基于物联网技术的感知课堂的构建与思考
2022-06-09
建构主义理论认为，个体是在一定的社会情境下，在与他人和环境的互动中，主动建构知识并获得对世界的认识。感知课堂就是基于建构主义理论创生出来的一种教学样态，它借助于物联网技术手段，着力实现人与人、人与物之间的即时互动和便捷对话，较好地改善了课堂生态，让学生在亲历实践和真切体验中，主动参与活动和问题探究，并自我建构，形成积极的认知心理和独特的认知个性。下面结合本课题的研究，从五个方面谈感知课堂的实践与思考。
一、立足感知体验，构建情境课堂
学习是在一定的情境下，借助他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。情境是意义建构的基本条件，或者说，情境是感知教学的前提和基础。在感知课堂上，教师要为学生的学习和认知活动创设适切的情境，从学生的感知体验出发，让学生在情境中唤起学习的冲动、欲望和要求。于是，学生成了课堂上一切知识和信息加工的主体，课堂教学过程就是学生对知识意义的自我建构过程。
比如小学语文《雾凇》一课，在认识和欣赏雾凇时，老师通常呈现一组图片，给学生带来视觉上的惊艳，这种方式的确也能够给学生以美的享受和认知，但这种只在视觉上的认知还是过于狭隘和单薄了，还算不上对雾凇真正意义上的了解和认识，更无法做到对雾凇景致的深刻体悟和感受。若植入物联网技术，将“真实的雾凇”嫁接到课堂上来，定是一番异常生动真切的教学景象，其中，我们可以利用物联网数字技术，不光将雾凇鲜活地移植到课堂上来，而且“雾凇”的特性也一并呈现出来，让学生犹如步入雾凇现场，那天寒地冻的冷、寒气袭人的风、玲珑炫目的冰晶以及脚踩雪地的咕哧声等都能让学生真切地感受到。置身这样的场景，学生自然会情不能已，更会在主动走近雾凇、把玩雾凇中认识雾凇、了解雾凇、喜欢雾凇、赞美雾凇。学生从中领略的不仅是雾凇的视觉上的美感，更能感受到大自然的神奇和瑰丽，以及生命的张力和壮美，并在不经意间升腾起积极的人生诉求和美好的情感。
二、拓展课程资源，构建开放课堂
传统教学大多存在“教师中心和教材中心”等封闭性特征，也普遍受限于室内课堂和教学时间。如此一来，在很大程度上束缚了学生的自主学习，也使一些长效的项目学习无法得到持续深入的开展。很显然，这种封闭的课堂教学严重窄化了学习的学习视角，制约了学生的学习需求和发展需要。物联网技术支持下的感知课堂，突破了传统课堂教学封闭格局，从空间、时间及学习资源等方面进行有效的拓展，具有不同于传统教学的开放性。借助物联网技术，师生能够通过多种路径获取相关的资源与信息，丰富现有课程资源，并在时间和空间上有较大的灵活性和自主性，有效地拓宽了学生的学习视野，唤起学习热情，提高求知兴趣。
比如在教学小学科学《植物的一生》一课时，一般较好的做法是老师以传统意义上的多媒体教学手段呈现几种植物一生变化的过程，让学生从整体上了解植物的生长变化情况。但这种学习依然是知识性的，不能引发学生的主观情绪和进行主动的意义建构。如果运用物联网技术，就能够很容易地做到这一点。我们可以将长期传感技术进行过程演进和数据分析，每当学习一种植物，就可以将这一种植物的生长以动态的变化和数据跟进，为学生呈现一个全面完整的认知过程。其间，学生可以随时与植物进行对话，植物的姿态、气味、湿度、温度、色彩等得到生动呈现，让学生如临其境，情景共生，引发积极的学习冲动和心理需求。此外，为了增强不同区域的交流，加强对不同地区、不同环境中植物的认识，我们可以借助物联网技术，打破区域间的限制，与其他地区的学生作专题互动，实现多方参与、即时沟通，从而拓展学生的思维视野，丰富学生的生命体验。
三、寻求多元对话，构建互动课堂
对话与互动是个体建构知识的基本途径和方法，对话与互动也是教育过程的核心。师生之间、生生之间、师生与环境之间的多元对话与互动激活了学生的思维，活跃了课堂，知识也在此过程中得到建构与丰富。在传统教学中，“互动”这一形式常被教师采用，却往往缺乏互动的实质。学生在互动中基本处于被动地位，主观能动性难以发挥。教师在互动过程中，是定向者与定论者，难以有效地利用反馈信息分析、诊断、改进自身教学。感知课堂就是要建立起师生互动、生生互动、人机互动的“多元对话”式的互动机制。教师能够借助物联网技术，对学生的表现以及学习情况进行即时的反馈与交流，并对协作学习过程进行有效引导。师生在平等的交流过程中实现互教互学，并成为建构新知识的“学习共同体”。
例如在教学二年级综合实践《确定位置》一课时，有一环节是学生以小组为单位，上网查询如何从我校到达南禅寺景点。学生们利用平板电脑中的“百度地图”程序搜索答案，筛选出自己认为的最优方案，然后通过小平板与智能平板的大小屏互联互动，介绍每一小组所选择的出行方案。在介绍完方案后，利用投票软件让学生选择出自己认为的最佳出行方案，再由计算机统计出每种出行方案所得票数，数量多者为最佳方案。这样的多元对话与互动，调动了学生学习的积极性和主动性，实现了由“让我学”到“我要学”的转化，保证了学生的主体地位。同时，在及时有效的反馈中，有利于教师实时掌握学生的学习情况，以便于根据学生思维差异和不同的学习习惯因材施教。
四、实施个性教学，构建生成课堂
基于建构主义理论的教学认知，课堂不再是“预设”的活动，而是师生之间有效平等的对话。感知课堂通过参与者的行为和相互作用而形成，鼓励学生与教师在互动、对话中进行课程的生成。教学成为了师生共同的意义创造过程中的探究活动。课堂上教师能够及时抓住并灵活处理具有“生成价值”的情境，让教学充满灵动、智慧与活力。同时这种“生成”也是对课堂的拓展与深化，促进了学生自主和富于个性化、创造性的学习。
例如执教习作课《参观学校》时，为了避免学生笔下的游览路线千篇一律，教师并没有事先预设好参观学校的路线，而是在课前让学生以小导游的姿态，自己先去学校观察，搜集相关信息。在课堂上，通过物联网设备，展示师生共同搜集到的照片与学校的信息资料，让学生自己确定参观的重点区域并及说明理由。在信息整合的过程中，学生的思路变得更为清晰、合理，也产生了更多的灵感。同时，学生还能利用物联网设备，用学校的平面图介绍自己设计的参观路线。这种方式充分尊重了他们的个性化思考，也让学生的习作更富有童趣和创造性。
五、激发问题意识，构建探究课堂
传统的学习是一种被动接受的方式，与之相比，探究性学习具有很强的主动性和实践性，让学生亲历学习并获得丰富的体验，才能真正激发学生学习的热情，调动已有的认知经验，有利于知识的进一步建构。建构意义的过程本质上是解决一个个真实问题的过程，因此教师应引导学生以问题为学习的载体，以问题为中心，来组织自己的学习活动。通过感知课堂的互动交流与实践活动，学习不再是对书本知识的机械识记的过程，而是学生在实践过程中，不断发现问题，探究问题，进而解决问题的过程。感知课堂需要为学生提供相关的感受，更需要在学生的诸多感受中生成各种疑惑和问题，并引导学生自己去探究问题，主动建构相关知识。
例如在执教《我们的身体“尺”》一课时，教师通过谈话让学生回忆：“一拃、一庹、一步、一脚都是我们身体上的‘尺’。一拃和一庹在前面的学习中已经测量过了，接着思考那一步、一脚有多长？我们又该怎样测量呢？”为了使测量活动顺利进行，教师用事先拍好的测量“身体尺”视频，对如何进行测量进行了示范，并在学生测量时拍照上传，对测量的起点、终点，结合孩子的实际情况进行准确的说明。随后利用物联网技术，现场分别输入男生、女生“身体尺”的数据，体会四把“身体尺”中最短、最长的分别是哪把尺，了解二年级孩子的每个“身体尺”的大约长度。在真实的操作情境中进行数据体验，让学生真切地认识身体上的“尺”，不同年段身体上的“尺”，以及随着年龄增长而变化着的身体上的“尺”。这种在课堂上让学生进行实践操作和自主探究的教学方式，在很大程度上深化了学生的内心体验，调动了学生学习和认知的积极性，增强了学生探究的兴致，加深了思维的深度。
心理学家皮亚杰说：“学习需要情境的刺激和感发。”感知课堂通过为学生创设切合心理需求的教学情境，拓展课程资源，在“亲历实践”或“虚拟实践”中获得丰富的体验，在多元对话与互动交流中不断生成问题，使学生在探究新的未知领域的过程中，获得真切自然的认知能力，踏上充满生命活力的学习之旅。
（钱科英、惠晓婷，无锡市新区南丰小学，214013）
一、立足感知体验，构建情境课堂
学习是在一定的情境下，借助他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。情境是意义建构的基本条件，或者说，情境是感知教学的前提和基础。在感知课堂上，教师要为学生的学习和认知活动创设适切的情境，从学生的感知体验出发，让学生在情境中唤起学习的冲动、欲望和要求。于是，学生成了课堂上一切知识和信息加工的主体，课堂教学过程就是学生对知识意义的自我建构过程。
比如小学语文《雾凇》一课，在认识和欣赏雾凇时，老师通常呈现一组图片，给学生带来视觉上的惊艳，这种方式的确也能够给学生以美的享受和认知，但这种只在视觉上的认知还是过于狭隘和单薄了，还算不上对雾凇真正意义上的了解和认识，更无法做到对雾凇景致的深刻体悟和感受。若植入物联网技术，将“真实的雾凇”嫁接到课堂上来，定是一番异常生动真切的教学景象，其中，我们可以利用物联网数字技术，不光将雾凇鲜活地移植到课堂上来，而且“雾凇”的特性也一并呈现出来，让学生犹如步入雾凇现场，那天寒地冻的冷、寒气袭人的风、玲珑炫目的冰晶以及脚踩雪地的咕哧声等都能让学生真切地感受到。置身这样的场景，学生自然会情不能已，更会在主动走近雾凇、把玩雾凇中认识雾凇、了解雾凇、喜欢雾凇、赞美雾凇。学生从中领略的不仅是雾凇的视觉上的美感，更能感受到大自然的神奇和瑰丽，以及生命的张力和壮美，并在不经意间升腾起积极的人生诉求和美好的情感。
二、拓展课程资源，构建开放课堂
传统教学大多存在“教师中心和教材中心”等封闭性特征，也普遍受限于室内课堂和教学时间。如此一来，在很大程度上束缚了学生的自主学习，也使一些长效的项目学习无法得到持续深入的开展。很显然，这种封闭的课堂教学严重窄化了学习的学习视角，制约了学生的学习需求和发展需要。物联网技术支持下的感知课堂，突破了传统课堂教学封闭格局，从空间、时间及学习资源等方面进行有效的拓展，具有不同于传统教学的开放性。借助物联网技术，师生能够通过多种路径获取相关的资源与信息，丰富现有课程资源，并在时间和空间上有较大的灵活性和自主性，有效地拓宽了学生的学习视野，唤起学习热情，提高求知兴趣。
比如在教学小学科学《植物的一生》一课时，一般较好的做法是老师以传统意义上的多媒体教学手段呈现几种植物一生变化的过程，让学生从整体上了解植物的生长变化情况。但这种学习依然是知识性的，不能引发学生的主观情绪和进行主动的意义建构。如果运用物联网技术，就能够很容易地做到这一点。我们可以将长期传感技术进行过程演进和数据分析，每当学习一种植物，就可以将这一种植物的生长以动态的变化和数据跟进，为学生呈现一个全面完整的认知过程。其间，学生可以随时与植物进行对话，植物的姿态、气味、湿度、温度、色彩等得到生动呈现，让学生如临其境，情景共生，引发积极的学习冲动和心理需求。此外，为了增强不同区域的交流，加强对不同地区、不同环境中植物的认识，我们可以借助物联网技术，打破区域间的限制，与其他地区的学生作专题互动，实现多方参与、即时沟通，从而拓展学生的思维视野，丰富学生的生命体验。
三、寻求多元对话，构建互动课堂
对话与互动是个体建构知识的基本途径和方法，对话与互动也是教育过程的核心。师生之间、生生之间、师生与环境之间的多元对话与互动激活了学生的思维，活跃了课堂，知识也在此过程中得到建构与丰富。在传统教学中，“互动”这一形式常被教师采用，却往往缺乏互动的实质。学生在互动中基本处于被动地位，主观能动性难以发挥。教师在互动过程中，是定向者与定论者，难以有效地利用反馈信息分析、诊断、改进自身教学。感知课堂就是要建立起师生互动、生生互动、人机互动的“多元对话”式的互动机制。教师能够借助物联网技术，对学生的表现以及学习情况进行即时的反馈与交流，并对协作学习过程进行有效引导。师生在平等的交流过程中实现互教互学，并成为建构新知识的“学习共同体”。
例如在教学二年级综合实践《确定位置》一课时，有一环节是学生以小组为单位，上网查询如何从我校到达南禅寺景点。学生们利用平板电脑中的“百度地图”程序搜索答案，筛选出自己认为的最优方案，然后通过小平板与智能平板的大小屏互联互动，介绍每一小组所选择的出行方案。在介绍完方案后，利用投票软件让学生选择出自己认为的最佳出行方案，再由计算机统计出每种出行方案所得票数，数量多者为最佳方案。这样的多元对话与互动，调动了学生学习的积极性和主动性，实现了由“让我学”到“我要学”的转化，保证了学生的主体地位。同时，在及时有效的反馈中，有利于教师实时掌握学生的学习情况，以便于根据学生思维差异和不同的学习习惯因材施教。
四、实施个性教学，构建生成课堂
基于建构主义理论的教学认知，课堂不再是“预设”的活动，而是师生之间有效平等的对话。感知课堂通过参与者的行为和相互作用而形成，鼓励学生与教师在互动、对话中进行课程的生成。教学成为了师生共同的意义创造过程中的探究活动。课堂上教师能够及时抓住并灵活处理具有“生成价值”的情境，让教学充满灵动、智慧与活力。同时这种“生成”也是对课堂的拓展与深化，促进了学生自主和富于个性化、创造性的学习。
例如执教习作课《参观学校》时，为了避免学生笔下的游览路线千篇一律，教师并没有事先预设好参观学校的路线，而是在课前让学生以小导游的姿态，自己先去学校观察，搜集相关信息。在课堂上，通过物联网设备，展示师生共同搜集到的照片与学校的信息资料，让学生自己确定参观的重点区域并及说明理由。在信息整合的过程中，学生的思路变得更为清晰、合理，也产生了更多的灵感。同时，学生还能利用物联网设备，用学校的平面图介绍自己设计的参观路线。这种方式充分尊重了他们的个性化思考，也让学生的习作更富有童趣和创造性。
五、激发问题意识，构建探究课堂
传统的学习是一种被动接受的方式，与之相比，探究性学习具有很强的主动性和实践性，让学生亲历学习并获得丰富的体验，才能真正激发学生学习的热情，调动已有的认知经验，有利于知识的进一步建构。建构意义的过程本质上是解决一个个真实问题的过程，因此教师应引导学生以问题为学习的载体，以问题为中心，来组织自己的学习活动。通过感知课堂的互动交流与实践活动，学习不再是对书本知识的机械识记的过程，而是学生在实践过程中，不断发现问题，探究问题，进而解决问题的过程。感知课堂需要为学生提供相关的感受，更需要在学生的诸多感受中生成各种疑惑和问题，并引导学生自己去探究问题，主动建构相关知识。
例如在执教《我们的身体“尺”》一课时，教师通过谈话让学生回忆：“一拃、一庹、一步、一脚都是我们身体上的‘尺’。一拃和一庹在前面的学习中已经测量过了，接着思考那一步、一脚有多长？我们又该怎样测量呢？”为了使测量活动顺利进行，教师用事先拍好的测量“身体尺”视频，对如何进行测量进行了示范，并在学生测量时拍照上传，对测量的起点、终点，结合孩子的实际情况进行准确的说明。随后利用物联网技术，现场分别输入男生、女生“身体尺”的数据，体会四把“身体尺”中最短、最长的分别是哪把尺，了解二年级孩子的每个“身体尺”的大约长度。在真实的操作情境中进行数据体验，让学生真切地认识身体上的“尺”，不同年段身体上的“尺”，以及随着年龄增长而变化着的身体上的“尺”。这种在课堂上让学生进行实践操作和自主探究的教学方式，在很大程度上深化了学生的内心体验，调动了学生学习和认知的积极性，增强了学生探究的兴致，加深了思维的深度。
心理学家皮亚杰说：“学习需要情境的刺激和感发。”感知课堂通过为学生创设切合心理需求的教学情境，拓展课程资源，在“亲历实践”或“虚拟实践”中获得丰富的体验，在多元对话与互动交流中不断生成问题，使学生在探究新的未知领域的过程中，获得真切自然的认知能力，踏上充满生命活力的学习之旅。
（钱科英、惠晓婷，无锡市新区南丰小学，214013）