小学数学教学中应用电子书包的途径与成效

时间:2019-09-27

　　如何为学生构建智能化学习环境，探索以学习者为中心的教学新模式，成为当前基础教育亟待解决的问题。与传统媒体相比，电子书包以其所特有的个性化、移动性、按需服务等多方面优势引起了人们的关注和期待。电子书包进入教育领域，一方面使人们所期待的“教育无处不在，学习随时随地” “个性化学习” “因材施教”等教育理想成为现实；另一方面，随着云技术的发展，学习资源日益丰富，学习工具愈加多样，推送服务也极富个性，因此电子书包能够更好地体现新课改的理念以及支持新课改所倡导的“自主、探究、协作”的学习方式。根据全球着名的新媒体联盟发布的《2011年地平线报告》预测，“电子书包是对未来学习科学发展产生重大影响的技术之一，将在很短的时间内进入普及”。新加坡、韩国、美国等国较早启动电子书包的应用研究，我国香港和台湾紧随其后。近两年，上海、深圳、宁波等多个省、市也都相继在中小学推行电子书包的试点工作。可以说，电子书包的开发与应用已经具备良好的政策背景与现实条件。电子书包虽然具有个性化、移动性、按需服务等多方面传统教育媒体所不具有的优势，但是这些优势并不会自然而然地发生作用。国内外大量的信息技术的教育应用实践与研究表明：新的媒体技术只有在先进的教育理念、教育理论的指导下，通过科学的教学设计，才能有效地发挥作用。

　　因此，如何有效利用电子书包所提供“实”的终端设备与“虚”的应用服务，实现智能学习环境下教学模式的创新，将成为教育技术研究者亟待解决的问题。

　　一、研究概述

　　1.试点研究背景

　　本研究主要依托陕西省西安市长庆泾渭小学智慧教室试点项目进行。该项目是由陕西师范大学立人中小学数字化教育研究所、长庆泾渭小学、西安立人科技股份有限公司三方进行的协同创新研究，意在通过三方的合作，探索电子书包在中小学应用的模式、应用成效及影响因素。通过研究，进一步改进和完善电子书包的软硬件功能，探索智慧教室环境下促进有效教学的方法及策略，为一线教师在电子书包教学应用方面提供具体的、可操作性的指导，以更好地发挥电子书包的教学功能，更好地促进和推动基础教育课程改革。

　　2.试点学科及班级

　　2012年9月，我们以长庆泾渭小学的数学作为试点学科，以该校三年级6班作为试验班，7班作为对照班，两个班级的数学教师为同一教师，除了教学环境及所采用的教学模式不同外，其它条件均相同。

　　3.试点研究环境与条件

　　本试点采用的电子书包是由西安立人科技有限公司提供的浩鑫电子书包EDUPAL， 该电子书包平台现有功能主要包括：教室控制系统、IRS测评系统、云端书柜、家庭联络簿平台四个部分，如图1所示。教室控制系统具有学生列表、画面监控、放大监控三大功能，学生列表可显示该教室权限内学生信息以及学生端PAD登陆状态；画面监控可显示该教室权限内所有已正常登陆的学生机画面，并提供画面点选功能以便放大；放大监控对应功能为当在教师端画面监控界面点选后，将对应的学生PAD端页面放大呈现。IRS测评系统可以让教师在课堂上随时进行测验，可以即时呈现测试结果，教师端对学生端的答题时间进行计算，对学生端已答题人数和未答题人数进行统计，并且能够针对答题情况进行查看，统计每个选项答题比例，查看每位学生答题状况。云端书柜主要功能是存储教学使用的教材及教辅，教师将下载或制作好的教材或素材派送至云端书柜，并可以根据素材的类型进行分类，学生端可以实现接收定时推送，接收教师派送书籍、浏览书籍，对规定格式书籍进行编辑等功能，学生可以在阅读的同时加以标记、批注，也可通过手写或者虚拟键盘输入信息。家庭联络簿的主要功能有：在线编辑联络簿(指定作业、交代事项、成绩发布、奖励机制、师长沟通)；家长脱机编辑、家长签名；上线自动上传更新.

　　二、电子书包在小学数学中的教学应用

　　1.数学试点相关背景

　　《全日制义务教育小学数学课程标准(实验稿)》指出：“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响、数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术、特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”

　　电子书包所具有的丰富学习资源、多样化的学习工具、个性化的推送服务等多方面的优势能够更好地支持新课改的理念及数学课程标准所提倡的数学学习方式，因此，探索电子书包在数学教学中的应用模式具有重要的现实意义和价值。

　　2.基于电子书包的数学教学模式

　　在基于电子书包的数学教学试点中，依据对三年级数学教学目标和教学内容的分析，结合电子书包所具有的教学功能，我们主要对数学概念的学习和数学知识的练习运用等内容进行了研究，构建了数学概念形成—获得教学模式和数学知识的巩固—练习模式。

　　(1)数学概念的形成—获得教学模式

　　传统数学概念的教学，以教师讲解为主，学生缺乏主动思考，忽视了概念的形成过程。本研究构建的概念形成—获得教学模式旨在让学生亲身参与概念形成的过程，在学生自己发现、探索的过程中获得概念，进一步理解概念的属性、定义，建构概念的意义，并通过实时测评掌握学生的获得程度，促进学生概念的形成。数学概念的形成—获得教学模式包括以下五个步骤，如图2所示。

　　为了帮助教师更好地理解和掌握基于电子书包的数学概念形成—获得教学模式，我们在表1中给出了电子书包在教师端及学生端发挥的作用。

　　(2)数学知识的巩固—练习教学模式

　　课堂练习在小学数学学习中占有举足轻重的地位，它是学生对新学知识的巩固和加深，是新授课的补充和延伸。练习主要是在学生已经获得概念的基础上帮助学生牢固地掌握知识，学生在练习中也能检验自己是否真正掌握了所学知识，能否将所学知识举一反三，灵活运用。教师根据学生练习时的做题速度、做题思路以了解学生对所学知识的理解程度，及时给予学生适当的帮助和指导。数学知识的巩固—练习教学模式包括以下七个步骤，如图3所示。

　　数学知识的巩固—练习模式主要是充分发挥电子书包的测评功能，根据学生对所学知识的掌握程度，在课堂上循序渐进地增加问题难度，扩充问题范围，增加学生练习的题量，让学生在大量的练习中，运用所学，巩固所学，从而达到对知识的灵活运用。在这个模式中，教师可以依据课堂实时测评的结果，及时调整教学方案，以更好地适应学生学习的学习水平。该模式中电子书包在教师端及学生端发挥的作用见表2。

　　在三个多月的数学试点中，我们与学科教师共同研讨，一起进行教学设计，并且尝试应用了不同的教学模式，如表3所示。

　　三、电子书包在小学数学教学的应用及其成效分析

　　在经过近三个月的试点后，我们对试点班级和对照班级的数学考试成绩进行了统计，并对统计结果进行了分析。

　　1.数学考试成绩统计结果

　　在整个实验的过程中，学生共参加了长庆泾渭小学组织的三次综合统一考试，我们采用这三次考试中的数学单科成绩作为实验成绩数据，这三次考试的情况如表4所示。

　　两个班级三次测试成绩独立样本T检验如表5所示。

　　通过准实验研究对学生进行三次测评，从前测成绩独立样本T检验可以看出P=0.376＞0.05，所选的两个班级并无显着性差异。从平均分上可以看出，实验班在实验前是落后控制班0.4分，在实验进行的两个月后进行测试，实验班反超控制班0.26分，在期末的测试中同样高出控制班0.21分。三年级六班在实验期中和期末测试成绩由之前的年级排名第五跃居并保持年级第一，并在期末测试中超出年级平均分2.68分。但是从后测成绩独立样本T检验P=0.693＞0.05可知两个班级成绩并无形成显着性差异。

　　2.考试结果分析

　　从试点班级的期末考试成绩来看，虽然实验班的数学成绩比年级平均分高出2.68分并从年级的原来的第五名跃升到年级第一名，但从统计分析来看，两个班的成绩并没有形成显着性差异。我们认为，两个班成绩不显着的原因主要有几个方面：

　　(1)实验周期有限

　　数学的真正的试点时间仅有三个月时间，而且初期因为网络的问题，教师、学生对书包功能的不熟悉，新环境下的课堂管理问题等诸多问题，使得初期对电子书包的课堂教学应用比较有限，这可能会影响到书包应用的效果。此外，我们认为，电子书包进入课堂教学，面对全新的教学环境以及教学模式，教师和学生都需要有一个过渡和适应期。

　　(2)电子书包功能方面的局限性

　　由于电子书包是一种新型的媒体技术，虽然理论上它的应用前景极为广阔，但很多电子书包的技术和功能还需要进一步提升和完善，如书写问题、网络问题、连线问题、触摸屏等。电子书包自身存在的一些不足，也会影响电子书包在小学数学教学中的有效应用。

　　(3)基于电子书包的数学教学不仅仅关注学生成绩的提升

　　新课改倡导要积极利用信息技术，改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。因此，在试点中，我们除了充分利用电子书包的测评系统对学生进行知识的练习和巩固外，还充分利用电子书包的丰富媒体资源为学生创设问题情境，利用电子书包为学生呈现阶梯型难度的练习，安排学生通过小组协作的方式解决一些较为复杂的数学问题。这些学习活动设计有效地激发了学生学习的兴趣和探究的意愿以及协作学习的能力，但这些方面的变化，借助考试是无法测评和体现的。

　　3.问卷调查结果

　　为了更全面地了解模式应用成效，本研究还采用调查研究的方法了解学生在使用电子书本学习后，他们学习态度、学习兴趣方面的变化(如表6所示)。

　　有关电子书包激发学生学习动机和兴趣、对数学学习方式和态度的改变方面，通过问卷的数据统计结果可以看出电子书包在数学学科教学中的运用提高了学生学习数学的兴趣，即使课堂上练习量增大，练习题目难度增加，学生也更愿意主动思考，积极地参与其中。但是目前电子书包的使用还仅仅局限于教室，使用的功能大多也都集中在云端书柜和IRS出题系统，主要用于做练习题和看教材。作为一款具有无线网络连接的移动终端，电子书包的作用和功能并没有完全发挥出来，它的应用应该扩展到不同学科、不同地点、不同时段，以实现真正的无处不在的学习。

　　四、结束语

　　从本文的研究结果中可以看出，电子书包所构建的教学模式在一定程度上有利于学生学习成绩的提升，而且在激发学生的学习兴趣和学习积极性方面具有明显的效果，由此我们可以得出电子书包在数学教学中的应用具有一定的成效。但是由于电子书包项目试点时间周期短、新产品也还需要不断更新完善，因此，试验的效果，特别是试验学科成绩的提升还没有明显地表现出来。目前，我们正在开展第二阶段的试点研究，我们希望通过进一步的研究，探索出更多适合于电子书包的数学教学应用模式，并通过不断优化和完善这些模式，理清影响电子书包应用的因素，促进基于电子书包的数学教学方式的改革，从而更好地利用电子书包实现数学课程标准及新课程改革所倡导的教学理念。

　　参考文献：

　　[1] 胡卫星,张婷.电子书包的系统构建与教学应用研究[J].现代教育技术,2011,(12)：120-123.

　　[2] 教育部．《全日制义务教育小学数学课程标准(实验稿)》[M].北京:北京师范大学出版社，2011.

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