丁丹
摘要:基于移动学习终端,探索小学数学“统计与概率”相关领域的现代教学模式,发展小学生“数据分析观念”,提升小学生数学核心素养;通过实践,形成各种新媒体形式的“教”与“学”资源库,建立沟通云平台,引入多元素养教育评价体系;提高师生应用信息技术能力,促进新科技与新数学课程理念的融合。
关键词:数据分析观念移动学习终端
一、研究背景
现代生活的“数据化”,数据意识也逐渐应用于小学数学学习中:2011年《小学数学课程标准》修订,“统计观念”改为“数据分析观念”,希望改变概念比较广泛,将数据作为统计的核心内容。而培养一种“数据分析观念”,对于小学生来说,要求会不会高?《小学数学课程标准(2011版)》考虑到课堂教学可行性,将“数据分析观念”定位于:根据实际问题,选择合适的数据统计方法;让学生经历收集、整理、分析数据的过程,学会用不同方式描述数据;通过统计,分析感受数据的随机性,并且具有一定的规律性。突出明确:有条件的地区,教学中要尽可能地使用函数计算器、计算机以及有关软件。
“统计与概率”相关知识的传统学习方法:课堂基本选择“去情境”——将数据从情境中抽象出来,概括反映它的特点。然而,教学实践让我们体会:抽象的概念、小规模实验结果往往无法描述具体情境本质。随着信息技术的发展,萌生了一种新的学习模式:利用移动终端设备,鼓励学生参与设计数据统计方案,小数据实验动手操作,再创设模拟情境,进行大数据虚拟实验,让学生经历收集数据全过程,学会用计算机制作统计图表和计算相关数据,描述分析结果,最终以大数据呈现的规律预测真实情境。基于移动学习终端环境,融合数学课程新理念,这样的互动体验视角给小学生“统计与概率”领域学习带来了全新感受,这是现代的,也是未来学习生活必然模式。
二、研究设计
(一)课程设计
小学数学“统计与概率”有两部分教学内容:“数据统计”和“可能性”。为了探索基于移动终端环境下,相关领域的现代教学模式,核心发展小学生“数据分析观念”,我们尝试安排各年级主题教学。
(一)课前准备:小数据实验操作
你知道一头大蒜有几瓣?问题启发课前活动:任意剥一头大蒜,数数有几瓣?学生在家任意剥一头大蒜,数一数,并将活动结果上传。剥蒜需要时间,课前安排活动,延伸了学习空间,节省课堂教学时间。
(二)选择移动设备合适APP,实现高频互动
云汇集实验结果,课堂反馈:蒜瓣数量可能性较多,到底一头蒜有几瓣?感受到少量数据不能说明特点。认识到数据统计对结果的价值,带着合理的质疑,利用APP,实现师生,生生,点对点与点对面的多向互动、沟通分享,反馈调整,鼓励学生设计数据统计方案。最终明确:需要反复多次实验,再进行大量数据汇总,分析特点,得出结论,再预测。
(三)虚拟实验,计算机制图表
课堂引入VR设备,虚拟大量剥蒜实验,满足学生整个统计活动的沉浸性需求。收集大数据,出现极端数据,记录,用计算机制成表格,绘成条形统计图,逐步呈现蒜瓣数量具有一定的规律性。
(四)设计个性化作业
针对学生程度,制作分层题库,如:研究蒜瓣数据,你能获得什么信息?你是怎样得出蒜瓣数量规律的?蒜瓣数量会有什么样的规律?写一篇研究蒜瓣数量小论文等。促进阶梯式进步,使“学习者为中心”的课堂成为现实。
(五)构建数字化评价
评价方式丰富,线上线下跟踪,建立数字评价量表,启发学生自评;教师直接评价;利用平台上传作业,点赞进行他评。
(六)建立个人学习数据库
借助于平台(如:电子书包),跟踪学生课上课下完整学习过程,在线监测,进行质量分析,形成学生学习电子档案等。
(七)对比传统和现代课堂模式
信息技术与学习方式的融合,是现代课堂的创新之处。我们思考:移动终端设备是否为此课程教学提供了切实可行环境?虚拟收集蒜瓣数量过程是否有利于学生“数据领悟”?建立的学生学习过程量化数据库,是否为教师的评价提供了参考,从而实现更高层意义上的个性化教学?等。
四、研究建议
怎样有效发挥移动终端环境下的教学优势?特别突出现代信息技术与新课程理念的有效整合,我们取得了一定的收获。
(一)虚拟情境,模拟实验
实验,是数学领域新的课题。很久以来,数学是计算,是抽象,是逻辑,但这不仅仅是数学该有的样子。数学应该是一门系统的演绎科学,也会是一门实验性的归纳科学。我们采用动手操作与模拟实验相结合的方式,加入AR/VR技术,打破教育环境的时空限制,身临其境让学生从感官上获得在真实情境中才能接收到的信息,使统计学习活动具有实践特征,有助于学生研究,帮助学生认识数据的本质特征。
(二)学习的辅助
研究新媒体技术作为学习工具,应当明确:它的哪些性能是可以纳入学习研究视线?移动学习终端只会是“学习的辅助者”。我们的教学目标不再局限于知识,而是要培养人,合理、有效地运用信息技术手段,培养出会学习,能思考,有能力适应社会发展的人。
基于移动学习终端,探索发展数据分析观念的“现代数学课堂”教学模式,我们坚信:新科技与学科教学整合,扩展学习的时间空间,将课堂内外的学习途径结合起来;使移动学习终端真正成为学生认知、探究和解决问题的工具,从而转变学生的学习方式;在统计与概率领域注重发展学生的数据分析观念:有收集策略,有统计方法,有分析描述数据能力,能预测现实情境,进而形成学生应该具有的数学核心素养。
参考文献:
〖1〗顾军.建设智慧平台,实现智慧课堂.中国信息技术教育,2016(21):1518.
〖2〗中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2011.
统一数据收集方案,传统方法收集数据,分析扇形统计图
使用平板制作不同数据统计方案,云端收集数据,计算机生成扇形统计图表,分析预测
(二)资源设计
要实现现代化数学教学,需要四个方面支持。
1.移动显示终端及信息化设施
教学硬件分为教师端工具和学生端工具。教师端:电子白板,触控式一体机,平板,智能手机等。学生端:平板,智能手机,VR、AR设备等;教学软件需要网络等信息化基础设施保障。
2.应用平台
通常为移动终端设备已有APP(如:电子书包)。教学平台,作业平臺,沟通工具等其他第三方应用软件。教师、学生都匹配“教”与“学”角色应用软件,实现学习全过程高频互动,帮助知识传递与扩展。
3.资源库建设
借助于资源管理平台,建设“统计与概率”领域数字化教材,微课、“虚拟实验”微视频、多媒体课件、数字表格、分层拓展知识题、数字评价量表等资源库,分别从课前、课上、课后提供教学内容。
4.数据评价系统
建构完整学生学习数据库,是现代课堂教学的关键。利用云平台,收集学生学习全过程数据,教师对学生情况进行诊断、评价,再布置针对性练习内容,实现个性化学习。
三、研究结果
针对小学数学“统计与概率”领域课程,我们采用理论与实践结合,思考—实践—反思—再实践,形成大体特色教学模式(以三年级实验活动课《数据的收集和整理——一头大蒜有几瓣》为例)。