电子书包环境下小学数学智慧教育案例研究

付玉卿+钟永江

电子书包是以网络和移动设备为硬件基础，集动态开放学习资源和课上课下教学服务于一体的数字化学习环境。作为一种新兴的学习环境，电子书包能够为教学提供有效的技术支撑，在很大程度上改善传统课堂中的教学困难，真正以学生为中心，构建探究学习环境，实现学生的个性化学习。因此，笔者设计了基于电子书包学习环境的《展开与折叠》教学案例，以此探讨信息技术与小学数学有效融合的途径和方法。

● 《展开与折叠》原有教学存在的问题

1.情境创设和任务设置不合理，课堂枯燥乏味

在《展开与折叠》一课的传统教学中，教师直接让学生对正方体模型进行裁剪，以此认识正方体的展开图。这种做法导致整个课堂枯燥乏味，学生的学习兴趣不浓，对知识的渴望度不高。

2.以教师讲授为主，师生、生生交互缺失

在传统教学中，该课采取的是“以教师为中心，教师讲、学生听”的教学模式，教师自问自答，学生缺乏思考和探索的时间，教师与学生之间、学生与学生之间缺乏交互。交互的缺失使教师无法根据学生对“展开与折叠”知识内容的学习情况及时调整教学进度，既不能保证教学的质量和效率，也不利于学生发散性思维和创造性思维的培养。

3.缺乏学科工具和资源支持学生探究过程

《展开与折叠》一课要求学生能够识别正方体和长方体的展开图，并建立各种展开图中的面和立方体中的面的对应关系，而学生手中的模型数量有限，对实物模型重复的剪切和折叠也会占用较长的教学时间，这些大大降低了教学效率。此外，由于教师无法监控学生的学习情况，不能做到个别化教学，所以学生也无法进行个性化学习。

4.课堂教学评价方式单一

该课的原有教学以总结性评价为主，即课程结束时通过测试检验学生对“展开与折叠”学习内容的掌握程度，这种评价方式是教师对学生的单向评价。由于缺乏对学生数学思考、问题解决、情感态度等方面的评价，所以这种评价方式很难使教师找到导致学生出现知识漏洞的根源，从而使得教学效率偏低、学生知识水平两极分化严重。

● 电子书包环境对小学数学课堂的支撑作用分析

应用于课堂教学中的电子书包是具有完备的硬件设施、丰富的学习内容和恰当的支持服务的环境。硬件设施不仅包含个人便携式学习终端，还需要配套的教室硬件环境，如无线网络等；学习内容是指电子书包中的数字资源、学科工具等；支持服务包括教学系统、交互系统、管理系统等，服务于课堂管理和师生互动等。

1.提供丰富的学科资源和工具

如下页图所示，电子书包中小学数学资源平台能提供基础教育阶段数学教学所需的生活情境、数学模型、教学互动动画、课程标准案例等素材资源，所需的公式、图形、图表等编辑工具，以及统计分析、虚拟实验、测量、计算等数学学科工具。这样，一方面能为教师制作课件和创设任务情境提供丰富的数学资源，另一方面也能为学生个性化推送数学学科工具和资源，支持学生进行自主探究学习。

2.支持课堂互动

电子书包支持的课堂互动是以“教师为主导，学生为主体”展开的[1]，电子书包环境下的课堂互动主要是课堂交互秩序的维持、课堂学习资源的实时交互和课堂活动的实时交互。

（1）课堂交互秩序的维持

电子书包的监控功能能使教师随时查看学生的课堂学习情况、学习任务完成情况，并据此及时调整教学内容和进度；将学生的注意力拉回到课堂教学内容中，维持课堂教学秩序，保证教学进度和效率。

（2）课堂学习资源的实时交互

由于电子书包支持资源的同步上传与下载，所以教师能随时将教学资源共享给学生，学生也能随时将学习成果共享给教师和其他同学。

（3）课堂活动的实时交互

电子书包集成举手、讨论、提问等功能，能有效支撑课堂教学活动，为小组合作学习提供互动工具。教师与学生之间的交流互动、即时反馈，能使教师更好地了解学生目前掌握知识的情况，及时查漏补缺，调整教学内容。[2]

3.支撑多元评价

电子书包能在整个课堂教学过程中支持诊断性评价、形成性评价、总结性评价相结合的评价方法，以及师生评价、生生评价相结合的评价方式。

（1）学情分析

电子书包的学情分析工具主要是用于评价学生的学习状态和学习情况。教师能依据学生的学习状态对其进行个性化辅导，根据学生的学习情况安排教学内容和进度。对学生学习状态的评价主要是通过对出勤情况、举手情况、课堂提问情况等数据进行统计分析来完成；对学生学习情况的评价主要是通过对学生近期学习成绩的统计分析来完成。

（2）师生自我表现评价

电子书包的随堂评价支持在教学完成后进行师生自评，教师主要是对备课情况、授课状态、课堂互动和知识点讲授四个方面进行自我评价，而学生的自我评价主要体现在预习情况、听课状态、课堂互动和知识点掌握四个方面。电子书包的“征求意见”和“點赞”功能主要用于学生与学生之间的互评，用于课堂中评价他人的学习成果或学习作品。

（3）测试

电子书包的测试功能主要是通过利用教师提供的试题对学生进行随堂测试、阶段或单元检测来实现的，主要评价学生对该阶段知识点的掌握情况。它能根据学生对某份试卷的答题情况分析其学习情况，自动生成学生的评价分析SP曲线。

案例设计

《展开与折叠》教学设计

◇教学内容分析

《展开与折叠》这一教学内容是学生对长方体和正方体有初步认识之后的延伸，也是后面学习立方体表面积的铺垫，在知识的链条结构中起着承前启后的重要作用。

◇教学对象分析

本节课的教学对象是小学五年级的学生。在知识方面，他们已经初步认识了长方体、正方体等立体图形的特征，具有一定的知识储备；在能力和情感态度方面，他们具备一定的分析、解决问题能力和动手操作能力，有着强烈的探索求知欲望，但缺乏有序思考和有效解决问题的策略。另外，五年级学生还善于尝试新的学习方式，乐于接受新技术环境下的学习。

◇教学目标制定

知识与技能目标：认识正方体和长方体的不同表面展开图；建立正方体或长方体立体图中的面与展开图中的面的对应关系。

过程与方法目标：在观察、操作、想象等活动中，经历和体验立体图形与平面图形之间的相互转化过程，发展空间观念，培养多角度探究问题的能力，渗透转化和对应的数学思想。

情感态度与价值观目标：在主动参与数学活动的过程中，体验探索的乐趣，激发探索知识的欲望和对数学学习的兴趣，切实感受数学与生活的紧密联系，建立正确的数学学习观。

◇教学过程

1.复习旧知，活跃气氛

教师借助电子书包的推屏功能向学生依次出示与上节课内容相关的基础练习题，并利用电子书包课堂提问的抢答和随机答题功能让学生回答这些问题。

设计意图及媒体使用分析：在新授知识前的检测，能使教师对学生的知识掌握情况有充分的了解，即对学生进行诊断性评价；利用电子书包中课堂提问的抢答和随机答题的检测方式，能活跃课堂气氛，为引入新课创造好的学习氛围。

2.创设情境，问题导入

教师利用电子书包共享功能与学生共享动画：小红过生日，同学小明送给她一个用漂亮的正方体包装盒包好的礼物。此时出示问题：你想知道礼物是什么吗？小红怎么剪开盒子呢？想一想，剪开的正方体是什么样子？然后引导学生将自己想象的正方体展开图画在方格纸上，并利用电子书包拍照上传至教师端。

设计意图及媒体使用分析：利用电子书包共享功能向学生展示生活情境，能引起学生的学习兴趣，充分调动学生的探索欲望，调动学生的空间想象能力，同时，教师也能初步了解学生已有的空间观念。

3.动手操作，自主探究

为了验证学生所画图形是不是正方体的展开图，教师引导学生剪开自己手中的正方体模型，并与自己所画图形进行对比。

学生利用电子书包拍照功能将正方体展开图拍照上传至教师端，然后教师将学生两次上传的图片共享给他们，让他们对根据想象所画的正方体展开图进行点赞评价。

借助电子书包的举手和提问功能，让学生说一说自己之前画的展开图有没有问题，实际剪开正方体模型时又是从哪些棱剪开的。

设计意图及媒体使用分析：学生动手操作能初步感知由“体”转化到“面”的过程，并初步认识正方体的展开图；从最初独立思考到展开想象，最后到操作验证，这整个过程能让学生体验解决问题策略的多样性。

4.任务驱动，合作探究

任务一：引导学生以小组为单位，借助电子书包数学资源平台中“展开与折叠”学习工具，进入探究环境，对正方体进行多次展开和折叠，探究正方体平面展开图的所有可能，并将探究结果共享到教师端。

任务二：教师利用电子书包中的几何画板工具给定学生一个各个面的颜色都不同的长方体，然后学生以小组為单位，在电子书包探究环境下探究长方体的展开图，并为展开图涂上相应的颜色，教师验收各组的探究成果。

教师通过电子书包的监控功能随时查看学生的学习情况和任务完成情况。

设计意图及媒体使用分析：任务驱动能使学生合作完成学习任务，感悟正方体展开图的多样性；电子书包中3D虚拟仿真环境能为学生动态展示正方体的展开与折叠过程提供探究环境，发展学生的空间观念；电子书包的监控功能能让教师及时掌握学生的学习情况和任务完成情况，解决学生的问题。

5.总结归纳，巩固提升

教师将学生合作学习探究成果进行共享，与学生共同探讨出正方体的11种展开图。利用电子书包中的几何画板工具对正方体的展开图和长方体的展开图进行动态展示，总结找出展开图各个面对应立方体各个面的方法。

教师出示小例题，借助电子书包的抢答、通答和随机答题功能检测学生对本节课知识的掌握程度，及时巩固提升。

设计意图及媒体使用分析：利用电子书包的几何画板工具动态展示立方体的展开与折叠过程，能形象直观地向学生展示立方体各个面与展开图各个面的对应关系，渗透转化与对应思想，培养学生的空间观念；及时的测试能巩固学生所学知识；电子书包的抢答、通答和随机答题功能能调动学生的积极性，使其主动参与到测试中来。

6.资源推送，随堂评价

教师通过小测试了解学生对本节课的知识掌握情况，并向学生推送个性化资源：《展开与折叠》系列教学微视频和难易程度不同的测试题（基础题、提高题、拓展延伸题）。然后组织学生对本节课的学习情况进行自我评价，并借助电子书包的讨论功能与学生一起将本节课表现良好的学生和小组记录下来。

设计意图及媒体使用分析：全面了解学生对知识的掌握程度，并以此向学生推送个性化学习资源，能达到巩固提升知识的目的；随堂评价是对学生进行的及时、客观的评价，学生通过自评和他评能进行自我反思，端正自己的学习态度。

参考文献：

[1]胡小勇，朱龙.数字聚合视野下的电子书包教学应用模式研究[J].中国电化教育，2013（05）：66-72.

[2]占正奎，杨少棠.电子书包的特征及功能需求[J].中国教育信息化，2012（14）：52-54.

智慧反思

与传统课堂相比，《展开与折叠》一课有以下亮点：

首先，它对师生角色和学生的学习方式做了调整，将教师的主体地位和“先教后学”的课堂教学模式，变为以学生为主体、教师为主导，引导学生自主探究。

其次，任务和问题的设置调动了学生的积极性，激发了他们对立体图形平面展开图的探索欲望，营造了良好的学习氛围。

最后，电子书包中丰富的资源能支持教师创设生动形象的问题情境和任务；个性化的学科工具能为学生营造虚拟仿真的探究环境，有效支持学生问题解决的过程；监控功能和个性化的测试能使教师较全面地了解学生的学习状况，实现学生的个性化学习；多元的评价方法和方式能对学生进行全面、客观的评价，从根源上改变学生的学习情况。