電子書包環(huán)境下小學(xué)數(shù)學(xué)智慧教育案例研究

付玉卿+鐘永江

電子書包是以網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備為硬件基礎(chǔ)，集動(dòng)態(tài)開放學(xué)習(xí)資源和課上課下教學(xué)服務(wù)于一體的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。作為一種新興的學(xué)習(xí)環(huán)境，電子書包能夠?yàn)榻虒W(xué)提供有效的技術(shù)支撐，在很大程度上改善傳統(tǒng)課堂中的教學(xué)困難，真正以學(xué)生為中心，構(gòu)建探究學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。因此，筆者設(shè)計(jì)了基于電子書包學(xué)習(xí)環(huán)境的《展開與折疊》教學(xué)案例，以此探討信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)有效融合的途徑和方法。

● 《展開與折疊》原有教學(xué)存在的問(wèn)題

1.情境創(chuàng)設(shè)和任務(wù)設(shè)置不合理，課堂枯燥乏味

在《展開與折疊》一課的傳統(tǒng)教學(xué)中，教師直接讓學(xué)生對(duì)正方體模型進(jìn)行裁剪，以此認(rèn)識(shí)正方體的展開圖。這種做法導(dǎo)致整個(gè)課堂枯燥乏味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃，對(duì)知識(shí)的渴望度不高。

2.以教師講授為主，師生、生生交互缺失

在傳統(tǒng)教學(xué)中，該課采取的是“以教師為中心，教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式，教師自問(wèn)自答，學(xué)生缺乏思考和探索的時(shí)間，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間缺乏交互。交互的缺失使教師無(wú)法根據(jù)學(xué)生對(duì)“展開與折疊”知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，既不能保證教學(xué)的質(zhì)量和效率，也不利于學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

3.缺乏學(xué)科工具和資源支持學(xué)生探究過(guò)程

《展開與折疊》一課要求學(xué)生能夠識(shí)別正方體和長(zhǎng)方體的展開圖，并建立各種展開圖中的面和立方體中的面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而學(xué)生手中的模型數(shù)量有限，對(duì)實(shí)物模型重復(fù)的剪切和折疊也會(huì)占用較長(zhǎng)的教學(xué)時(shí)間，這些大大降低了教學(xué)效率。此外，由于教師無(wú)法監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不能做到個(gè)別化教學(xué)，所以學(xué)生也無(wú)法進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。

4.課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一

該課的原有教學(xué)以總結(jié)性評(píng)價(jià)為主，即課程結(jié)束時(shí)通過(guò)測(cè)試檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)“展開與折疊”學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度，這種評(píng)價(jià)方式是教師對(duì)學(xué)生的單向評(píng)價(jià)。由于缺乏對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思考、問(wèn)題解決、情感態(tài)度等方面的評(píng)價(jià)，所以這種評(píng)價(jià)方式很難使教師找到導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)知識(shí)漏洞的根源，從而使得教學(xué)效率偏低、學(xué)生知識(shí)水平兩極分化嚴(yán)重。

● 電子書包環(huán)境對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的支撐作用分析

應(yīng)用于課堂教學(xué)中的電子書包是具有完備的硬件設(shè)施、豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容和恰當(dāng)?shù)闹С址?wù)的環(huán)境。硬件設(shè)施不僅包含個(gè)人便攜式學(xué)習(xí)終端，還需要配套的教室硬件環(huán)境，如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等；學(xué)習(xí)內(nèi)容是指電子書包中的數(shù)字資源、學(xué)科工具等；支持服務(wù)包括教學(xué)系統(tǒng)、交互系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等，服務(wù)于課堂管理和師生互動(dòng)等。

1.提供豐富的學(xué)科資源和工具

如下頁(yè)圖所示，電子書包中小學(xué)數(shù)學(xué)資源平臺(tái)能提供基礎(chǔ)教育階段數(shù)學(xué)教學(xué)所需的生活情境、數(shù)學(xué)模型、教學(xué)互動(dòng)動(dòng)畫、課程標(biāo)準(zhǔn)案例等素材資源，所需的公式、圖形、圖表等編輯工具，以及統(tǒng)計(jì)分析、虛擬實(shí)驗(yàn)、測(cè)量、計(jì)算等數(shù)學(xué)學(xué)科工具。這樣，一方面能為教師制作課件和創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境提供豐富的數(shù)學(xué)資源，另一方面也能為學(xué)生個(gè)性化推送數(shù)學(xué)學(xué)科工具和資源，支持學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。

2.支持課堂互動(dòng)

電子書包支持的課堂互動(dòng)是以“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”展開的[1]，電子書包環(huán)境下的課堂互動(dòng)主要是課堂交互秩序的維持、課堂學(xué)習(xí)資源的實(shí)時(shí)交互和課堂活動(dòng)的實(shí)時(shí)交互。

（1）課堂交互秩序的維持

電子書包的監(jiān)控功能能使教師隨時(shí)查看學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況，并據(jù)此及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度；將學(xué)生的注意力拉回到課堂教學(xué)內(nèi)容中，維持課堂教學(xué)秩序，保證教學(xué)進(jìn)度和效率。

（2）課堂學(xué)習(xí)資源的實(shí)時(shí)交互

由于電子書包支持資源的同步上傳與下載，所以教師能隨時(shí)將教學(xué)資源共享給學(xué)生，學(xué)生也能隨時(shí)將學(xué)習(xí)成果共享給教師和其他同學(xué)。

（3）課堂活動(dòng)的實(shí)時(shí)交互

電子書包集成舉手、討論、提問(wèn)等功能，能有效支撐課堂教學(xué)活動(dòng)，為小組合作學(xué)習(xí)提供互動(dòng)工具。教師與學(xué)生之間的交流互動(dòng)、即時(shí)反饋，能使教師更好地了解學(xué)生目前掌握知識(shí)的情況，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。[2]

3.支撐多元評(píng)價(jià)

電子書包能在整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程中支持診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)、總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，以及師生評(píng)價(jià)、生生評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。

（1）學(xué)情分析

電子書包的學(xué)情分析工具主要是用于評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)情況。教師能依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況安排教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的評(píng)價(jià)主要是通過(guò)對(duì)出勤情況、舉手情況、課堂提問(wèn)情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來(lái)完成；對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)主要是通過(guò)對(duì)學(xué)生近期學(xué)習(xí)成績(jī)的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)完成。

（2）師生自我表現(xiàn)評(píng)價(jià)

電子書包的隨堂評(píng)價(jià)支持在教學(xué)完成后進(jìn)行師生自評(píng)，教師主要是對(duì)備課情況、授課狀態(tài)、課堂互動(dòng)和知識(shí)點(diǎn)講授四個(gè)方面進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，而學(xué)生的自我評(píng)價(jià)主要體現(xiàn)在預(yù)習(xí)情況、聽課狀態(tài)、課堂互動(dòng)和知識(shí)點(diǎn)掌握四個(gè)方面。電子書包的“征求意見”和“點(diǎn)贊”功能主要用于學(xué)生與學(xué)生之間的互評(píng)，用于課堂中評(píng)價(jià)他人的學(xué)習(xí)成果或?qū)W習(xí)作品。

（3）測(cè)試

電子書包的測(cè)試功能主要是通過(guò)利用教師提供的試題對(duì)學(xué)生進(jìn)行隨堂測(cè)試、階段或單元檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)該階段知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。它能根據(jù)學(xué)生對(duì)某份試卷的答題情況分析其學(xué)習(xí)情況，自動(dòng)生成學(xué)生的評(píng)價(jià)分析SP曲線。

案例設(shè)計(jì)

《展開與折疊》教學(xué)設(shè)計(jì)

◇教學(xué)內(nèi)容分析

《展開與折疊》這一教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生對(duì)長(zhǎng)方體和正方體有初步認(rèn)識(shí)之后的延伸，也是后面學(xué)習(xí)立方體表面積的鋪墊，在知識(shí)的鏈條結(jié)構(gòu)中起著承前啟后的重要作用。

◇教學(xué)對(duì)象分析

本節(jié)課的教學(xué)對(duì)象是小學(xué)五年級(jí)的學(xué)生。在知識(shí)方面，他們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了長(zhǎng)方體、正方體等立體圖形的特征，具有一定的知識(shí)儲(chǔ)備；在能力和情感態(tài)度方面，他們具備一定的分析、解決問(wèn)題能力和動(dòng)手操作能力，有著強(qiáng)烈的探索求知欲望，但缺乏有序思考和有效解決問(wèn)題的策略。另外，五年級(jí)學(xué)生還善于嘗試新的學(xué)習(xí)方式，樂于接受新技術(shù)環(huán)境下的學(xué)習(xí)。

◇教學(xué)目標(biāo)制定

知識(shí)與技能目標(biāo)：認(rèn)識(shí)正方體和長(zhǎng)方體的不同表面展開圖；建立正方體或長(zhǎng)方體立體圖中的面與展開圖中的面的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

過(guò)程與方法目標(biāo)：在觀察、操作、想象等活動(dòng)中，經(jīng)歷和體驗(yàn)立體圖形與平面圖形之間的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程，發(fā)展空間觀念，培養(yǎng)多角度探究問(wèn)題的能力，滲透轉(zhuǎn)化和對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)思想。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：在主動(dòng)參與數(shù)學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，體驗(yàn)探索的樂趣，激發(fā)探索知識(shí)的欲望和對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，切實(shí)感受數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，建立正確的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀。

◇教學(xué)過(guò)程

1.復(fù)習(xí)舊知，活躍氣氛

教師借助電子書包的推屏功能向?qū)W生依次出示與上節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)練習(xí)題，并利用電子書包課堂提問(wèn)的搶答和隨機(jī)答題功能讓學(xué)生回答這些問(wèn)題。

設(shè)計(jì)意圖及媒體使用分析：在新授知識(shí)前的檢測(cè)，能使教師對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握情況有充分的了解，即對(duì)學(xué)生進(jìn)行診斷性評(píng)價(jià)；利用電子書包中課堂提問(wèn)的搶答和隨機(jī)答題的檢測(cè)方式，能活躍課堂氣氛，為引入新課創(chuàng)造好的學(xué)習(xí)氛圍。

2.創(chuàng)設(shè)情境，問(wèn)題導(dǎo)入

教師利用電子書包共享功能與學(xué)生共享動(dòng)畫：小紅過(guò)生日，同學(xué)小明送給她一個(gè)用漂亮的正方體包裝盒包好的禮物。此時(shí)出示問(wèn)題：你想知道禮物是什么嗎？小紅怎么剪開盒子呢？想一想，剪開的正方體是什么樣子？然后引導(dǎo)學(xué)生將自己想象的正方體展開圖畫在方格紙上，并利用電子書包拍照上傳至教師端。

設(shè)計(jì)意圖及媒體使用分析：利用電子書包共享功能向?qū)W生展示生活情境，能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的空間想象能力，同時(shí)，教師也能初步了解學(xué)生已有的空間觀念。

3.動(dòng)手操作，自主探究

為了驗(yàn)證學(xué)生所畫圖形是不是正方體的展開圖，教師引導(dǎo)學(xué)生剪開自己手中的正方體模型，并與自己所畫圖形進(jìn)行對(duì)比。

學(xué)生利用電子書包拍照功能將正方體展開圖拍照上傳至教師端，然后教師將學(xué)生兩次上傳的圖片共享給他們，讓他們對(duì)根據(jù)想象所畫的正方體展開圖進(jìn)行點(diǎn)贊評(píng)價(jià)。

借助電子書包的舉手和提問(wèn)功能，讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)自己之前畫的展開圖有沒有問(wèn)題，實(shí)際剪開正方體模型時(shí)又是從哪些棱剪開的。

設(shè)計(jì)意圖及媒體使用分析：學(xué)生動(dòng)手操作能初步感知由“體”轉(zhuǎn)化到“面”的過(guò)程，并初步認(rèn)識(shí)正方體的展開圖；從最初獨(dú)立思考到展開想象，最后到操作驗(yàn)證，這整個(gè)過(guò)程能讓學(xué)生體驗(yàn)解決問(wèn)題策略的多樣性。

4.任務(wù)驅(qū)動(dòng)，合作探究

任務(wù)一：引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，借助電子書包數(shù)學(xué)資源平臺(tái)中“展開與折疊”學(xué)習(xí)工具，進(jìn)入探究環(huán)境，對(duì)正方體進(jìn)行多次展開和折疊，探究正方體平面展開圖的所有可能，并將探究結(jié)果共享到教師端。

任務(wù)二：教師利用電子書包中的幾何畫板工具給定學(xué)生一個(gè)各個(gè)面的顏色都不同的長(zhǎng)方體，然后學(xué)生以小組為單位，在電子書包探究環(huán)境下探究長(zhǎng)方體的展開圖，并為展開圖涂上相應(yīng)的顏色，教師驗(yàn)收各組的探究成果。

教師通過(guò)電子書包的監(jiān)控功能隨時(shí)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和任務(wù)完成情況。

設(shè)計(jì)意圖及媒體使用分析：任務(wù)驅(qū)動(dòng)能使學(xué)生合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，感悟正方體展開圖的多樣性；電子書包中3D虛擬仿真環(huán)境能為學(xué)生動(dòng)態(tài)展示正方體的展開與折疊過(guò)程提供探究環(huán)境，發(fā)展學(xué)生的空間觀念；電子書包的監(jiān)控功能能讓教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和任務(wù)完成情況，解決學(xué)生的問(wèn)題。

5.總結(jié)歸納，鞏固提升

教師將學(xué)生合作學(xué)習(xí)探究成果進(jìn)行共享，與學(xué)生共同探討出正方體的11種展開圖。利用電子書包中的幾何畫板工具對(duì)正方體的展開圖和長(zhǎng)方體的展開圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示，總結(jié)找出展開圖各個(gè)面對(duì)應(yīng)立方體各個(gè)面的方法。

教師出示小例題，借助電子書包的搶答、通答和隨機(jī)答題功能檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握程度，及時(shí)鞏固提升。

設(shè)計(jì)意圖及媒體使用分析：利用電子書包的幾何畫板工具動(dòng)態(tài)展示立方體的展開與折疊過(guò)程，能形象直觀地向?qū)W生展示立方體各個(gè)面與展開圖各個(gè)面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，滲透轉(zhuǎn)化與對(duì)應(yīng)思想，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念；及時(shí)的測(cè)試能鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)；電子書包的搶答、通答和隨機(jī)答題功能能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使其主動(dòng)參與到測(cè)試中來(lái)。

6.資源推送，隨堂評(píng)價(jià)

教師通過(guò)小測(cè)試了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課的知識(shí)掌握情況，并向?qū)W生推送個(gè)性化資源：《展開與折疊》系列教學(xué)微視頻和難易程度不同的測(cè)試題（基礎(chǔ)題、提高題、拓展延伸題）。然后組織學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，并借助電子書包的討論功能與學(xué)生一起將本節(jié)課表現(xiàn)良好的學(xué)生和小組記錄下來(lái)。

設(shè)計(jì)意圖及媒體使用分析：全面了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，并以此向?qū)W生推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，能達(dá)到鞏固提升知識(shí)的目的；隨堂評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的及時(shí)、客觀的評(píng)價(jià)，學(xué)生通過(guò)自評(píng)和他評(píng)能進(jìn)行自我反思，端正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡小勇，朱龍.數(shù)字聚合視野下的電子書包教學(xué)應(yīng)用模式研究[J].中國(guó)電化教育，2013（05）：66-72.

[2]占正奎，楊少棠.電子書包的特征及功能需求[J].中國(guó)教育信息化，2012（14）：52-54.

智慧反思

與傳統(tǒng)課堂相比，《展開與折疊》一課有以下亮點(diǎn)：

首先，它對(duì)師生角色和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式做了調(diào)整，將教師的主體地位和“先教后學(xué)”的課堂教學(xué)模式，變?yōu)橐詫W(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。

其次，任務(wù)和問(wèn)題的設(shè)置調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，激發(fā)了他們對(duì)立體圖形平面展開圖的探索欲望，營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。

最后，電子書包中豐富的資源能支持教師創(chuàng)設(shè)生動(dòng)形象的問(wèn)題情境和任務(wù)；個(gè)性化的學(xué)科工具能為學(xué)生營(yíng)造虛擬仿真的探究環(huán)境，有效支持學(xué)生問(wèn)題解決的過(guò)程；監(jiān)控功能和個(gè)性化的測(cè)試能使教師較全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)；多元的評(píng)價(jià)方法和方式能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)，從根源上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。