交互白板融入小学数学课堂的学习效果研究

☆ 杨聪慧 胡卫星 王 冰

（1.辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁大连 116081；2.渤海大学教育与体育学院，辽宁锦州 121013；3.冮台小学，辽宁锦州 121401）

引言

自2004年以来，国内广大中小学学校开始将交互白板作为一种信息化学习工具引入到课堂教学中，电子白板以传统黑板无法企及的强大交互功能，为信息技术与学科课程的深度整合提供了技术实现的可能，其强大的功能可以轻松实现传统黑板所无法达到的教学效果，因而得到了教师和学生的积极肯定和普遍认可[1]。但是，纵观这些年来的交互白板教学应用实践可发现，虽然交互白板的兴起快速，但对其研究还较多停留在作为一种教学工具的推广使用阶段，研究多集中于交互白板用于中小学课堂教学中的教学案例积累与分析，较少地涉及到教学效果的实验研究。若以交互白板为课堂教学主要工具是不可避免的教学创新方向，那么，使用交互白板是否可以提升学习成效，以及如何提升学生的学习成效则是更值得进一步深入探究的问题。对于数学学科来说，小学生思维认识水平相对较弱，尤其是对数学中的一些抽象性的问题很难充分理解，传统的教学方式一般采用语言表达的手段，但往往达不到预期的教学效果，即使有图片辅助，教师在讲授时也有一定的难度，尤其对低年级学生来说，常常出现学习兴趣偏低、学习积极性偏低的现象。交互白板打破了这种传统的教学情景，使抽象性问题变成形象性问题，使学生的学习由被动变主动。因此，进行交互白板融入课堂学习的效果实证研究具有重要的理论研究价值和现实指导意义。[2][3]

一、交互白板融入数学课堂学习的研究现状

（一）研究内容方面

1.交互白板的数学教学媒体特性研究

交互白板所提供的操作功能，直接影响教学使用的方便性与教师、学生及教材间互动的模式，虽然因交互白板的种类不尽相同，导致提供的功能也存在差异，但是可以发现大部份的白板均具备以下的基本功能[4]：第一，板书功能，利用感应笔或手指可以随意调整笔的粗细和颜色，并且直接在电子白板上任意地书写或进行擦拭；第二，互动功能，教师利用交互白板的诸多功能来满足学生的视觉需求，激发学生的学习兴趣，激励学生上台操作或回答问题、发表见解等，不仅教师可以操作白板，学生也可以亲自到白板前进行操作内容以分享个人观点，进而能够有效地促进课堂的互动；第三，可累积素材库，除了本身应用软件中提供了大量且涵盖各领域的教学素材库外，也可以经由使用者的操作，自行新增或删除素材库中内容；第四，即时录制功能，在白板书写与注记的内容可以自动录制储存，也可以导出成为PowerPoint文档、PDF文档、网页文档或图片文档等格式，便于日后查找教学过程纪录，其储存的方式是以电子笔记簿方式呈现，易于翻页；第五，特殊功能，具备放大／缩小、旋转、拖移、复制、聚光灯、拉幕等功能，增加教学的变化性并且很好的提升学生的专注力[5]。总之，交互白板作为一种新的教学媒体，其应用在教学时除了具备传统黑板和多媒体的书写、展示功能外，更具有整合电子教学资源的功能，让教学资料的呈现更加丰富和多样，更为生动和具体，进而能够使学习者的学习更加有效、高效和有趣。尤为重要的是，交互白板的教学活动交互化设计功能，使白板成为学生与教师教学互动的平台，使师生之间的关系变得更加亲近，师生之间的交流更为容易和密切，教学的过程变得更为有意义[6]。因此，交互白板教学媒体特征的发挥关键点是对其交互特性的合理使用，即如何设计课堂教学活动使教师的知识讲授或引导与学生的知识应用和有意义的建构进行深层次的内部互动整合。

2.交互白板数学教学活动实践研究

交互白板凭借其特有的媒体技术性质，使应用了交互白板的教学模式更加灵活、更加具有教学适应性和交互性[7]。综合目前已有的教学案例及相关文献资料，分析发现在实际的教学活动实践过程中，交互白板的课堂教学应用模式由低到高依次可分为四个层次[8]：第一层次，代替传统黑板的展示或教学呈现功能：将电子白板当成传统黑板的“升级品”使用，在上面进行板书讲解，或将交互白板当成荧幕，透过计算机及投影机将教学素材投影于其上，这种模式多应用于讲授式课堂教学活动中；第二层次，以教师为主导媒体操作平台：教师透过计算机操控交互白板，开启相关的学习材料或媒体，以配合讲解，使用时主要是以教师知识讲授为主体，学生仍然处于被动学习者的角色，这种类型的应用多见于操作练习型技能学习知识的讲授与学习；第三层次，以教师为中心的展示平台：教师应用交互白板软件功能如图像化、动态化等，或引用交互白板数据库中的教材、游戏等进行教学，在展示教学内容的同时刺激学生思考，并从思考中构建知识，多应用于探究教学、问题解决、情境模拟和游戏式的课堂教学学习实践中；第四层次，师生互动学习平台：教师应用交互白板相关软件功能（翻转、放大镜、超链结、投票器、拖移、拉幕等）及其资料库中的教学素材，并经网际网络撷取相关的教学资源，设计符合师生互动的教学活动。在此层次中教师借助交互白板的互动性，使学生处于主导的角色，增加了师生或生生间的互动机会，加速学生对学习内容的投入程度，多应用于合作学习、讨论与整合式的课堂学习活动实践形式中[9]。上述四个层次的使用，较多的还是停留在第一和第二层次上，第三第四层次的教学活动实践不多，究其原因就是对交互白板教学应用理解定位的误解所致。交互白板融入教学的重点不在于电子白板的是否好用，而是在相应的教学环境或教学平台上教师们设计教学内容及教学方法改变能力的提升上。简言之，交互白板教学应用的重点其实不在白板，而在交互。如果只是将交互白板当作一个多功能的黑板来使用，而忽略“互动”的方面，那么与传统教学并无不同。所以，教师应该了解交互的意义，利用交互白板的多种功能，设计以学生为学习主体的教学内容，让学生能够进行真正有意义的学习。

（二）研究方法方面

当前，有关交互白板的研究文献非常多，但是，从研究方法的角度来分析绝大多数研究仍是以描述性研究为主，多为描述交互白板这种媒体为学科课程与教学法等方面带来的影响，同时，也有大部分的关于将交互白板作为教学工具或学习工具的教学实践活动研究[10]。相关的实践研究多以行动研究、问卷调查和访谈法为主要研究方法：第一，行动研究是针对实际问题寻求解决的一种研究方法，多是一线教师为研究者，自行发展出的一系列行动策略，可促进研究者自身专业发展的历程，但因没有一套可以依循的程序与方法，使得行动研究随环境等诸多因素所转变，研究结果不适合用于推论解释其他情境下的问题；第二，访谈法通过研究者与研究对象面对面直接交谈的方式实现，具有良好的灵活性与适应性，更有利于个性化、个别化的研究，但是，不同的访谈员的个人特征可能会引起被试对象不同的心理反应，造成访谈结果的偏差；第三，问卷调查法简便易行，省时省力，所收集的材料也较易整理统计，避免了因研究者的直接介入而使研究对象产生某种情绪或认知障碍，使调查结果更具客观性和可信度。如何科学规范深入地分析交互白板对学生有意义学习的影响机制研究成为当前交互白板课堂教学应用研究的热点和关键点之一[11]。整体上讲，交互白板课堂教学应用的实证研究还仅仅处于起步阶段，基于具体学科课程教学实践活动中，交互白板对学生学习效果的影响，还有待于进行深入而系统的系列实验研究。

二、交互白板融入小学数学课堂的学习效果实验研究

（一）实验过程

1.实验对象

选定锦州市某小学五年级两个常态平行班分别为实验班与控制班。由数学教师发放及回收问卷59份，回收率为100%。

2.实验内容

本次实验的主要内容包括：

（1）交互白板融入数学课堂对学生学习成绩的影响，主要体现在学生的知识记忆成绩和知识迁移成绩两个方面。

（2）学生对交互白板融入数学课堂的态度、情感发展程度，主要体现在学习兴趣、学习自信心和学习价值信念三个方面。本测试量表借鉴曾永美（2003）所编制的已具有信度、效度的“学习态度情感测量量表”，[12]采用李克特式五点量表编制。量表内容分成“学习数学领域的信心”（1－7题），“对数学领域的兴趣”（8－18题）和“数学领域的价值信念”（19－27题），整体信度为0.867。

3.实验方法

采用对比实验来进行研究，实验处理前一周实施前测，进行小学数学学习原有水平测试和数学课程学习态度、情感测试。教学实验实施为一周，每天一节课，共计5节课，针对小学五年级数学课程中的某单元进行教学活动的设计，实验组班级教师采用交互白板平台进行教学实验，而控制组则是同一教师使用传统多媒体教学系统进行教学。实验处理后立即实施后测，进行小学数学学习成就测试和数学课程学习态度情感测试，以比较小学生数学领域学习成效与态度情感在实验前后的差异和变化情况。[13]

（二）实验结果分析

1.交互白板融入数学课堂前学生原有知识水平的分析

一班为控制班共有30人，平均分83.63，标准差9.36；二班为实验班共有29人，平均分83.33，标准差9.72。对两班数学成绩进行独立样本T检验，数据显示：F值为0.070，显著性概率为 0.847，两班成绩方差不显著，p＞0.05，即无充分理由说明实验班与控制班数学成绩有显著差异，可视两班学生有相同的数学学习能力起点。

2.交互白板融入数学课堂后对学生学习成绩的影响分析

经过分组教学实验处理后，再对两个班级进行数学测试，控制班成绩平均分为 84.30，标准差 8.62；实验班成绩平均分为84.89，标准差9.04。对两班数学成绩进行独立样本T检验，结果可知，F值为0.015，显著性概率为0.902，两班成绩方差不显著，p＞0.05表明使用电子白板和多媒体教学系统进行数学教学活动，控制班与实验班的学习成绩并无显著差异。

3.交互白板融入数学课堂对学生态度情感的影响分析

（1）数学领域的学习自信心前后测差异

实验班与控制班在数学学习态度量表分项量“信心”得分的平均数与标准差如下：控制班信心前测得分平均分为 3.13，标准差为 1.19，后测得分平均数为 2.86，标准差为0.89；实验班信心前测得分平均分为3.17，标准差为 1.10，后测得分平均分为 3.65，标准差为 1.00。经过方差分析可得知，实验教学处理效果达到显著差异水平sig＝0.002，p＜0.05，表示实验班学生在数学领域学习态度量表分项“信心”得分与控制班学生得分有显著的差异。数据表明，将交互白板应用于小学数学教学中会令实验班学生的学习信心强于控制班的学生。

（2）数学领域的学习兴趣前后测差异

实验班与控制班在数学学习态度量表分项量“兴趣”得分的平均数与标准差如下：控制班兴趣前测得分平均分为 2.86，标准差为 1.16，后测得分平均数为 2.46，标准差为0.93；实验班兴趣前测得分平均分为2.51，标准差为 1.21，后测得分平均分为 3.62，标准差为 1.14。经过方差分析得知，实验教学处理效果达到显著差异水平sig＝0.000，p＜0.05，表示实验班学生在数学领域学习态度度量表分项“兴趣”得分与控制班学生得分有显著的差异，由此可推论出使用交互白板于小学数学教学中会令实验班“兴趣”得分优于控制班的学生。

（3）数学领域的学习价值信念前后测差异

实验班与控制班在数学学习态度量表分项量“价值信念”得分的平均数与标准差如下：控制班兴趣前测得分平均分为3.00，标准差为1.23，后测得分平均分为2.73，标准差为1.08；实验班价值信念前测得分平均分为2.58，标准差为 1.18，后测得分平均分为 3.48，标准差为1.21。经过方差分析得知，实验教学处理效果达到显著差异水平 sig＝0.016，p＜0.05，表示实验班学生在数学领域学习态度度量表分项“价值信念”得分与控制班学生得分有显著的差异，由此可推论出使用交互白板于小学数学教学中会令实验班“价值信念”得分优于控制班的学生。

三、实验结论

（1）使用交互白板和多媒体教学系统于小学数学教学中，其对小学生的数学学习成绩的提升并不明显。

（2）运用电子白板进行数学课堂教学有助于提升学生数学学习态度与情感。

（3）用电子白板进行数学课堂学习能使学生在学习自信心和学习兴趣及学习价值信念三方面均得到显著提升。

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