寒假前，我们学校的信息老师和科学老师一起商讨准备个课题，收罗了很多有关信息化数字化的内容，我也收集了一些书，在翻阅的时候看到2012年吴向东老师出版的这本数字时代的科学教育——鸢尾花数字化探究之旅。一开始抱着对“鸢尾花”这个词汇的好奇，阅读了前言，突然发现这不是项目化学习的前身吗？但再阅读下去，好像又有很大的不同，尤其对数字化教学有着不同的前瞻性想法。下面我浅略的说说一些我读后的感受。

吴向东，广州市特级教师。广东省中小学教师工作室首批主持人，教育部"国培计划"首批专家，广东教育学会网络教育专业委员会会常务理事，从事小学科学教育、信息技术教育和综合实践活动等方面的教学和研究。

这本书凝聚了吴向东老师8年多从事的诸多课题研究的成果以及经验。书中阐述了作者对数字时代所要面对的一些科学教育核心问题的思考，以及作者与团队老师探索出来的数字化探究的鸢尾花模式的建构。IRIS是“引言（introduction）——阅读（reading）——探究（inquiry）——分享（sharing）”英文首字母的简称，IRIS在英文里有“鸢尾花”的意思。鸢尾花模式起源于美国学者伯尼道奇的网络主题探究webquest。首先由湖北省教育科学研究所介绍引入，吴特从webquest中研究重构后，和他的鸢尾花团队共同研究出鸢尾花模式。
   这本书的基本框架是这样的：
   第一章科学教育的灵魂：探求事实（第一节事实；第二节用数字技术探求事实；第三节用事实获取解释）
   第二章数字时代的科学教育理论构建（第一节草根教师；第二节鸢尾花的起源；第三节情境导向的科学课程设计；第四节高级思维、批判性思维与科学思维；第五节事实证据、提出问题和解决难题；第六节阅读与实践；第七节分享、交往与创造）
   第三章鸢尾花数字化探究学习模式（第一节建模；第二节模式释义；第三节课程表达；第四节教学实施；第五节学习评价；第六节教师团队）
   第四章鸢尾花科学课程设计案例（第一节综合性科学活动：食物链；第二节跨地域观察：秋天的叶子；第三节工程设计：纸支柱；第四节应用公共科学数据：我们来做天气预报；第五节虚拟实验：彩灯设计；第六节科学态度教育：大地震；第七节批判性思考：美国人登月是造假吗？

鸢尾花（IRIS）的教学模式指的就是引言、阅读、探究和分享，倡议我们教师教育孩子从阅读走向实践，做知行合一的真人。引言，聚焦到某类问题上引发任务和兴趣；由此引发有目的的研究性阅读，阅读，对结构化阅读资源的学习与思考，从而获得相关知识、锻炼高阶思维能力、培养信息敏感力以及情感体验与问题定向。通过阅读引发探究实践，探究中，先广泛调查，再问题聚焦，然后规划问题解决方案，再实施方案解决问题；最后将探究成果公共价值化，进行分享，提供作品组织交流，作品创作，展示交流最后反思回顾。

这个模式中是不是有的挺眼熟？但再仔细看下去，这个模式内有的地方的确很有意思而且值得我们思考。项目化学习包含科技、数学整合、人文、历史、语言等多领域。鸢尾花模式更趋向语言、科技的整合。因为带着目的性阅读这本书来研究信息化教学，所以现在谈一谈让我最感兴趣的一点。是在这本书中，吴特用数字技术探究事实。

二年级科学课上，我们常常带领学生通过感官区别物体，比如让学生识别真水果与仿真水果；在学生的背后扔下常见的东西，通过听到的声音猜猜是什么；在不透明的袋子里摸物品，仅凭借触觉猜是什么；教师甚至买了可以吃的包子，让学生通过味觉去区分其他的东西……虽然各种活动非常有趣，学生热情参与其中，但40分钟下来，学生学到了什么？日常生活中，类似这样的观察活动经常出现，学生从出生起就在不断获得这样的感官经验，而科学教学超越了这些日常的感官经验了吗？如果没有或者不明显，这样的科学课又有多大的价值？课程的作用，无非是帮助儿童区认识他眼中的大世界，认识这个看似混乱且极其复杂的大世界中的和谐。既然课程的产生离不开学生，要满足学生的认知取向，常见的简单化的做法是用新颖的手段去迎合学生的兴趣。比如花费大量财力去开发所谓“在游戏中学习” 的小游戏，以引导学生达成学习目标。这种做法，一方面植入的学习内容令学生难以接受，另一方面又比不上真正的游戏吸引人，学习内容和游戏都遭到了不同程度的阉割。被中国人誉为教育信息化的创始人的西摩佩伯特对此种做法的评价是“肤浅的”和“弄巧成拙的”。他认为“将儿童憎恶的内容嵌人到游戏中以试图吸引学生学习”，没有人会被愚弄，我们的目标不是给他们憎恶的数学加上糖衣，而是要提供他们喜爱的数学。”直面儿童真实的生活世界，这才应该是课程构建的源泉。这也是我们项目化学习中提倡的创设儿童真实生活情境。

在吴老师的一些课例中，他将数字化工具和儿童真实生活时代勾连，在二年级通过感官去比较的内容中，教师设计了比较水温高低的内容。需要用手触摸杯中的温水，感受其温度的高低，但在水温差别不大的情况下，要辨别温度差别就困难了，这时就要用到温度计。而要学会使用普通的温度计，教师还要教会学生认识刻度。由于常用的酒精温度计是根据液体受热膨胀上升的原理，二年级学生理解原理不容易，测量的时间会比较长，这就带来了一些不便。吴老师选择了具有一定灵敏度带有测温探头的数码显示的温度计，放到水里约1秒钟就会显示稳定的读数。这样的温度计在现在儿童生活中又十分常见。先让学生用手反复比较温度相近的三杯水温度高低的顺序，再用数字温度计反复测量——精确的数值和模糊的感觉一对比，科学仪器测量的长处显露无遗。有学生说，用手感觉水温会产生“幻觉”，不好把握到底是哪一杯水温度更高一点，而数字温度计测量水温更准确。这样的课使学生意识到，科学观测工具比感觉器官更可靠，从而对科学研究的本质逐渐有所体悟。

这些精确测量的数字化科学工具，属于当下所处数字时代的日常生活用品。

数字技术也成为信息技术，自从它诞生以来，就一直在改变整个科学技术领域。没有它，就没有现在的信息社会，就没有今天方便的数字化生活。中小学生是这数字化生活的“原住民”，他们从小就接触和使用这些数字化产品，体验这数字化环境带来的种种便利。如果科学教育不正视这个现实，还只是将研究工具停留在传统的瓶瓶罐罐中，甚至还是用古老的博物学时代的方法让学生搞科学探究，那才是真正的怪事呢！

科学教学与数字时代的现代科学思想方法相连接，并不是什么困难的事情，因为这种连接非常普遍。其实现在我们很多老师想到，现在我们上课不就是用得到了很多信息化工具么？的确，随着数字化时代的不断发展，我们的教学手段也在不断更新。在一年级认识植物的课程中，教师要记住校园里各种花草树木不是一件容易的事。不过形色APP、微信中的“识花君”等智能识别软件可以帮忙。上课时，我们打开手机的热点，让学生拿着装有形色APP的平板电脑，去操场周围植被丰富的地方拍照识别，一个个不知什么名称的花木野草的名字和资料就显示出来。

一年级教材中，教师在教学生认识植物的叶子时，如果只是让学生知道叶子的简单名称：叶柄、叶片和叶脉，难以激起学生的兴趣。如果是让学生拿着平板电脑观察，打开照相机，近距离对着叶子，在屏幕上拉动图像放大，细细的叶脉和叶肉清晰地显示在屏幕上……还可以给学生多一些叶子的结构名词：主脉、侧脉、细脉、叶肉……平板电脑摄像头和大屏幕的组合，相当于提供了一个特殊的放大镜，不仅可以看清楚，还可以拍下来作为资料。还有一种可以放大500倍的电子显微镜，镜头前有一圈LED灯，可以把叶子的细微结构看得更加清楚。

除了平板电脑，手机的功能似乎更强大，不仅可以随时接入移动网络获取数据，还可以用内置的声、光、磁场、方位传感器做探究。比如，用超级瑞士军刀APP将手机中各种传感器的功能集成开发，做出如指南针、水平仪、角尺和直尺、心率测量等实用的功能。还有智能工具箱APP，更是把手机传感器的功能发挥到极致，可以测量如噪音、磁场强度等更多内容。

还比如六年级认识星座一直是教学的难点，但现在可以教会学生使用手机中的星图APP去自己认识星座也许是最好的办法。学生到了繁星满天的野外，打开手机GPS全球定位和星图APP，把手机背部指向哪个星空区域，屏幕上就会显示这个星空区域的星座。想想之前的方法，要在野外认识星座，就要找一个会认星的人指点，否则即便拿着一纸星图，也很可能迷失在苍穹里，不知看到的到底是什么星。

平板电脑、手机是最平常不过的数字化工具，其中的一些APP可以使它们变成强大的数字化探究工具，还有一些数字化的小玩具，如带有摄像功能的学生数字显微镜、电子积木等。

除以上教育工具上的改变，想要结合项目化学习进行数字化教学，还可以做以下几个改变：

一是构建参与度高且网络化的实践共同体。通过设立网络化的实践共同体，将项目化教育带到学习者身边，使教师、学生、领导者、教育者等与学校、图书馆、博物馆等资源整合，共同构成一种资源共享式开放共同体。这种方式在匹兹堡就有应用。“匹兹堡的‘重构学习'(remake learning)项目，是一种专业的将教育者和创新者联系在一起的网络化系统，在这个系统里实现资源共享，使得在这个项目中的每个人的教学和学习经验都有提高。”这是一个集大家的智慧与共享的资源所形成的网络化与参与度较高的实践共同体。

二是设计有意义的学习活动。例如，加入有意设计的游戏。在学校学习中，加入这种有意设计的游戏可以激发K-12年级学生学习项目化学习的好奇心，这种游戏和活动对人群没有限制，他们都可以运用自己的想法设计更复杂的游戏，他们会从中收获经验，进而改变他们的思维方式。通过游戏，学生不仅会变得更聪明，还会更有毅力去完成困难的事情。

三是用跨学科的方法解决“重大挑战”。“重大挑战”是指社会、住房、交通、环境、安全等世界上还未解决的问题。，通过跨学科的方法，对项目化学习进行整合与利用，以期解决这些“重大挑战”。

四是创设灵活且包容的学习空间。学习空间是指教师和学生能够灵活组织装备、获取材料的地方，包括教室、创客空间以及虚拟技术平台，这有助于增加学习者的教育经验。灵活且包容的学习空间可以帮助学生在任何时间、任何地点学习，激发学生的学习兴趣，引导他们学会合作。这种新的学习空间有助于促进项目化学习的发展并对其进行深入探索。

五是开展具有可操作性和创新性的学习评价。简单来说，可操作性是指不会占用教师过多的上课时间，但会将学生真实的学习情况及时反馈给教师，它对教师和教学有极大帮助。此外，随着未来科技的发展，学习评价的方式会更具创新性。创新性是指通过游戏或动态评价，实时帮助教师掌握学生的学习情况，以便教师根据情况做出教学改变。这有利于学生的全方位发展与进步，也能够促进项目化学习的发展。

如今的数字时代，一切都在数字化，比特到处流淌，现代科学又迎来了新的飞跃。人类基因组计划建立人体2.5万个基因的30亿个碱基对的庞大数据。以此为基础，计算生物学可以大行其道，通过算法和模拟可以从这个庞大的数据库中发现更多的生命奥秘，使科学家有可能研制精准靶向的药物，去治疗包括癌症在内的不治之症。不仅计算生物学，而且冠以计算的如计算化学、计算物理学、计算地理学等新的科学门类不断涌现，再加上传感器、大数据、人工智能的进步，数字时代的科学思想和方法又迈入了更加智能的崭新时代。

从博物学到近代科学再到现代科学，延伸到如今数字化的现代科学，每一次的科学进步，都意味着对感官观察的超越，意味着新的科学思想方法的跃迁。

伴随着数字时代的到来和现代科学的突飞猛进，小学科学教育也遇到了“挑战”：学生如何通过科学课认识达尔文、亚里士多德等这些并非严格意义上的科学家以及他们的研究成果，教师如何引领学生掌握现代科学研究方法和数字化科学工具，让他们超越日常的经验，更好地适应未来？我们是不是应该多去了解前沿的科技手段，先让我们自己走在数字化的前端，再引领孩子们去适应和超越呢？我们这些一线科学教师应当对当下小学科学教育有新思考。