數(shù)字故事在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

逯娜 韓玉娟 李葆萍 孫璐璐

【摘 要】現(xiàn)代信息技術(shù)融入課堂教學(xué)已經(jīng)成為一種趨勢。本研究以五年級上冊“多邊形的面積”單元為例在數(shù)學(xué)課堂中引入“數(shù)字故事”進(jìn)行教學(xué)探索。教師結(jié)合多邊形面積教學(xué)內(nèi)容幫助學(xué)生制訂研究主題，學(xué)生以小組學(xué)習(xí)的方式開展“項(xiàng)目研究”，并借助信息技術(shù)記錄整個學(xué)習(xí)過程，編輯成為數(shù)字故事，用來在課堂上交流與分享，通過同伴相互的質(zhì)疑、評價(jià)完成對知識的學(xué)習(xí)。研究發(fā)現(xiàn)，將“數(shù)字故事”引入數(shù)學(xué)課堂中可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，幫助學(xué)生理解知識的應(yīng)用情境，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和克服困難態(tài)度等情感的積極轉(zhuǎn)變。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué)；自主探究；數(shù)字故事

【中圖分類號】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【論文編號】1671-7384（2018）012-062-04

問題提出

數(shù)學(xué)，作為一種研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)，影響著生活的方方面面，是自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的基礎(chǔ)，推動了工程學(xué)科的發(fā)展，對文學(xué)、社會和藝術(shù)等其他學(xué)科也有直接或間接的影響[1]。兒童階段是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)啟蒙和發(fā)展的關(guān)鍵期，所以義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確要求培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感、空間觀念、運(yùn)算能力、推理能力等。然而，由于數(shù)學(xué)知識具有較高的抽象性和復(fù)雜性，導(dǎo)致學(xué)生理解知識困難，往往會通過機(jī)械背誦的方式記憶知識點(diǎn)，而沒有真正理解知識，更難將所學(xué)知識遷移應(yīng)用到真實(shí)的生活場景之中，影響數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。

數(shù)字故事（Digital Storytelling）是將故事的要素與多媒體工具（圖片、聲音、視頻、動畫、網(wǎng)頁）結(jié)合在一起制作的可視化故事作品，它具備趣味、簡短精煉、易傳播等特性。在數(shù)學(xué)課堂中，用講故事的方式可以讓數(shù)學(xué)知識“動起來”，提高數(shù)學(xué)課對學(xué)生的吸引力[2]，在數(shù)字故事的制作過程中，學(xué)生可以記錄和復(fù)述他們學(xué)習(xí)知識的過程，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識。

利用數(shù)字故事開展教學(xué)流程

“多邊形的面積”是圖形與幾何領(lǐng)域中測量部分的重要內(nèi)容。對圖形面積的探索和應(yīng)用，不僅有利于學(xué)生對圖形的特征和圖形之間相互關(guān)系的認(rèn)識，還是發(fā)展空間觀念的重要途徑[3]?？臻g觀念的培養(yǎng)主要在觀察、想象、操作、思考中進(jìn)行。教學(xué)中，教師需要給學(xué)生充分自主探索和合作交流的時(shí)間和空間，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念。在傳統(tǒng)的圖形面積的教學(xué)中，不少教師直接出示例題情境與數(shù)據(jù)，學(xué)生失去了主動發(fā)現(xiàn)和探究生活中真問題的機(jī)會。許多課堂受時(shí)間限制，面積公式呈現(xiàn)太早，部分學(xué)生僅停留在對面積公式掌握及會解決練習(xí)中相關(guān)問題上，對“轉(zhuǎn)化”等數(shù)學(xué)思想感受不夠深刻，或者隨著時(shí)間遷移，很快就忘記面積公式是怎么推導(dǎo)出來的，缺乏深刻的數(shù)學(xué)活動或思想方法體驗(yàn)，學(xué)習(xí)興趣與其他積極的情感體驗(yàn)也受到影響。

為了克服傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，研究者嘗試將數(shù)字故事引入課堂，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，將教師直接講授知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生合作探究學(xué)習(xí)的模式，通過數(shù)字故事記錄學(xué)習(xí)探究的過程，并將數(shù)字故事作為深度學(xué)習(xí)的素材完成知識建構(gòu)。教學(xué)流程如上圖所示。

1.前期準(zhǔn)備階段

學(xué)習(xí)開始之前，需要培訓(xùn)同學(xué)們了解數(shù)字故事，了解小組探究學(xué)習(xí)的方法。教師要做好基本的技術(shù)培訓(xùn)，并提出最終作品要求。

（1）研究情境來源于生活需要，用研究出的公式解決真問題。

（2）體現(xiàn)出對多邊形面積公式探究的過程和探究的方法。

（3）體現(xiàn)故事性，展現(xiàn)組內(nèi)遇到困難或爭議時(shí)克服解決的過程。

（4）體現(xiàn)小組合作溝通能力，根據(jù)每人特長合理分工，全員參與。

（5）體現(xiàn)邏輯性，故事每個環(huán)節(jié)銜接密切，過渡句語言自然、流暢。

（6）體現(xiàn)美感與藝術(shù)性，視頻呈現(xiàn)效果好，合理利用字幕、配音、背景音樂等。

教師結(jié)合大綱要求分別以平行四邊形的面積、三角形的面積和梯形的面積來組織探究的主題設(shè)計(jì)，每組學(xué)生只需要自主探究其中一種圖形面積即可，其他的兩種圖形將通過后期的同伴學(xué)習(xí)來完成。

2. 中期合作探究階段

為了提高學(xué)生研究興趣，增強(qiáng)研究的應(yīng)用價(jià)值，教師要引導(dǎo)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)與多邊形的面積內(nèi)容相關(guān)的問題情境，逐漸形成值得探究的問題。比如，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些交通指示牌是三角形，教師可以順著學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考解決制作交通指示牌需要多少鐵皮、多少錢之類的問題，將其和三角形面積計(jì)算產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。學(xué)生可以根據(jù)生活實(shí)際，親自實(shí)踐，測量、記錄數(shù)據(jù)并試圖解決上述問題。

探究過程中，教師可以在關(guān)鍵環(huán)節(jié)上提供指導(dǎo)。（1）指導(dǎo)學(xué)生制作“多邊形的面積”研究腳本。腳本內(nèi)容要包括時(shí)間進(jìn)度安排、組員角色分配、每天研究內(nèi)容規(guī)劃等。（2）提供探究支架，提高自主探究的質(zhì)量。比如，你想到用什么方法推導(dǎo)多邊形的面積公式？你是怎么想到這種方法的？還有其他方式推導(dǎo)這個公式嗎？你在研究面積公式過程中遇到哪些問題或困難？你是怎么解決這些問題或困難的？

學(xué)生則以小組為單位開展探究學(xué)習(xí)。這個過程既有獨(dú)立研究，又有組內(nèi)討論。為了更好地開展獨(dú)立研究，首先要討論協(xié)商進(jìn)行角色分配，明確小組成員各自主要負(fù)責(zé)任務(wù)。其次，組內(nèi)還要隨時(shí)討論研究進(jìn)展，及時(shí)交流好問題或想法，及時(shí)解決遇到的問題。

3.后期作品分享總結(jié)階段

小組完成數(shù)字故事以后，在全班進(jìn)行展示和分享。在這個過程中，開展同伴學(xué)習(xí)，教師對學(xué)生展示中存在的知識性問題隨時(shí)進(jìn)行提問和點(diǎn)評，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)探究中的不足和認(rèn)識偏差，或者引導(dǎo)學(xué)生開展更深層次的學(xué)習(xí)。比如，學(xué)生觀看完“三角形的面積”數(shù)字故事視頻，會發(fā)現(xiàn)有的組僅研究直角三角形面積公式，需要引導(dǎo)學(xué)生思考：銳角三角形、鈍角三角形的面積公式是不是也是底乘高除以2，它們怎么推導(dǎo)？展示組可以結(jié)合實(shí)物操作補(bǔ)充講解。另外，教學(xué)重點(diǎn)環(huán)節(jié)師生要重點(diǎn)關(guān)注。比如，如果展示組沒有把平行四邊形的底和高與轉(zhuǎn)化后長方形的長和寬建立對應(yīng)關(guān)系，教師要及時(shí)追問：原來的平行四邊形與轉(zhuǎn)化后的長方形，它們之間有哪些等量關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范語言表述，深入理解“轉(zhuǎn)化”的思想。最后，各組再根據(jù)其他組提出的建議再修改完善數(shù)字故事。

學(xué)習(xí)效果

為了研究數(shù)字故事的教學(xué)效果，我們將全年級平行8個班級隨機(jī)分為4個實(shí)驗(yàn)班和4個對照班，實(shí)驗(yàn)班和對照班由相同的教師進(jìn)行教學(xué)。

1.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度的自我評估

對比實(shí)驗(yàn)班與對照班學(xué)生克服困難態(tài)度的自我評估前測與后測結(jié)果顯示，經(jīng)過數(shù)字故事學(xué)習(xí)后，學(xué)生在面對問題、意外狀況時(shí)的態(tài)度更加冷靜、積極，自信心增強(qiáng)，而且畏難情緒減弱，克服困難能力明顯增強(qiáng)。

2.多邊形面積的測試成績

數(shù)字故事學(xué)習(xí)前后，我們還對8個班進(jìn)行多邊形的面積題目測查。實(shí)驗(yàn)班與對照班多邊形的面積綜合題目前測與后測數(shù)據(jù)表明，數(shù)字故事學(xué)習(xí)前，實(shí)驗(yàn)班與對照班三種圖形面積的成績都沒有顯著性差異。但是，在數(shù)字故事學(xué)習(xí)后，在3道求面積的題目中，有2道實(shí)驗(yàn)班與對照班成績有顯著性差異，平行四邊形的面積測試成績雖然沒有達(dá)到顯著性，但是平均數(shù)也要明顯高于對照班。我們認(rèn)為，對多邊形面積的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生基本都是自主嘗試，自主發(fā)現(xiàn)，自主解決。因此，學(xué)生對面積公式的掌握更扎實(shí)，理解更深刻，解決問題的能力也明顯好于對照班。

3.學(xué)生的訪談

為了更全面地了解學(xué)生的真實(shí)想法，我們還對每組學(xué)生進(jìn)行了訪談。下面是兩組學(xué)生對數(shù)字故事學(xué)習(xí)的感想。

第一合作組學(xué)生：我們學(xué)會了多邊形面積的研究方法，自己推導(dǎo)出公式再解決問題特別有成就感，而且記得更牢了；也學(xué)會了新的信息技術(shù)，會制作視頻。這些技術(shù)之前都不會，在學(xué)習(xí)、嘗試、交流中都會了。如果以后還有這種數(shù)字故事的學(xué)習(xí)機(jī)會，相信我們能更快、更好地制作視頻。通過合作分工，我們小組成員之間的關(guān)系也更親密、更和睦了。我們采用推選的方式，誰擅長什么就讓他做什么，發(fā)揮每個人的特長。遇到有爭議的時(shí)候，每個人都說出理由，誰的想法更好就采用誰的，分歧越來越少了。

第二合作組學(xué)生：這種新的學(xué)習(xí)方式讓我們感到特別興奮。我們很喜歡這種方式，因?yàn)槲覀冇辛烁嗟淖灾鲗W(xué)習(xí)的空間，真的是我們自己在學(xué)習(xí)。我很喜歡和小伙伴們交流討論，看書上網(wǎng)查資料，動手操作實(shí)踐，利用iPad制作視頻等多種方式學(xué)習(xí)。但有時(shí)我們又感覺這種學(xué)習(xí)方式充滿了挑戰(zhàn)。以前是老師教，我們聽，我們學(xué)，現(xiàn)在主要靠我們自己，我們會遇到困惑，甚至有爭議。但這個過程，讓我們每個同學(xué)都收獲滿滿，希望以后還能有機(jī)會采用這種方式學(xué)習(xí)。

教學(xué)總結(jié)和反思

“數(shù)字故事”教學(xué)的開展，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，又促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和克服困難態(tài)度的積極轉(zhuǎn)變，對學(xué)生知識、能力和情感的長遠(yuǎn)發(fā)展都有重大影響。具體體現(xiàn)在學(xué)生以下四方面的鍛煉和提升。

（1）知識、技能、過程、方法：充分經(jīng)歷圖形面積的推導(dǎo)過程，理解并掌握面積公式。在觀察、探究、猜想等活動中，體會轉(zhuǎn)化、歸納等數(shù)學(xué)思想，提升數(shù)學(xué)思維水平，感受數(shù)學(xué)文化的魅力。能運(yùn)用公式解決問題，增強(qiáng)應(yīng)用意識，提高解決問題的能力。

（2）信息素養(yǎng)方面：通過手機(jī)、iPad以及網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備搜索資料，提高搜集整理信息的能力。學(xué)到拍攝、編輯視頻等新技能，提升信息技術(shù)使用能力。

（3）合作溝通方面：與成員之間溝通協(xié)商，在向老師、家長或者其他人員尋求幫助的過程中，鍛煉學(xué)生的社會交往和溝通能力。

（4）情感、態(tài)度與價(jià)值觀方面：引發(fā)學(xué)生對新事物的好奇心，激發(fā)學(xué)生自身對知識的創(chuàng)造性理解，讓學(xué)生享受學(xué)習(xí)過程中提高自信心及自我效能感。

注：本文系北京市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃校本研究專項(xiàng)課題“基于快樂教育的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略研究”（項(xiàng)目編號京BBA15023）研究成果

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