石 靜 劉 軍
電子書包助力小學數學課堂實施創新教育*
石 靜 劉 軍
創新教育是以培養人們創新精神和創新能力為基本價值取向的教育。在我國,創新教育是中央教育研究院在1998年正式提出的理念,在教育學界引起了很大的反響,并有效地推動了我國教育改革的進行[1]。其核心是在普及九年義務教育的基礎上,在全面實施素質教育的過程中,為迎接知識經濟時代的挑戰,著重研究與解決在基礎教育領域如何培養中小學生的創新意識、創新精神、創新能力的問題。電子書包是一個以學生為主體、個人電子終端、網絡學習資源為載體的,貫穿于預習、上課、作業、輔導、評測等各個環節,覆蓋課前、課中、課后的數字化學習環境,是學與教的系統平臺。Christina Brodersen認為電子書包是物理書包的補充,是個人的數字資源庫,里面可以放置在校內或校外需要使用的圖片、視頻、音樂、文本文件以及其他形式的數字化資源,是允許學生無縫登陸并訪問數字材料的便攜軟件設備[2]。電子書包強大的信息承載功能,能利用圖像動畫等創設問題情境,激發學生學習的激情和求知欲望;利用電子書包中的幾何畫板等教具學具呈現數學教學內容,能夠突破教學重難點,將抽象難懂的內容變得直觀易解;電子書包的師生交互、人機交互以及網絡互通等功能,能幫助學生實現正式學習與非正式學習的連接,提升學習效率。依托電子書包強大的功能,能夠在小學數學教學過程中幫助教師營造創新氛圍,設計激發學生興趣的創新活動。小學教育是整個教育事業的基礎,是我國國民素質發展的關鍵,要提高整個教育事業的質量,必須從小學開始抓素質教育,而素質教育的核心是培養學生的創新意識,數學課堂是培養學生創新意識的重要陣地。因此研究電子書包助力小學數學課堂實施創新教育具有明顯的教育意義。
在小學數學創新教育中,必須想方設法激發學生的學習動機和欲望。教學情境作為教學的重要手段,一直在課堂中發揮著重要的促進作用。不同的情境能夠引發學生不同的思維,讓學生積極參與其中[3]。
電子書包中擁有海量的數字化資源和多種多樣的內容呈現形式,有助于數學教學的情景設置和課程內容的導入。在《認識平均數》一課中,教師使用圖像移動的方式,向學生展示了身高130 cm的小孩兒渡過平均水深0.8 m的河時,是否會面臨危險。在整個展示過程中,動圖展示激發了學生進行即時思考,調動了全班學生的課堂參與度和積極性。在傳統課堂中,教師提問之后會抽點學生起來回答問題,在這個過程中會體現教師心理的一定傾向性,例如會抽取成績好的或者是積極舉手的同學。使用電子書包的課堂在很大程度上實現了師生平等,生生一致的公平學習環境的創設,每一位學生都可以參與回答問題和自由提問,滿足學生的求知欲的同時也激發了學生學習的積極性。同時教師在布置作業時,會下放到每一位學生手持的電子書包中,再收集學生的答案。這將有效杜絕學生的思維偷懶,每個學生都需要對題目做出回答,必須時刻保持注意力的集中和思維的活躍度。使用電子書包將有助于形成教師為主導、學生為主體的教學模式,學生和教師平等溝通交流,有助于營造創新的課堂氛圍。

圖1 認識平均數
教學活動是指施教者(教師)按照一定的教學原則通過恰當的教學方法和教學內容,達到對受教者進行傳授客觀性知識、鍛煉技能、啟迪智慧、引導正確的價值實現和激發積極情感體驗的教育活動。要實現創新教育,教師在授課過程中設計的創新教學活動將積極影響學生創新思維的發展和創新意識的培養。
電子書包實現了一對一數字化學習,豐富、生動、多樣化的學習資源可以改變數學學習的枯燥乏味,使其形象而有趣;課堂的實時互動可以使教學評價更準確快捷。在《東南西北》部分內容的講授過程中,教師運用電子書包強大的游戲功能,設計了方位圖片拖拽游戲,學生點擊正確的圖片并拖拽至正確的方位處放置即為游戲挑戰成功,充分調動了學習者的動腦動手的積極性,讓學生在數學課堂中邊玩邊學,提高學生對數學學習的興趣。

圖2 《東南西北》一課教學實景
創新教育的核心是培養學生的自我創新意識,在實際教學中,教師需要不斷鼓勵學生大膽猜想,敢于質疑,培養他們的創新意識,引導他們發現創新契機,激發他們的創新熱情和創新潛力[4]。
電子書包強大的多媒體功能,為激發學生的創新意識提供了良好條件。圖文并茂、音像俱佳的呈現形式,不僅在表現形式上體現了生動創新,同時也為學習者提供了多樣化、形象化的外部刺激,調動了學習者視、聽、觸等多種感官參與學習,創設了利于學生思考與激發學生創新意識的氛圍。在《觀察物體》部分內容的學習中,教師讓學生運用電子書包中的拍攝功能探索玩具熊貓從各個方位的視角圖片,體會“觀察的角度不同,看到的形狀不同”的含義。為了引導學生自主探索,教師設計拍攝活動,學生自己通過拍攝來驗證自己的假設和猜想——從左右兩邊看到的熊貓的樣子是否一樣。這個過程不僅刺激了學生形成提出問題——驗證假設的思維過程,同時在整個過程中,學生通過拍攝的照片對比,不斷完善自己的認知,也不斷涌現出新的問題,學生的創新意識得到了很好的激發。

圖3 學生觀察物體進行拍照
創新思維是創新能力的一個重要組成因素,是一種敢于追求、艱苦奮斗、無私奉獻的思維形式。創新思維的表現特征主要有以下幾方面:善于發現的眼光、敏感的洞察能力、大膽地想象并求證、新穎的認知結構以及源源不斷的靈感[4]。
圖形計算器的強大功能可以實現學生任何大膽的設想,將課堂變成一個個可操作的、富有趣味的游戲。使用電子書包對學生的學習情況進行檢查,可以在一定程度上保護學生的自尊心和好奇心。電子書包對于答題情況提供多樣的數據統計,在學生答題正確時,教師可通過電子書包給予學生鼓勵,發放大紅花表彰。而對于答錯的學生,教師通過引導以及給予一定的線索提示,激發學生的思維能力。使用電子書包學習《面積與面積單位》一課時,學生通過觀察發現,不能直接比較大小的長方形和正方形,可以通過同一個正方形或是長方形來進行大小比較。在探索大小的過程中,有學生采用了圓形填充的方式進行比較,班里學生積極思考,提出圓形填充圖形間有空余的現象,測量結果不能反映實際大小的比較。利用電子書包不僅吸引學生積極參與課堂互動,同時在探索過程中的思維碰撞也使得學生對于所學知識理解更深入。

圖4 對《面積和面積單位》一課的學習
創新能力是個體運用一切已知信息,產生某種獨特、新穎、有社會或個人價值的產品的能力。提升創新能力需要從創新意識、創新思維著手,結合創新活動,讓學生邊思考邊探究,不斷提升自己的解決問題的能力。
電子書包進入數學課堂,不僅幫助學生實時參與課堂互動,同時保障了教師對于學生的課堂學習情況的把控,以及對于學生學習活動的實時監測。教師利用數學活動鍛煉學生的思考能力和分析能力,有助于學生創新能力的提高。設計《組合圖形的面積》一課時,教師將不規則圖形作為題目發給每一位學生,看似一個空間問題,但學生在解決問題的過程中卻離不開觀察、思考、分析、判斷,在策略選取的過程中又離不開對比、分析、決策,在結果呈現的過程中為了讓別人能看懂并理解自己的方法更離不開數學符號和數學表達。同時,電子書包中強大的圖形計算功能為學生一題多解提供了技術支持,激發學生求異精神,在解題過程中,培養了創新思維,完成作業解決問題的同時也提高了學生的創新能力。學生間的作業情況對比也可以促進相互交流,在互動中取長補短,開拓思路。教師利用電子書包培養學生采用數學的思維解決問題,也有利于學生創新能力的提高。

圖5 《組合圖形的面積》一課的題目
在經濟全球化、教育信息化的當下,小學課堂實施創新教育將有助于培養學生成為服務于國家社會經濟和科學文化事業發展的國際化創新人才。曾有專家學者通過4年的實驗,從定量和定性兩方面分析得出,電子書包是當下教師和學生使用最廣泛的溝通工具。電子書包應用于小學數學課堂,不僅為教師營造創新教學氛圍、設計創新教學活動提供支持,同時也有利于激發學生的創新意識、培養學生的創新思維、提高學生的創新能力。借助于電子書包強大的功能、工具、資源、平臺,將助力小學數學課堂實現創新教育。
[1] 華國棟. 推進創新教育,培養創新人才[J].教育研究,2007(9):16-21.
[2] Christina Brodersen,Bent.G. Christensen.eBagthe digital school bag[J]. Computer User in Education,2004.
[3] 李書棉.淺談小學數學創新教育[J].學周刊,2015(29):159.
[4] 覃啟倫.數學教學中的創新教育實施策略研究[J].教書育人:高教論壇,2015(24):92-93.
[5] G.Chabert,J.Ch.Marty,B.Caron,T.Carron,L. Vignollet,C. Ferraris.The Electronic Schoolbag,a CSCW workspace: presentation and evaluation[J]. AI & SOCIETY,2006 (3) .
作者信息
石靜,在讀碩士研究生。劉軍,博士,副教授,碩士生導師。首都師范大學,100048
全國教育信息技術研究“十二五”規劃2013年度重點課題《優學派互動學習系統環境構建及其教學創新應用模式研究》(編號:136120977);北京市教育科學“十二五”規劃青年專項課題《電子書包應用對課堂教學模式的影響研究—以北京十所電子書包試點學校為例》(編號:CJA13148)。