摘 要：移动物联技术的广泛应用是当今社会发展的大趋势，物联技术与课程整合也成为21世纪教育教学改革的新观点。新课程背景下，综合实践活动课程也日益得到重视。基于这个现状，吴中区教育技术中心在辖区内17所学校安装了物联网套件，尝试研究物联网在中小学综合实践课程中的应用，那么这种新型的基于移动物联的综合实践课该如何设计实施，结合《让花变色》这一具体课例展开阐述。

关键词：移动物联;综合实践;课例设计

移动物联技术的广泛应用是当今社会发展的大趋势，物联技术与课程整合也成为21世纪教育教学改革的新观点。综合实践活动课程是一种基于学生的直接经验、密切联系学生自身生活和社会生活、体现对知识的综合运用的课程形态，是以学生的直接经验和与生活为核心而组织起来的综合课程。随着新课程理念的不断更新，综合实践课程也日益得到重视。基于这些现状，吴中区在辖区内的17所学校安装了移动物联设备，力求通过利用物联网技术、互联网技术、云存储、大数据分析等多种先进的技术手段，统筹规划，提升综合实践课程效率，培养学生的实践能力。那么，如何设计实施基于移动物联环境下的综合实践课例呢？笔者将结合吴中区木渎中心小学的课例《让花变色》进行详细阐述。

一、什么是移动物联环境

移动物联环境主要包括物联网和物联设备两块内容。移动物联网是移动通信、移动终端、物联网三大领域碰撞和融合的结果，是物联网发展的重要模式和途径。早在2004年，欧洲相关学者就为移动物联网提出了建设架构和早期模型，即通过移动技术将移动设备作为物联网的接入媒介，使得移动设备成为物联网通用终端，由移动设备获得物联网目标端的信息，并通过移动网络传输到服务器端，由此完成服务。吴中区所用的物联设备是指智慧生态物联网套件。主要由三大部分构成，基于PAD的APP软件，各种传感器套箱和智慧生态罩。APP软件主要有四大功能，各种传感数据采集和显示功能、模拟现代农业温室大棚控制功能、语音播报功能、实时视频观察功能。传感器主要包括环境温度传感器、环境湿度传感器、光照传感器、CO2传感器、O2传感器、pH值传感器、土壤温湿度传感器。智慧生态罩是模拟农业生态大棚形成一个闭合的环境。套件的目的主要是培养学生的DIY动手能力和创客实验设计能力，通过搭积木式的方式完成一个物联网的生态数据采集系统，并利用该系统结合实验指导手册，开展生态相关实验。物联网套件一般操作步骤是，第一步按照说明手册图纸要求搭积木式地完成所有的连线，完成一个物联网系统并通电;第二步打开APP软件，按照说明书的要求，连接网络和登录系统，并测试所有的数据和控制是否正常;第三步在智慧生态罩里，根据实验手册指导开展相关的实验。

二、移动物联综合实践课堂与传统综合课堂的区别

（一）展现真实情境，实现体验式学习

相比于传统的枯燥死板的课堂书本教学，物联网环境下搭建的真实情境的观察教学更能调动学生的兴趣，激发他们探究的热情。通过摄像头可以观察到真实的植物生长状态;可以记录真实的植物生长影响因素，用数据说话。相比于传统的仿真的简易的演示实验，物联网环境下搭建的多样化探究实验更能培养学生的探究能力，开展各种主题型、差异性、对比型等科学小实验和合作性探究，真正实现体验式学习。

（二）不受时空限制，提升教学效果

传统的中小学综合实践活动课程多为集中实体式学习，时间为40分钟以内，在有限的时间内老师必须完成设定好的教学任务，没有多余的时间进行课前导学或课后拓展。传统的综合实践课程多在校内课内完成，是综合课程教师的“独角戏”，想要把这出戏唱好，显然力不从心。利用物联网、移动互联网、云存储等技术手段就可以为解决以上问题提供很大的空间，创造无限的可能。教师可以引导学生通过物联网平台进行签到学习，帮助学生实现随时随地的观察。课后可以邀请家长协助学生完成记录、交流和分享学习成果，将细微的变化展示在互联网平台上。

（三）积累过程资料，形成学习档案

传统的综合实践课程中，老师和学生都仅仅停留在完成教学任务的起始阶段，对于学生的作业、观察记录、学习成果等方面都没有过程性的积累，等到学期结束，学生得到的就是一个冷冰冰的成绩。借助移动物联平台，这些问题就迎刃而解了。学生的任务单、实验单、实验照片、实验成果等资料都可以上传到云端，需要的时候就可以下载打印，形成一本厚实的学习档案。

三、移动物联环境下的课例设计

（一）课前生成问题，激发探究兴趣

传统的课例设计主要是围绕课堂40分钟或45分钟如何设计教学活动而展开，但是移动物联环境下的课例设计强调的是问题的发现—探究—解决—再发现—再探究—再解决的良性循环过程，重在培养学生的探究精神，团队合作能力和发现问题、解决问题的能力。课前的学习主要鼓励学生通过观察身边的事物或者在线观测发现问题，列出问题清单，再通过小组讨论决定最想解决的问题。

在吴中区木渎中心小学的物联网种植基地有一个花房，里面种满了各式各样的鲜花，颜色鲜艳，形态各异。它与普通花房最大的区别是它有高科技的物联网环境和物联网套件，用平板就可以随时操控基地里的水、电和遮阳帘，还可以24小时观察植物的生长情况。屋顶还安装了蓝白补充灯，可以配合植物的生长需求，这是学生闲暇最愿意去的地方。课前学生确定了讨论的主题是花的颜色，不同颜色的花可以变色吗？花为什么会变色？影响花变色的因素是什么等。

（二）课上解决问题，培养合作能力

定下了主题之后，课上主要采用小组合作的方式解决问题。教师的任务是引导学生开展探究学习。以木渎中心小学的课为例，这节课主要包括五个环节，分别是“说一说”“看一看”“学一学”“做一做”“赛一赛”。在第一环节中，老师通过与学生之间的对话热身引入课堂情境并提出问题“花儿会变色吗”，目的是连接学生头脑中的旧知识与课堂上的新知识。第二环节是通过播放一段花儿变色的视频，让学生直观地看到假设的情境。第三环节是学一学，也是整节课的重点之一，目的是让学生了解影响花儿变色的因素。学生通过互联网查阅了花的颜色是由花瓣细胞里的色素决定的，花瓣细胞里的色素种类很多，与花的颜色有关的主要是花青素和类胡萝卜素。那么花青素如何提取呢？学生再次合作上网搜索答案。老師总结：同学们通过平板上网搜索的方法耗时又复杂，我们的能力和器材有限，所以我们用富含花青素的紫甘蓝汁来代替。引出问题花青素是如何让花变色的。第四环节是做一做，这也是学生最感兴趣的一个环节——花青素遇酸碱变色实验。实验材料：试管、滴管、白醋、肥皂水、紫甘蓝液、物联网套件、纸花、平板。实验步骤：每个小组桌上有两杯白醋和两杯肥皂水，先用物联网套件中的pH传感器测试它们的酸碱度并做好记录;然后分别将白醋1、白醋2，肥皂水1、肥皂水2滴入等量的紫甘蓝液中，观察并记录结果，拍照上传至平台。学生以小组为单位，团队合作，一人负责拍照，两人负责完成实验，一人负责通过物联网套件读取酸碱度数据，一人负责记录实验记录单。最后每个小组派一个代表汇报结果：我们是 小组，通过实验，我们发现花青素遇 会变 。酸性越强，颜色越 。碱性越强，颜色越 。第五环节是“赛一赛”。老师准备好两朵一模一样的纸花，这两张纸都是由同样浓度的紫甘蓝液浸泡过的。分别用喷水壶喷上醋和肥皂水，会发现两朵纸花变成了不同的颜色。引导学生提出问题，一学生提问：如果将同样的醋和肥皂水喷在真花上，会变色吗？另一同学提出问题：喷在真花的花瓣上变色快还是喷在根部变色快呢，等等。教师总结：请每一个小组认领一株真的风信子，做好记号，并且小组讨论决定喷白醋还是肥皂水，喷在什么部位，通过物联网和空余时间每天观察并做好记录。下周我们一起来讨论研究结果。

（三）课后延伸问题，展示研究成果

课后，小组成员可以随时上传自己的学习作品，开展远程在线观测，在线学习或观察，写写研究日记，展示探究成果等。以本节课为例，小组成员的课后任务是通过物联网设备每天观察并记录风信子的变色情况，可以拍照截图形成一个观察日记，或画成一个小报或者写成日志。等下一节课的时候就可以呈现各自的研究成果，图文并茂，有理有据，同时锻炼了学生的演讲能力和表现力。

基于物联网的综合实践课例还在起步摸索阶段，虽然我们在实践中发现了它带给课堂的生机和变革，但是同时我们也发现了一些问题，例如教师习惯了一支粉笔、一本书的传统教学习惯，不愿意或者少有精力去学习新事物;家长只关注学生学科成绩的高低，而不在乎实践能力的培养……但是我们坚信，移动物联与课程融合的大趋势不可逆转，势必会给我们的综合实践课程带来新的生机和活力。

参考文献：

[1]张国栋.小学物联网实验室建设的探索[J].教育与装备研究，2016（3）.

[2]张莞浛.基于物联网的智慧校园应用分析[J].信息技术与信息化，2015（10）.

[3]张华.综合实践活动课程：理念与框架[J].教育发展研究，2001（1）.

作者简介：胡晓琴，江苏省苏州市吴中区教育技术中心电教研究员，中学一级教师，主要从事中小学信息技术与课程融合应用研究。