——以一年级《植物》单元为例

  摘 要：随着社会信息化，人工智能进入了人类的生活，成为人类生活不可或缺的一部分。而教育类的APP也应运而生， 课堂可通过电子设备进行正面积极引导，使用移动端APP就可以让学生随时随地进行学习。以植物识别软件“形色”APP 为例，一年级学生在进行《植物》单元学习时，在 APP 的帮助下，解决了传统教学中学生植物认知数量匮乏、植物识别能力低下、课堂探究过程低效等重重难题，提升了学生对植物的认知水平，优化了学习效果。
　　关键词：小学科学；一年级；植物识别APP；人工智能
　　随着信息化的飞速发展，人工智能的移动终端逐步走进课堂，给课堂教学形式带来了重大的变革。在课堂上合理应用一些功能强大的移动软件APP能有效激发学生学习的兴趣，提高课堂教学的效率。作为一年级科学教师，笔者一直在试图寻找或探索辅助教学的有力工具，以此作为辅助激发出低学生学习生命科学领域知识的兴趣，形成初步认识周围常见植物的名称及其特征的能力 。
　　一、传统课堂中《植物》单元教学的局限性
　　生命科学领域作为小学科学学科四大核心课程内容之一，是小学科学教学中的一个重要部分。植物是一年级学生们的亲密伙伴，儿童对植物有着天然的好奇心。传统一年级科学《植物》单元的教学，往往教师考虑到一年级学生在课堂上自制力弱，难以长时间集中注意力，课堂管理和调控难度大。为了课堂纪律的保证，传统科学课是在教师指导下采用“教师讲解，学生记忆”的模式，学生被动的记录植物名称和明显的形态特征，然后凭借记忆来识别植物种类。但此种单一的教学方法，难以让一年学生的学习兴趣提高，学生的自主学习能力没有得到培养，这在一定程度上会不利于学生科学探究能力的培养。
　　二、植物识别APP软件的应用现状
　　APP多指智能手机的第三方应用程序，作为一种便捷的信息传递方式，在诸多领域得到越来越多地应用。随着教育技术的不断发展，越来越多的教学工作者将植物识别 App 软件用于教学研究中，“好的科学课需要有用心设计的教学工具提供支持”，好的教学工具富有科学性、逻辑性、通俗性、交互性、趣味性和艺术性。基于植物识别APP在小学科学教学中的初探主要立足于校园，
　　充分挖掘校园植物资源，通过应用“形色”App辅助科学实践活动，开展校园植物调查，发现并解决校园植物布局、管理存在的问题，提升学生科学实践力素养。









图1  形色APP的主要优势

　　形色APP是一款识花APP手机应用，其功能主要有户外赏花、每日一花、趣味植物、花艺生活等，可识别4000余种植物花草，准确率高达92%。如图1所示，形色APP主要优点有识别植物的准确率高，检索植物的范围广，识别植物的速度快。如图2形色APP界面所示，只需将植物拍照上传，5秒内即可检索出植物的名字，并提供形式丰富的植物特征知识，上传照片即可了解植物品种的相关知识。利用形色APP软件进行教学的效果与传统课堂相比较好。APP软件可以在教师指导下用来辅助教学，以提高学生学习效果。
















图2 形色APP 界面
　　三、借助移动终端APP优化《植物》单元教学












图3  借助移动终端APP教学的优势

　　教师在教学过程中发现，结合智能 APP 形色搜索植物时，如图3所示，在教学上具备以下优势：
　　（一）调查方法步骤简化
　　传统教学中，学生在小组活动调查植物前，教师需要对调查过程进行一系列的讲解，比如植物辨别方法、记录方法、绘画方法等。尤其画形态特征不明显的植物，这对绘画基础比较薄弱的学生而言有一定难度。而在信息时代成长的千禧后孩子们对智能系统的使用却非常熟练，能在短时间内操作形色APP的搜索技能，通过拍照功能检索植物。
　　（二）调查时间有效利用
　　传统教学中，学生需要边观察边记录，还需要用简单的语言对植物外部形态特征进行描述，短短40分钟时间学生难以完成所有调查任务。而借助移动终端APP开展探究活动，即可用移动设备吸引学生的注意力，又能用形色APP快速检索植物信息。形色 APP 使用过程简洁方便，通过拍摄照片上传植物图片，快速获取植物的特征，就能检索出该植物的相关信息。利用移动设备及校园的无线网络，在《植物》一单元中使用形色 APP 后，可以提升课堂教学效果。所以，每个小组的调查时间缩短至30分钟，可以预留时间与其他小组进行交流和汇总。
　　（三）调查数据丰富多样
　　使用形色 APP 基本能检索4000种植物，平均每个小组在特定区域内能搜索到 高达20 多种植物，且检索到的植物准确率高。传统教学中，学生对植物种类的了解较局限，校园里可收集的植物种类较少，每各小组可搜集约5到10种，并且部分植物可能存在无法判断鉴定准确性的问题。
　　（四）调查结果更加准确
　　利用形色 APP 能随时随地拍摄植物上传，通过软件检索植物、了解植物百科等相关知识。其识别的准确率高，还可以对不确定的植物在线寻求专家帮助。
　　四、形色APP辅助学习效果分析
　　将一年级（6）班学生分为2组，每组25人，其中第一组学生使用形色APP辅助学习，第二组学生使用参考书。教学开始前，学生需掌握形色APP基本功能，教学过程中教师讲解植物种类和特征，学生以小组的形式记录并拍照，用图画形式记录植物最明显的特征，返回实验室后教师组织第一组学生使用形色APP学习植物特征，第二组学生使用参考书学习，15分钟后教师随机采20种校园植物考察每组学生认识的数量与种类，以此评价学生植物学习效果。
　　学习效果判断标准设置主要通过学生对所识别的植物种类、数量效果按以下判断标准评价：优秀（90—100分）；良好（80—90分）；中等（70—80分）；合格（60—70分）及不合格（60分之下）。

表1  借助APP教学与传统课堂教学比较









　　由上表1可推断出，两种教学模式下，学生学习效果有一定差异，从五个评价标准分析，借助APP教学组的学习效果较好，优秀和良好学生分别占总学生人数的18%和22%，中等学生占总学生人数的6%，合格和不合格学生人数分别占总学生人数的2%和2%。从整体效果来看，相比于传统课堂教学组，形色APP辅助教学的学生学习效果最好。
　　从学生学习效果和识别植物种类数量来看，形色 App 辅助教学实习明显优于传统教学。用形色 App 软件识别时，操作简便，不但可以鉴定花卉名称和种类，另外也有户外赏花、每日一花、趣味植物、花艺生活等小板块，与传统带着学生边走边看边记相比，提高了低年级学生学习兴趣，学生自主学习能力增强，但利用 App 软件进行学习也有可能会有一些弊端，比如学生过度依赖手机软件，即在遇到不认识的植物时，可能不去回忆教师所讲的内容，不去查阅参考书，而是用软件去扫描，导致基础知识掌握能力差。因此，利用 APP 软件进行教学时，教师应加强引导学生使用软件，以最大程度减少弊端，真正使 App 软件发挥其最大优势作用，并在教学中起到辅助作用 。
　　参考文献：
　　[1]姜伟杰，应用数字技术优化小学科学实验教学[J].教育界，2017，（26）.
　　[2]王奎玲，郭绍霞，李成.花卉学[M].北京：化学工业出版社，2016.
　　[3]陈玲瓶.教育APP辅助中学生物教学的实践研究[D].南京：江苏师范大学，2018.
　　[4]“形色”——植物爱好者的识花神器[J].世界博览 ， 2017（18）：19.
　　[5] 刘玉，陈明，侯召军.智能移动终端 APP 教学软件课堂教学应用效果研究[J]. 卷宗， 2017（10）.顺序）

• 【发布时间】2021/11/5 20:10:02
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