问题导向下初中科学数字化教学的实践研究

引言

初中科学作为培养学生科学素养的关键学科，传统的教学模式往往只注重知识点的教学，让学生成了教学活动的被动接受者，可能会导致学生学习热情下降和实践能力不足。问题导向有利于学生更好地参与课程学习，而数字化教学可以利用现有的虚拟实验室和多媒体等形式，丰富和拓展教学形式[1]。因此，将问题导向与数字化教学融合应用于初中科学课堂，实现从时间、空间上的突破，激发学生的好奇心与探索欲望。

一、构建动态化问题资源库，实现数字化精准导学

建立动态化问题资源库是问题导向下初中科学数字化教学的基础，其理论依据主要来自建构主义学习理论和精确教学理念。建构主义学习理论认为学生依靠原有的认知结构，主动构建新知识，而动态化的问答资料库能给学生提供多种适配的学习程度的问题环境，以此激发学生自主构建知识[2]。而精确教学理论更加关注为每个学生的需求提供个性化的教学支持，而动态化问题资源库能根据学生学习的信息，精准判断学生在哪些知识上有困难，而推荐相关的问题资源，达成数字化精确化的指导。

例如，教师在进行《认识地球》教学过程中，资源库中包含不同难度层次的问题，从地球的基本形状、大小等基础认知问题，到地球自转公转产生的地理现象等综合应用问题。教师根据学生早期复习任务结果了解到部分学生地球形状的证明方法并不十分清晰，学生能够准确地将那些问题向学生进行针对性推荐，便从资源库中精准推送相关问题资源，如“古代人认为天圆地方，而现代人通过哪些科学手段证实地球是球体？请列举至少三种证据并说明原理”。而对于能力较强的学生，也提供拓展问题，如“假设地球自转速度突然加快，会对我们的生活产生哪些影响？”学生在数字化平台进行自主分析回答，并可获得系统即时的答题情况。教师通过数据分析，了解到学生普遍不清晰的地方，如地球自转与昼夜交替的关系，组织集体讲析交流。通过动态化问题资源库，实现有差异的数字化精准教学，鼓励学生带着问题积极开展探究地球方面的知识，提升学习效果。

二、设计沉浸式问题探究情境，创新数字化教学模式

按情境学习的理论，只有处在实际或虚拟情境中，学习才能更有效率，学生才能通过自身对环境的互动认识掌握知识和方法的运用。体验式学习理论则强调学生在亲身体验的过程中进行学习，通过参与、反思、归纳等一步步完成，从而加深对知识的认识、提高技巧的熟练程度。在初中科学教育中利用数字技术如虚拟现实（VR）和增强现（AR）等，设计沉浸式问题探究情境，能够为学生创造近似真实的科学探究环境，让学生在 “做中学”“体验中学”，从而成为推进数字化教育的一种发展趋势。

例如，教师在进行《建构原子摸型》教学过程中，课前，教师利用数字化平台推送关于原子探索历史的微视频，引起学生关注和思考。课堂伊始，学生戴上 VR 设备，瞬间“置身”于微观原子世界，学生看到的是原子结构的动态变化，直接地感知原子核和电子的位置以及运动情况。然后教师提出问题：“根据观察，如何构建更准确的原子模型？”

鼓励学生分组讨论，借助数字化工具在虚拟空间中尝试搭建不同原子模型。在研究过程中，学生看得见这些模型和真实原子结构的不同，通过不断地修整和改进，加深对原子结构的理解。课后，学生将研究发现用数字学习社群进行分享，教师针对学生的共性问题作出反馈和指导。这种沉浸式问题探究情境，打破传统教学时空限制，让学生进入一个真实的世界，有效地激发起学习热情，提高科学探究能力，培养创新能力。

三、建立多元化问题评价体系，完善数字化教学反馈

多元化评价体系的建立是改善初中科学数字化教学反馈的重要保障，该体系建立的理论基础源于多元智能理论和形成性评价理论。因此，多元化评价体系应该考虑到学生的全面成长，多维度地评价学生的学业水平。形成性评价理论强调评价应贯穿于学习的全过程，学生可以对自身的学习成长有明确认知，而根据教师提供的反馈调整学习策略，同时对学生的学习也能为教师的优化教学提供参考。在数字化教学中，通过信息化技术搭建多元化评价体系可以保证评价的全面性、实时性和新颖性，提高数字化教学反馈质量。

例如，教师在进行《光的反射和折射》教学过程中，课前，利用网络平台发布提前学习任务，如观看光的反射和折射相关理论视频，并且完成一系列基础理论知识的学习自测题目，并由平台自动采集和整理，从而更好地把握学生的起始知识情况。在课堂上，利用互动教学软件开展实时问答，提出一系列光学反射规律应用、光的折射规律解析等深入性的提问问题，学生即时给出答案，平台即时反馈答案的正确性，方便授课教师随时掌控授课的节奏，根据重点和难点进行剖析。课后，布置综合实践任务，如让学生利用光的反射原理设计简易潜望镜，并将制作过程录制成视频发到网上。教师参考视频记录内容和文本说明以及学生间的互评意见，对学生的各方面综合表现(如知识理解、实践操作、创新思维等)给出多维度的评判，同时激励学生依据教师的评判建议对自己的表现进行反思与修正。数字化评价方法，可以更立体地跟踪学生的学习过程，而使得教导反馈迅速且更具个性化，进而提升教学效益。

结束语

综上所述，探索并实施以问题为导向的初中科学数字化教学策略，取得很好的教学效果。该教学模式能营造活跃课堂氛围，激发学生的学习积极性，使学生主动参与到课堂中来，加强学生对科学理论知识的应用与理解。同时，数字化手段的运用，让抽象科学知识直观化，降低学习的难度，提升学生的自信心。相信在科技不断发展，经验逐步累积的过程中，问题导向的数字化教学模式将在初中科学教育中有更大的作用，推动科学教育向更高质量发展。

参考文献

[1]刘燕华.问题导向在初中科学教学中的实践探索[J].教育家,2025,(28):53.

[2] 陈 晓 岚 . 初 中 科 学 教 学 中 数 字 化 实 验 的 实 践 研 究 [J]. 中 国 新 通信,2024,26(23):230-232.