科學；虛擬實驗平臺

中圖分類號：G633.7? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）03-0066-03

0? 引言

隨著信息技術的發展和智能終端設備的普及，多元媒體技術在學習領域的應用更加靈活。當今互聯網媒體中，各種信息產品往往融文字、圖片、動畫、音視頻等多種媒介于一體，從而形成對同一內容的多感官刺激，提高信息表達與傳遞的效果。而中小學自然科學課程作為一門綜合性較強的學科，集理論與實踐為一體，要求學生具備良好的探究思維和動手能力。探討多元媒體融合在中小學自然科學學習中的有效應用，對于提高中小學自然科學課程教學質量、促進中小學生能力培養和個性發展、實現協同育人目標具有重要作用。

1? 多元媒體技術在現代教學中的主要應用和

呈現方式

1.1? 多媒體教室

多媒體教室由多媒體計算機、液晶投影機、數字視頻展示臺、中央控制系統、投影屏幕、音響設備等多種現代教學設備組成[1]。使用多媒體教室進行教學時，教師常使用多媒體課件和智慧白板輔助教學。多媒體課件主要指集文字、圖片、動畫、音視頻等多種媒介為一體的信息化教學輔助工具。在我國，教師常根據教學內容利用PowerPoint、WPS Office軟件來制作多媒體課件，實現知識點的形象化輸出，豐富教學形式與內容。智慧白板是以互聯網為依托，將多媒體技術應用到課堂教學中的一種新型的交互式電子白板產品。其主要功能包括：信息展示、協作學習、趣味互動、資源分享等。借助遠程通信，智慧白板能實現跨區域的教學資源共享，開展遠程實時異地教學。其豐富的教學資源為教育工作者開展教學工作提供了極大的便利。

1.2? 虛擬現實教學設備

虛擬現實技術（Virtual Reality）作為一種具有多感知性、沉浸性、交互性、構想性的新興技術，對教育的發展具有極強推動作用。使用VR設備，學生可通過視覺、聽覺、觸覺等感官沉浸式地感受虛擬三維空間世界。如利用Z-Space虛擬現實教學設備，學生可以隨意拆解、移動、旋轉細胞模型，從各個角度進行模型觀察，從而加深對三維物體外形的了解，為后續學習打下基礎[2]。

1.3? 虛擬實驗平臺

虛擬實驗平臺是以模擬真實實驗為目的，創建虛擬實驗場景，建立一定量的實驗參考模型，通過交互作用界面，在場景中完成實驗的學習工具[3]。相較于傳統實驗，虛擬實驗平臺不受實驗設備、實驗地點與時間的限制，可以輕松模擬理想實驗環境，避免危險實驗誤操作受傷。學生可使用電腦、手機等終端設備進行實驗。

1.4? 微課

微課是以視頻為主要載體，運用信息技術按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源[4]。微課常采用易于學生理解的語言，具有較強的趣味性。利用微課，學生借助移動終端即可隨時隨地、有針對性地開始移動學習。

1.5? 在線開放課程

在線開放課程作為一種新型教學資源開發模式，將互聯網、多媒體技術和智能信息處理技術相結合，實現了學習資源在網絡空間的延伸。相較于傳統課堂，在線開放課程內容豐富，受眾較廣，經濟實惠，能滿足不同學生的學習要求。部分在線開放課程平臺，如中國大學MOOC還提供在線考試功能，學生可通過在線考試及時掌握自己的學習情況。

1.6? 移動教學APP

移動教學是指教學者和學習者通過移動個人終端參與課程的教學活動。移動教學APP的出現打破了傳統教學定式，學生可以通過此類APP完成課堂簽到、任務打卡、作業提交、課堂師生互動等一系列學習活動。

教師也可以通過APP分析學生學習情況，以便及時調整教學計劃。此外，將APP與游戲結合起來的趣味性教育APP也同樣值得關注。以“童行學院時空之旅——科學啟蒙游戲課程”為例，該軟件通過動畫劇情、布置任務、闖關等游戲化的方式引導玩家探索不同的科學現象，使玩家在享受游戲快感的同時獲取知識。

2? 多元媒體融合在中小學自然科學學習中的有效運用價值

2.1? 學習時空拓寬，提高教學容量

傳統的中小學自然科學學習中，學生的學習活動主要按照教師的教學計劃進行，學習具有強制性和被動性特點。而在融媒體時代，學生僅依靠移動終端，如手機、iPad便可以隨時隨地開始學習，使零碎時間得以利用，給予學生更多的學習自由度，實現學習時空從單維向多維的轉變。此外，優質的網絡教學資源能幫助學生有效提煉教材精華，提高學習效率，使得學生有更多時間進行興趣愛好的培養，促進學生全面發展，提高教學容量。

2.2? ?因材施教，提供個性化學習服務

我國的傳統教育模式強調“統一”和“標準”，沿襲“一個尺寸適合所有人”的工業化的大批量生產模式[5]，而同質化的培養方案勢必對低齡中小學生群體的個性發展和潛能發揮造成影響。因此，新技術新理念在中小學自然科學學習中的應用顯得十分必要。一方面，通過各種教育媒介收集、分析學生學習習慣與興趣偏向，動態掌握學生的真實學習情況，據此提供個性化的學習資源與服務，保證學生能夠基于興趣和意愿自主學習，實現學生自由可持續的發展。另一方面，通過對學生的學習行為以及學習成效分析評估，并向教師提供及時的信息反饋，可以幫助教師因材施教，靈活調整教學內容、合理安排教學進度，為學生提供個性化的學習指導。

2.3? 激發學生的主觀能動性，促進師生互動導學

傳統中小學課堂學習模式多以教師和課本為中心，忽視了學生的主體地位，形成了知識單向傳授、學生被動接受的灌輸式教學局面[6]。且教師與學生之間缺乏互動交流，學生的學習積極性不高。針對這些問題，利用新媒體的互動功能，教師可以創設問題情境、引入話題，激發學生學習動機，鼓勵學生分組競爭，充分尊重學生，發揮其主觀能動性。例如，教師可發布話題至班級學習通討論區，學生在平臺創建分組學習群，明確分工，共同完成任務并對學習效果進行評價與反思，使學生在探究過程中提高認同感、找到歸屬感。在此過程中，學生成為知識的獲取者和自主學習的實踐者，而教師成為學生自主學習與思考的引導者和監控者，合力發揮師生互動導學作用。

2.4? 突破教學重點難點，引導深入學習

教學重點指需要學生深入理解和準確運用的知識點；教學難點主要指內容抽象、結構復雜而難以理解的知識點。在教學過程中，培養學生掌握課程重點難點是教師的首要任務，也是教學成功的關鍵要素。中小學自然科學的傳統教學方式對于重難點的解析，總離不開題海戰術，這個過程枯燥乏味，學生往往知其然而不知其所以然，并不能真正領會其本質思想，久而久之容易產生厭學心理。而多元媒體技術通過創建思維導圖、搭建三維模型、制作演示動畫、虛擬教學情景等方式使抽象知識結構化、具體化、趣味化，能促進學生對重難點知識的理解和記憶。

此外，利用多元媒體共享優質教學資源，以學生為中心，實現名校名師課堂實時互動，進行教學難點剖析，使得學生有目的性地針對具體重難點進行學習，引導學生深入思考。

3? 多元媒體融合在中小學自然科學學習中的運用策略

3.1? 引導預習，提高課堂教學質量

有效的課前預習對培養學生的自主學習能力，增強學習效果具有重要意義。一方面，利用多媒體技術進行課前知識導入，引導學生進行自主預習，促使其對課本知識有一個大致了解，可以幫助學生較快地跟上課堂教學思路，較好地吸收課堂新知。如在“認識地球”一課中，教師使用投影演示地球結構和大小等相關內容，帶領學生親自動手制作模型，然后再進入課堂，能使學生更快融入課堂，更好地掌握所學內容。另一方面，通過媒體平臺收集學生的預習情況并及時向授課教師反饋信息，可幫助教師根據學生的預習實際進行教學設計，優化課堂教學結構，提高教學質量。

3.2? 促進實驗，培養科學探究素養

實驗是科學教學中的重要組成部分，也是學生認識科學本質、探索科學知識原理的有效途徑[7]。為培養學生的科學探究素養，可借助虛擬實驗平臺開展一系列生動有趣的科學實驗，使學生能突破時空的限制，系統直觀地模擬操作實驗全過程。同時，在虛擬實驗平臺基礎上引入虛擬現實技術（Virtual reality），可以提高虛擬實驗臨場感和自然交互性，增強學生訓練實驗技能過程中的體驗。

3.3? 指導復習，強化知識脈絡結構

復習作為課后鞏固的重要環節，可以幫助學生及時查漏補缺、糾正錯誤，進一步完善知識結構。在實際運用中，可以借助多媒體技術手段，結合不同知識點創設情境，將課本知識與生活相聯系。如學生可以使用教學APP進行系統的復習，通過分析學生測試完成情況，智能調整復習進度，實現高效復習管理。

4? 結束語

多元媒體融合發展在中小學自然科學學習中的廣泛運用，打破了單一媒體資源的局限性，它既能滿足不同層次的中小學生對信息素養的需求，又能促進自然科學學科核心素養的形成，助力中小學生能力培養和個性發展。

在實際運用中，教師既要靈活運用融媒體教學模式和智能化檢測設備豐富教學形式，更要對學生個性化、趣味化的自主學習進行引導和監督。而學生作為學習主體，應充分發揮主動性、創造性，摒棄以往機械、刻板的學習方式，學會獨立思考并利用各種媒體工具提高科學實踐水平，提高綜合分析問題和解決問題的能力。

5? 參考文獻

[1] 杜曉.漢語文多媒體課堂教學的應用調查研究：以拉薩市高中為例[D].拉薩：西藏大學，2015.

[2] 高海波.VR（虛擬現實）教育應用綜述[J].信息與電腦（理論版），2019（2）：231-232，235.

[3] 趙小娟，張巍，鄧四平.數字經濟背景下模具虛擬實驗平臺的發展趨勢[J].電腦知識與技術，2021，17（34）：127-128，130.

[4] 鐘立平.微課在中小學語文教學中的應用問題研究[J].農家參謀，2020（21）：276，279.

[5] 武曉婷.大數據時代美國大學個性化學習項目的進展及啟示 ：以美國三所大學為例[D].山東：曲阜師范大學，2019.

[6] 胡航，村上正行，董玉琦，等.教育媒體研究未來趨勢：促進學習者中心設計：第14屆教育媒體國際大會（ICoME2016）綜述[J].現代遠程教育研究，2016（6）：11-17，38.

[7] 張薇.探討微課在小學科學教學中的有效運用[J].科學咨詢（科技·管理），2021（12）：253-255.