■孔海斌
交互式學習的實施取決于教師的教學設計和學生的學習實踐,而不單單是技術本身。數學教師只有構建有效的教學過程,才能將電子白板、多媒體觸控一體機或基于云平臺系統的平板電腦的技術優勢真正融入數學課堂教學中,實現數學課堂交互式學習的優化。此時,“交互學習”的交互關系(如圖1所示),實現了人與技術的交互,也實現了人與人借助信息技術的交互。
筆者通過大量文獻檢索和數學教學案例研究發現,通過以下幾種教學方式可以充分發揮交互學習的優勢作用。
傳統課堂中“粉筆+黑板”的教學過程,給學生帶來的是枯燥、乏味的學習過程。教師應該清楚地認識到興趣是學生最好的老師。在興趣的激勵中,學生可以更好地投入到學習活動中,并漸漸形成良好的學習意識和習慣。
學生親自實驗、操作,參與教學的全過程,能讓他們體驗數學的發現過程,激發學習興趣。為此,在信息技術環境下運用交互學習,教師使用多媒體觸控一體機或交互式電子白板等交互教育裝備,創設帶有趣味性的學習情境,通過“興趣遷移”心理學原理,將枯燥、抽象的數學知識生活化、情境化,能激發學生學習數學的好奇心,培養學生數學學習的興趣。
如圖2所示,在蘇教版七年級數學上冊第三章“代數式”的教學過程中,筆者創設了“玩一玩”的游戲情境,讓學生通過交互式教育裝備將相關代數式拖入相應籮筐中,同時通過交互式軟件設定,如果不是單項式或多項式,學生將無法將其拖入到相關籮筐中。此時,學生既能通過游戲形式產生學習興趣,提高課堂參與度,又能通過動手實踐,對照數學定理直觀對比、體驗數學規律。同時,還可以實現分層教學,特別是對于學習能力薄弱的學生,當得到判斷錯誤的反饋后,可以進一步思考和學習,探索單項式和多項式的判斷規律,也可以后期通過同伴互助、教師引導獲得學習的幫助。
《義務教育數學課程標準》指出:學生的數學學習內容應當是現實的,有意義的,富有挑戰性的,這些內容要有利于學生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等。從目前課堂教學的實踐來看,強調學習方式的變革主要是強調自主、合作、探究、體驗的學習方式。帶有實驗性質的數學學習過程,更有利于學生采用自主、合作、探究、體驗的學習方式,而交互學習策略的運用有利于數學實驗式學習的開展。
在教授蘇教版九年級數學下冊第五章“中心對稱(二)”第3節“圓周角”的內容時,授課教師在課堂伊始設置了導入教學情境:足球訓練場上,教練在球門前劃了一個圓圈進行無人防守的射門訓練,如圖3所示,甲、乙兩名運動員分別在C、D兩處,他們爭論不休,都說在自己所在位置與A、B兩點組成的圓周角大,如果你是教練,請評一評他們兩個人誰對。
在授課教師創設教學情境的引導下,學生采用“交互學習策略”,使用平板電腦進行自主探究,通過“幾何畫板”測量2個射門角度。此時,學生充分使用信息技術,通過“技術”的反饋數據研究數學問題。
本節課學生多次使用平板電腦、多媒體觸控一體機進行交互式自主學習和演示講解。其中,證明“同弧或等弧所對圓周角相等”“同弧或等弧所對圓周角為相對應圓心角的一半”等,均通過人與技術間的交互,人與人借助信息技術的交互進行探究和學習。
通過課堂觀察,在交互學習的驅動下,教師與學生、學生與學生直接或借助信息技術間接交流形成了樂學、好學的課堂學習氣氛。同時,信息技術促使學生由“樂學”“好學”到“會學”“學會”轉變。
數學學習需要學習者具有一定的研究能力,這個過程不是學習者簡單學習和掌握數學規律的過程,而是讓學習者能有探究學習數學規律的過程。因此,交互直觀的實驗過程可以讓學生在動手過程中體驗、發現數學關系或數學規律,甚至能夠發現新的未知的數學規律。如果沒有系統交互的直觀呈現,很難幫助不同學習能力的學生直觀地掌握幾何圖形變化的規律和關系。
在課堂上經常會有教師詢問學生:“你們明白了嗎?”“你們懂了嗎?”大部分學生會回答“明白了”“懂了”。學生的這些“假反饋”或“無效反饋”,無法讓教師在課堂上準確獲得學生的學習狀態。特別是在數學課堂上,學生對數學定理的理解程度,直接影響下階段數學解題方式的運用和掌握。因此,數學課堂上采用高效的交互方式,能夠提高學生反饋的準確性和及時性,是實現數學課堂上教師預設與生成的關鍵,也是學生有效學習的關鍵。
平板電腦課堂互動教學系統在目前課堂教學輔助系統中最具代表性,它主要以提升中小學課堂教學效率為目標,以云計算技術為依托,被稱為“云課堂”教學系統。在平板電腦智能移動終端和無線網絡環境支撐下,“云課堂”教學系統通過師生互動、生生互動、生機互動,輔助管理課堂進度,呈現教學資源,組織教學活動以及收集統計課堂檢測數據。
如圖4所示,筆者所在學校采用某網校“云課堂”教學系統開展數學教學,學生采用平板電腦的課堂交互系統完成數學解題,再由云計算技術記錄學生解題過程、判斷學生解題答案。此時,教師可以隨時調看學生解題的過程,也可以即時獲得整個班級所有學生解題的準確率和具體解題結果。通過人與技術的交互及時反饋學情,教師可以根據反饋抓住學生生成性的內容,及時調整教學方法,引導學生進行下一步的有效學習。同時,學困生還可以通過觀看他人的解題過程獲得幫助;學優生也可以通過班級大屏幕中的解題反饋結果獲得學習成就感。課堂教學過程中,常規教學方法讓教師很難全面、精確地獲得學生的學習實情,而通過大數據反饋,教師能及時獲得學生學情,實現課堂生成教學,調整和優化課堂教學過程。
基于現代教育原理與現代教育技術的教育信息技術,已經成為現代教育的重要組成部分。教育工作者們必須走出傳統學習方式的誤區,變單一學習為綜合學習,變被動學習為主動學習,變機械接受為意義建構,實現學習方式的變革,增強學習的有效性。交互學習化無趣為有趣,化動態為靜態,化無形為有形,化復雜為簡單,化有限為無限,幫助學生在數學學習過程中交流、合作,進行數學知識的碰撞和交融。