數(shù)字化學(xué)習(xí)：技術(shù)與課堂的融合與創(chuàng)新

陳玉

【摘要】數(shù)字化技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂能豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和信息素養(yǎng)，讓學(xué)生的交流互動(dòng)多元化，讓學(xué)生的思維可視化。大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，讓教師能根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方法，做到以評(píng)價(jià)促教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化;技術(shù);課堂;融合

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》明確指出：“信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及教學(xué)方式產(chǎn)生了很大的影響。數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，要注意信息技術(shù)與課程內(nèi)容的整合，注重實(shí)效。要充分考慮信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，開發(fā)并向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的有力工具，有效地改進(jìn)教與學(xué)的方式，使學(xué)生樂意并有可能投入現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去?！痹诮逃畔⒒拇蟓h(huán)境下，數(shù)字化技術(shù)與課堂教學(xué)融合已成必然趨勢(shì)，教師運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)可以把難理解的知識(shí)和抽象的概念，以及枯燥的講解變得生動(dòng)、有趣、可視化。數(shù)字化技術(shù)與課堂教學(xué)的融合，為學(xué)生提供了自主探究、合作交流、共同發(fā)展的平臺(tái)，不僅點(diǎn)燃了學(xué)生的思維火花，更提升了學(xué)生的信息素養(yǎng)。

一、數(shù)字化學(xué)習(xí)的概念

數(shù)字化學(xué)習(xí)（亦稱在線學(xué)習(xí)、電子學(xué)習(xí)或基于計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)）可以理解為基于數(shù)字化技術(shù)的學(xué)習(xí)方式，包括運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)的在線學(xué)習(xí)、工具化學(xué)習(xí)、互助學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)……數(shù)字化學(xué)習(xí)對(duì)教師而言是一種基于教材的全新教學(xué)方式，對(duì)學(xué)生而言是一種全新的學(xué)習(xí)方式[1]。豐富的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式能促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)高速向前發(fā)展。

二、數(shù)字化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

（一）個(gè)性化教學(xué)

數(shù)字化課堂教學(xué)具有選擇性、彈性、符合個(gè)性發(fā)展等特點(diǎn)。在課堂教學(xué)中，教師可以進(jìn)行統(tǒng)一教學(xué)，也可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)能力的不同，選擇合適的教學(xué)方式，借助數(shù)字化技術(shù)，利用不同的教學(xué)平臺(tái)、微視頻、工具教學(xué)。學(xué)生也可以根據(jù)自己的時(shí)間、能力，選擇更適合自己的學(xué)習(xí)方式。這樣能讓不同層次的學(xué)生都獲得發(fā)展。

（二）精準(zhǔn)化教學(xué)

在整個(gè)教學(xué)過程中，后臺(tái)會(huì)全面采集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)，包括學(xué)生的答題正確率、答題速度等，讓教師能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，全面掌握學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、情感結(jié)構(gòu)、個(gè)性特征、能力傾向等，更精準(zhǔn)地分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。這樣教師不僅能夠診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，還能快速調(diào)整自己的教學(xué)方式，使其更適合學(xué)生。

（三）開放式教學(xué)

基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)服務(wù)，讓學(xué)生不僅可以在課堂上學(xué)習(xí)，還可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取豐富的學(xué)習(xí)資源。教學(xué)資源的開發(fā)，教學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，以及教學(xué)的開放，讓學(xué)生能從學(xué)校外部獲取更多的優(yōu)質(zhì)資源。學(xué)校的圍墻正在被打破，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代開放教育的生態(tài)系統(tǒng)正在形成。

（四）融合式教學(xué)

人與技術(shù)的融合、數(shù)字化技術(shù)與教學(xué)的融合、真實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)的融合，形成了良好的信息生態(tài)。在這樣一種新型的生態(tài)圈中，人人都是主體，學(xué)生、教師、技術(shù)之間是平等、互動(dòng)的關(guān)系。作為“數(shù)字原住民”，學(xué)生有著強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力，必能很好地突顯自己的主體地位，將學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、數(shù)字化技術(shù)互相融合，使其產(chǎn)生“化學(xué)”作用。

三、數(shù)字化技術(shù)與課堂教學(xué)融合的實(shí)踐

（一）從單一互動(dòng)方式到多元互動(dòng)方式

在傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)中，為了讓學(xué)生參與到數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)中，教師一般以“你問我答”的方式與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，互動(dòng)方式比較單一。為了解決這一問題，常規(guī)的方法是教師收集好學(xué)生的答案，通過投影或?qū)嵨镎故镜确绞秸故緦W(xué)生的學(xué)習(xí)成果。這種做法雖好，但存在學(xué)生的理解速度滯后、資源呈現(xiàn)有限、學(xué)生思維具有片面性等問題。而數(shù)字化技術(shù)的融入能夠拓寬教師的教學(xué)思路，拓展教師的教學(xué)視野，讓教師利用一些新的數(shù)字化學(xué)習(xí)工具，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的弊端和不足，改進(jìn)、優(yōu)化教學(xué)過程，提高學(xué)生的課堂參與度，促進(jìn)學(xué)生思維可視化，幫助學(xué)生理解知識(shí)、發(fā)展思維。

在執(zhí)教“組合圖形的面積”時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)中，教師一般是給學(xué)生幾個(gè)不規(guī)則圖形，讓學(xué)生用剪刀裁剪圖形，并通過平移或旋轉(zhuǎn)將其拼成規(guī)則圖形。教師要想展示學(xué)生的作品，需要小心翼翼地把它移動(dòng)到實(shí)物展臺(tái)上，一個(gè)個(gè)展示。而利用“圖形分割”軟件，學(xué)生可以在平板上割補(bǔ)圖形（圖1），并在智慧平臺(tái)上上傳自己的作品。智慧平臺(tái)的共享功能能讓學(xué)生隨時(shí)查看其他同學(xué)的作品，甚至可以為優(yōu)秀的作品點(diǎn)贊（圖2）。而教師在自己的終端同樣可以看到全班同學(xué)的作品，能快速了解學(xué)生的情況，并根據(jù)系統(tǒng)分類快速找到需要展示的作品（圖3）。在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、生機(jī)互動(dòng)等多元互動(dòng)中，課堂的交流更有針對(duì)性，也更加深入。

（二）從隱形思維到思維可視化

日常課堂教學(xué)中，教師只能在展臺(tái)上展示學(xué)生的靜態(tài)作品，而數(shù)字化技術(shù)的融入可以把學(xué)生的思考方法、思考路徑這些本來不可視的思維過程清晰直觀地呈現(xiàn)出來。思維可視化有利于學(xué)生掌握知識(shí)的核心，突破知識(shí)難點(diǎn)，有效提高信息加工及信息處理的效率。通常，教師傳授知識(shí)時(shí)主要是由果索因、解釋回顧知識(shí)的形成過程，這一過程存在比較抽象、不夠直觀的問題，學(xué)生在理解時(shí)有一定的難度。

在執(zhí)教“組合圖形的面積”時(shí)，教師展示了幾件學(xué)生的作品，提問學(xué)生：“你們能明白他們的想法嗎？”學(xué)生觀察作品后，會(huì)提出自己的看法。在傳統(tǒng)課堂中，學(xué)生理解他人的想法需要靠空間想象，對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一般甚至薄弱的學(xué)生來說，想象是有難度的。而利用數(shù)字化技術(shù)，學(xué)生在使用平板中的“圖形分割”軟件進(jìn)行操作時(shí)，教師可以同步利用平板內(nèi)置的“錄屏”功能，錄制下學(xué)生的操作過程，留下學(xué)生學(xué)習(xí)過程中思維的痕跡。目前，我校采用兩種方式呈現(xiàn)視頻：一是借助智慧平臺(tái)，將錄制的視頻上傳，然后根據(jù)教學(xué)需求，利用“互助看屏幕”功能播放視頻;另一種方法是鏈接“蘋果盒子”與平板的鏡像功能，將視頻投屏到第二塊大屏幕上，哪個(gè)視頻需要講解，就同步投屏。在技術(shù)工具的輔助下，教師可以更準(zhǔn)確地分析學(xué)生的思維狀態(tài)，學(xué)生可以更加直觀地了解解決問題的全過程。

在獨(dú)立研究與集體交流的過程中，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)能夠讓每一個(gè)學(xué)生都看到動(dòng)態(tài)的思考過程，使抽象的數(shù)學(xué)思維方法變得形象，實(shí)現(xiàn)由因到果的思維過程的呈現(xiàn)。思維過程的可視化，能夠培養(yǎng)學(xué)生解決問題的多元思維。

（三）從動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)到工具介入實(shí)驗(yàn)

智慧出自指尖，思維源于活動(dòng)。在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師需要讓學(xué)生動(dòng)手操作、實(shí)踐，幫助學(xué)生深刻理解知識(shí)。每當(dāng)開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、探究類活動(dòng)時(shí)，教師都要做大量的前期準(zhǔn)備工作，為學(xué)生提供豐富的活動(dòng)材料。一方面，這需要花費(fèi)教師大量時(shí)間;另一方面，材料的消耗量很大，雖然有些材料可以重復(fù)使用，但更多材料只能使用一次。怎樣能讓數(shù)學(xué)課堂教學(xué)既釋放教師的雙手，讓教師留出足夠的時(shí)間給學(xué)生討論與思考，又能使數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)材料可以反復(fù)使用，減少成本呢？數(shù)字化技術(shù)的加入，為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、課堂教學(xué)活動(dòng)提供了重要的支持。

如在執(zhí)教“三角形的內(nèi)角和”時(shí)，為了驗(yàn)證三角形的內(nèi)角和是180°，學(xué)生前期通過量、折、拼的方法進(jìn)行了驗(yàn)證，但測(cè)量的數(shù)據(jù)存在誤差，且全班同學(xué)每人只有一次驗(yàn)證機(jī)會(huì)，不能說明所有三角形的內(nèi)角和都是180°。于是教師利用數(shù)字化工具（圖4），在軟件上用鼠標(biāo)任意拉動(dòng)一個(gè)角，三角形三個(gè)內(nèi)角的度數(shù)在不停地變化，但是三角形的內(nèi)角和一直是180°。在進(jìn)行大量的操作后，學(xué)生能夠得出正確的結(jié)論。

又如在執(zhí)教“圓的周長(zhǎng)”時(shí)，傳統(tǒng)課堂中，為了讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)家們是如何研究周長(zhǎng)與直徑的關(guān)系，教師會(huì)給學(xué)生準(zhǔn)備大小不一的圓片、細(xì)繩、計(jì)算器等，讓學(xué)生小組合作圍一圍、量一量、算一算，探究圓的周長(zhǎng)與直徑的關(guān)系。整個(gè)實(shí)驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng)，且學(xué)生測(cè)量出的數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)。于是教師開發(fā)出了一個(gè)工具（圖5），能讓學(xué)生在開展模擬實(shí)驗(yàn)的過程中更加深入地理解圓的周長(zhǎng)和直徑的關(guān)系。學(xué)生在平臺(tái)上輸入圓的直徑，平臺(tái)就會(huì)出現(xiàn)與之匹配的圓，并計(jì)算出它的周長(zhǎng)。學(xué)生將圓的周長(zhǎng)、直徑數(shù)據(jù)輸入表格，系統(tǒng)能自動(dòng)生成完整的數(shù)據(jù)表，平臺(tái)還能匯總?cè)鄬W(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這一數(shù)學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)可以不斷重復(fù)操作，更重要的是，算出的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，能使課堂更高效。

再如在執(zhí)教“公因數(shù)和公倍數(shù)”時(shí)，學(xué)生很難理解什么時(shí)候用公因數(shù)，什么時(shí)候用公倍數(shù)。而借助數(shù)字化工具（圖6），學(xué)生只需要把小正方形往大長(zhǎng)方形中拖動(dòng)，就能知道哪個(gè)小正方形可以正好填滿大長(zhǎng)方形，從而理解公因數(shù)、公倍數(shù)的關(guān)系。

（四）從經(jīng)驗(yàn)型評(píng)價(jià)走向大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)評(píng)價(jià)

在日常的課堂教學(xué)中，教師課前會(huì)根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;課中會(huì)通過不斷地巡視來了解學(xué)生當(dāng)下的學(xué)習(xí)情況;課后會(huì)通過批改學(xué)生的練習(xí)或者進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)來了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況。這樣雖然也能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但是效率較低，了解到的情況也不夠精準(zhǔn)，教師并不能精準(zhǔn)評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。數(shù)字化技術(shù)的融入，讓教師可以迅速收集、分析后臺(tái)大數(shù)據(jù)，在最短的時(shí)間內(nèi)了解學(xué)生本節(jié)課的知識(shí)掌握情況，及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)策略，從而高效推進(jìn)課堂教學(xué)。

如在執(zhí)教“解決問題的策略：轉(zhuǎn)化”時(shí)，學(xué)生進(jìn)入練習(xí)系統(tǒng)答題（圖7），學(xué)生提交作業(yè)后，后臺(tái)迅速分析出第1、2題的正確率非常高，第3題的錯(cuò)誤率很高，于是教師重點(diǎn)分析與講解第3題，突破難點(diǎn)。

又如，筆者在執(zhí)教五年級(jí)上冊(cè)“復(fù)式統(tǒng)計(jì)表”時(shí)，知識(shí)新授后需要讓學(xué)生完成一項(xiàng)任務(wù)：根據(jù)本班級(jí)的情況，快速填寫各興趣小組感興趣的同學(xué)分別有多少人。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，先由每個(gè)小組統(tǒng)計(jì)自己組的數(shù)據(jù)，再由教師負(fù)責(zé)匯總數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，學(xué)生只需要在智慧平臺(tái)上做一份問卷，選擇自己的興趣，快速提交就可以了，大大提高了課堂效率，讓學(xué)生能把更多的時(shí)間留在對(duì)結(jié)果的分析上。當(dāng)然，除了智慧平臺(tái)，騰訊文檔也可以用于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。例如，筆者在執(zhí)教四年級(jí)上冊(cè)“可能性”時(shí)，讓學(xué)生摸20次球，統(tǒng)計(jì)摸到紅球或者黃球的可能性。筆者在騰訊文檔中設(shè)計(jì)好表格，摸到紅球，就把格子的顏色設(shè)置為紅色;摸到黃球，就把格子的顏色設(shè)置為黃色。這樣能把學(xué)生摸球的結(jié)果直觀地呈現(xiàn)出來，使統(tǒng)計(jì)速度更快。

大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)關(guān)注每個(gè)學(xué)生的表現(xiàn)，將數(shù)據(jù)與教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，能讓教師根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整教學(xué)策略，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方法，做到以評(píng)價(jià)促教學(xué)。

四、對(duì)數(shù)字化課堂研究的思考

將數(shù)字化技術(shù)融入數(shù)學(xué)課堂中，提高了課堂教學(xué)的效率，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。但是教師要認(rèn)識(shí)到，任何一種技術(shù)都只能作為課堂教學(xué)的輔助工具，任何形式的技術(shù)都必須為教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，只有揚(yáng)其所長(zhǎng)，才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。且并不是每節(jié)數(shù)學(xué)課都必須使用數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字化課堂不能替代傳統(tǒng)課堂。教師在教學(xué)中必須學(xué)會(huì)選擇，哪節(jié)課應(yīng)該運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，哪節(jié)課更適合傳統(tǒng)課堂教學(xué)。教師要基于教材和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，努力尋找最符合學(xué)生的成長(zhǎng)規(guī)律的教學(xué)方式。

結(jié)語

數(shù)字化技術(shù)融入課堂已是必然趨勢(shì)，教師應(yīng)該基于課堂，應(yīng)用技術(shù)，注重創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)信息共享、精準(zhǔn)分析、智能服務(wù)，推動(dòng)教育教學(xué)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，全面促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效融合，讓課堂變得個(gè)性化、多元化、可視化、精準(zhǔn)化。學(xué)校的圍墻正在被打破，靈活、開放、精準(zhǔn)將是未來學(xué)校變革的關(guān)鍵詞，讓我們以技術(shù)為翼，以生為本，助力學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]美理查德·梅耶，李爽，盛群力.在線學(xué)習(xí)研究30年[J].數(shù)字教育，2020，6（02）：1-8.