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

王紅+王柏松+王淑文+曹金燕

圍繞“學(xué)生主體，關(guān)注差異”的宗旨，將智慧教育理念應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)課堂，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、個(gè)性化的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程可視化、結(jié)果檢測精準(zhǔn)化、學(xué)習(xí)方式個(gè)性化，能讓學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍中主動(dòng)地學(xué)，從而掌握知識(shí)，學(xué)會(huì)方法，提升技能。本文以《數(shù)學(xué)廣角優(yōu)化——烙餅問題》一課為例，探討了電子書包環(huán)境下智慧教育理念是如何支撐小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的。

● 《數(shù)學(xué)廣角優(yōu)化——烙餅問題》一課原有教學(xué)存在的問題

1.為了學(xué)知識(shí)而學(xué)知識(shí)，學(xué)生內(nèi)在動(dòng)力未被激活

在教學(xué)實(shí)踐中，教師一般都是直接呈現(xiàn)書本中的圖片，讓學(xué)生讀圖，看圖說話，而學(xué)生根本不明白為什么學(xué)習(xí)知識(shí)，從而導(dǎo)致對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容不感興趣，內(nèi)在動(dòng)力未被激活，原定的學(xué)習(xí)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

2.組織學(xué)生上臺(tái)演示，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耽誤課堂進(jìn)程

教師安排學(xué)生按照小組依次到講臺(tái)前演示烙餅過程，占用了課堂大部分時(shí)間，卻沒有收到很好的教學(xué)效果。在課堂教學(xué)實(shí)踐中，教師沒有選取合適的探究工具提供給學(xué)生，沒有給學(xué)生充分的自主探究時(shí)間，一再延續(xù)傳統(tǒng)的授課方式，由此耽誤了課堂進(jìn)程。

3.沿用傳統(tǒng)測試方式，教師無法找到問題癥結(jié)

在傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐中，教師在講解新知后，會(huì)組織學(xué)生進(jìn)行測試，通常都是出題目，觀察是不是有學(xué)生舉手，然后隨機(jī)找舉手的學(xué)生回答，最后把這道題面向全班學(xué)生再講解一遍。這種檢測方式是毫無意義的，因?yàn)樗鼰o法找到問題癥結(jié)，難以達(dá)到“因材施教”的目的。

● 智慧教育解決方案

1.創(chuàng)設(shè)情境，還原知識(shí)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，激發(fā)興趣

在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，本節(jié)課一改呈現(xiàn)書本上的枯燥圖片的方式，而是應(yīng)用動(dòng)畫形式呈現(xiàn)“廚房中的數(shù)學(xué)”情境，將要學(xué)習(xí)的知識(shí)還原到現(xiàn)實(shí)生活中。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下觀看情境動(dòng)畫，并提取蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)信息。

教師在課前根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置好三個(gè)不同梯度的任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)和問題去思考，能夠在很大程度上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力。

2.提供信息化支撐環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程可視化

在本節(jié)課中，教師在充分考慮課型、教學(xué)目標(biāo)的前提下，在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上采用電子書包系統(tǒng)來支撐課堂教學(xué)。課前，教師為學(xué)生準(zhǔn)備了符合自主探究的交互式學(xué)案；課中，學(xué)生利用學(xué)案進(jìn)行自主探究及小組合作交流，經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)過程。在學(xué)生探究過程中，教師能夠利用電子書包的交互功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)時(shí)監(jiān)控，動(dòng)態(tài)捕捉學(xué)生的探究動(dòng)態(tài)，對(duì)有需求的學(xué)生及時(shí)進(jìn)行個(gè)別化指導(dǎo)，推選出優(yōu)秀的小組進(jìn)行課堂展示。信息化支撐環(huán)境既能使教師合理把握課堂有效時(shí)間，又能增加學(xué)生個(gè)體的探究時(shí)間。

3.提供智能測試，實(shí)現(xiàn)結(jié)果檢測精準(zhǔn)化

在新知講解后的測試環(huán)節(jié)，教師利用電子書包的提問功能，將提前制作好的試題學(xué)案提供給學(xué)生，當(dāng)學(xué)生提交答案后，系統(tǒng)不僅能實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出全班學(xué)生對(duì)該學(xué)案的答題情況、正確率等信息，還能精確地找出答錯(cuò)題目的個(gè)別學(xué)生，這樣有助于教師有針對(duì)性地進(jìn)行再次提問，實(shí)現(xiàn)“對(duì)癥下藥”。結(jié)果檢測的精準(zhǔn)化能實(shí)現(xiàn)個(gè)別化指導(dǎo)，不讓一位學(xué)生掉隊(duì)，真正達(dá)到鞏固知識(shí)的目的。

案例設(shè)計(jì)

《數(shù)學(xué)廣角優(yōu)化——烙餅問題》教學(xué)設(shè)計(jì)

◇教學(xué)內(nèi)容分析

《烙餅問題》是人教版四年級(jí)上冊《數(shù)學(xué)廣角》中的內(nèi)容，主要是通過探究怎樣能盡快吃上餅，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在解決問題中優(yōu)化思想。本節(jié)內(nèi)容的安排符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，是生活中處處存在數(shù)學(xué)的一種體現(xiàn)。學(xué)生通過日常生活中的一些簡單事例，能從優(yōu)化的角度在多種方案中尋找最優(yōu)方案，提高解決問題的能力。

◇教學(xué)對(duì)象分析

四年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)有了一些生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)生活中的優(yōu)化問題也有了一定的初步認(rèn)識(shí)，對(duì)解決實(shí)際問題的興趣濃厚，也初步具備了解決簡單問題的能力。但他們的年齡較小，生活經(jīng)驗(yàn)不足，注意力集中時(shí)間較短。

◇教學(xué)目標(biāo)制定

知識(shí)技能：經(jīng)歷操作烙餅過程，初步了解統(tǒng)籌的含義，掌握烙餅問題的統(tǒng)籌方法，并能實(shí)際應(yīng)用。

數(shù)學(xué)思考：經(jīng)歷比較，探究最優(yōu)方案，培養(yǎng)擇優(yōu)意識(shí)與解決問題的能力；在探究過程中，發(fā)展合情推理能力，能進(jìn)行有條理的思考，并清楚地表達(dá)自己的思考過程與結(jié)果，體會(huì)數(shù)學(xué)優(yōu)化思想。

問題解決：嘗試從日常生活中發(fā)現(xiàn)并提出簡單的數(shù)學(xué)問題；經(jīng)歷自主學(xué)習(xí)、與他人合作解決問題的過程，嘗試解釋自己的思考過程；在規(guī)律探尋中，培養(yǎng)觀察能力與獨(dú)立思考能力，發(fā)展思維；理解優(yōu)化思想，形成從多種方案中尋找最優(yōu)方案的意識(shí)，提高解決問題的能力。

情感態(tài)度：積極參與數(shù)學(xué)活動(dòng)，對(duì)數(shù)學(xué)有好奇心和求知欲；了解生活中的一些數(shù)學(xué)現(xiàn)象，感受數(shù)學(xué)與生活有密切聯(lián)系，數(shù)學(xué)來源于生活又應(yīng)用于生活；在運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法解決問題的過程中，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的價(jià)值。

◇教學(xué)框架

本研究運(yùn)用智慧教育相關(guān)理念設(shè)計(jì)教學(xué)框架。智慧課堂的構(gòu)建要以學(xué)生為中心，利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中可以采用自主探究與合作學(xué)習(xí)的方式，當(dāng)其完成任務(wù)時(shí)，教師可以進(jìn)行知識(shí)檢測，幫助學(xué)生找到問題的癥結(jié)所在，并進(jìn)行指導(dǎo)答疑，達(dá)到因材施教的目的。課程內(nèi)容結(jié)束后讓學(xué)生總結(jié)與梳理知識(shí)，這有助于其內(nèi)化知識(shí)，提升知識(shí)拓展能力。

◇教學(xué)過程

步驟一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師活動(dòng)：創(chuàng)設(shè)廚房的情境，引導(dǎo)學(xué)生集中觀看《烙餅情境》動(dòng)畫。之后，逐步引導(dǎo)學(xué)生提取數(shù)學(xué)信息，發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)問題。通過與學(xué)生互動(dòng)，引導(dǎo)他們說出動(dòng)畫中蘊(yùn)含的關(guān)鍵詞“盡快”，并回顧自己學(xué)習(xí)過的“優(yōu)化法”。

學(xué)生活動(dòng)：觀看動(dòng)畫，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及已有的生活經(jīng)驗(yàn)與教師互動(dòng)。在教師的引導(dǎo)下提取數(shù)學(xué)信息，發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)問題。

信息技術(shù)支撐：Flash動(dòng)畫，電子書包推屏。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)問題，采用動(dòng)畫形式導(dǎo)入新課，能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。endprint

步驟二：自主學(xué)習(xí)，探究新知

（1）了解信息，明確問題

任務(wù)一：

教師活動(dòng)：組織學(xué)生完成任務(wù)單中的第一個(gè)任務(wù)：爸爸、媽媽和我每人1張餅，每次最多只能烙2張餅，每張餅兩面都要烙，每面3分鐘，怎樣才能盡快吃上餅？（用“_”劃出重要信息），并將自己畫下來的重要信息閱讀兩遍。

學(xué)生活動(dòng)：按照任務(wù)單要求，在任務(wù)單上畫出重要信息，并進(jìn)行閱讀。

信息技術(shù)支撐：Flash動(dòng)畫，電子書包推屏。

設(shè)計(jì)意圖：了解信息，明確問題，為學(xué)生動(dòng)手操作做好鋪墊。

任務(wù)二：

教師活動(dòng)：組織學(xué)生打開Pad中的學(xué)案“烙餅問題”，讓其動(dòng)手操作烙餅過程。要求學(xué)生邊操作邊記錄，用優(yōu)化法先探索烙2張餅、3張餅所用時(shí)間，并填寫下來。在學(xué)生動(dòng)手操作之前，先演示動(dòng)畫操作，并給出時(shí)間限制為5分鐘。在學(xué)生自主探究過程中，利用電子書包的監(jiān)控交互功能（4分屏），監(jiān)控學(xué)生的探究情況，對(duì)探究有困難的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：打開學(xué)案“烙餅問題”交互動(dòng)畫，利用優(yōu)化法先探索烙2張餅、3張餅所用的時(shí)間。

信息技術(shù)支撐：交互式學(xué)案，電子書包的監(jiān)控功能。

設(shè)計(jì)意圖：了解操作細(xì)節(jié)，以便更好地進(jìn)行探究活動(dòng)，提高學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。

（2）對(duì)比方法，選出最優(yōu)

教師活動(dòng)：推選學(xué)生分享自己的烙餅做法，推送不同烙法的學(xué)生到屏幕上，并分別組織學(xué)生進(jìn)行講解。將不同學(xué)生的烙法命名為烙法1、烙法2等，再安排學(xué)生在Pad上將烙法1、烙法2等再演示一遍，繼續(xù)使用電子書包的監(jiān)控功能（4分屏），監(jiān)控學(xué)生的操作過程，并組織他們分析哪種方法更優(yōu)，優(yōu)在哪里。學(xué)生在回答優(yōu)法的同時(shí)，教師進(jìn)行簡要板書。

學(xué)生活動(dòng)：講解自己的烙餅過程，分析不同烙法的優(yōu)勢。

信息技術(shù)支撐：交互式學(xué)案，電子書包的監(jiān)控功能。

設(shè)計(jì)意圖：經(jīng)歷比較，探究最優(yōu)方案，能培養(yǎng)學(xué)生的擇優(yōu)意識(shí)與解決問題的能力。

任務(wù)三：

教師活動(dòng)：讓學(xué)生根據(jù)探究思路繼續(xù)填寫烙4張餅、5張餅、6張餅……所用的時(shí)間，然后觀察所填寫的表格，寫出自己的發(fā)現(xiàn)。

學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)任務(wù)單要求，繼續(xù)探究4張餅、5張餅、6張餅的烙法，并進(jìn)行填表。

設(shè)計(jì)意圖：在規(guī)律探尋中，培養(yǎng)觀察能力與獨(dú)立思考能力，發(fā)展學(xué)生的思維。

步驟三：互相交流，合作學(xué)習(xí)

教師活動(dòng)：布置小組合作任務(wù)，按照如下步驟進(jìn)行——四人一組，組長安排每人發(fā)言順序，將你的發(fā)現(xiàn)說給組里成員聽；推選出組內(nèi)書寫工整、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的同學(xué)的作品，將它拍照上傳；組織各小組代表匯報(bào)本組的作品。

學(xué)生活動(dòng)：按照教師的要求，每個(gè)小組在組長的安排下輪流發(fā)言，推選出本組的優(yōu)秀作品，并拍照上傳，小組代表匯報(bào)本組作品。

信息技術(shù)支撐：電子書包圖片傳輸，推屏功能。

設(shè)計(jì)意圖：經(jīng)歷自主學(xué)習(xí)、與他人合作解決問題的過程，嘗試解釋自己的思考過程，能培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力和口語表達(dá)能力。

步驟四：當(dāng)堂檢測，鞏固新知

教師活動(dòng)：組織學(xué)生進(jìn)行課堂檢測，利用電子書包的提問（通答）交互功能，快速統(tǒng)計(jì)出學(xué)生的答題結(jié)果。引導(dǎo)學(xué)生用規(guī)范的語言表述烙餅過程，并對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的學(xué)生進(jìn)行再次提問和及時(shí)指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：完成Pad中布置的練習(xí)題。

信息技術(shù)支撐：電子書包的提問（通答）功能。

設(shè)計(jì)意圖：檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生體會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題；大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果精準(zhǔn)化，能引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)語言描述數(shù)學(xué)問題。

步驟五：課堂總結(jié)，歸納所學(xué)

教師活動(dòng)：組織學(xué)生談?wù)劷裉斓氖斋@。引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)問題，并能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決生活中的問題。

學(xué)生活動(dòng)：暢談在本節(jié)課中所學(xué)，進(jìn)行知識(shí)總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：總結(jié)全課，進(jìn)行知識(shí)梳理。

智慧反思

本研究初步探索了如何運(yùn)用智慧教育理念支撐小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，我們也在教學(xué)實(shí)踐中不斷進(jìn)行思考和總結(jié)，具體內(nèi)容如下：

目前，課堂教學(xué)普遍存在的本質(zhì)問題之一是“學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力沒有完全激活”。本案例引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)廚房中的數(shù)學(xué)，將優(yōu)化知識(shí)還原到真實(shí)生活情境中，讓學(xué)生認(rèn)同知識(shí)，知道為什么學(xué)，并讓其結(jié)合相應(yīng)的任務(wù)單，帶著問題去思考、去學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，費(fèi)事費(fèi)力上臺(tái)演示的授課方式不能很好地達(dá)成知識(shí)和能力目標(biāo)。本案例采用信息化支撐環(huán)境，有效支撐了學(xué)生的個(gè)性化探究，讓其在課堂上經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、猜想、探究的過程，自主構(gòu)建和梳理知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了原有手段無法達(dá)到或者難以達(dá)到的效果。

由于傳統(tǒng)的測試方式面向全體學(xué)生，所以教師不能很好地找出問題癥結(jié)，從而很難實(shí)現(xiàn)“對(duì)癥下藥”。本案例借助信息化手段，進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)果檢測精準(zhǔn)化，這樣教師就能結(jié)合檢測結(jié)果再進(jìn)行個(gè)別化指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)因材施教的目的。endprint