技術(shù)融合，落實(shí)素養(yǎng)

段兆暉

● 特色與亮點(diǎn)

①豐富的素材和交互形式，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。本學(xué)習(xí)工具整個界面充滿童趣，交互按鈕安排合理，操作提示清晰易懂。

②學(xué)生學(xué)習(xí)個性化，探究自主化。學(xué)習(xí)工具支持多種設(shè)備使用，如學(xué)生可以通過移動終端掃描二維碼使用本工具，以實(shí)現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

③在線檢測，實(shí)時反饋。學(xué)習(xí)工具設(shè)置了在線檢測環(huán)節(jié)，學(xué)生答題后可以即時判斷對錯，實(shí)時反饋得分情況。

④培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，提高數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力。本課的學(xué)習(xí)目標(biāo)不僅包括對身份證編碼、郵政編碼知識的了解和掌握，還包括體驗(yàn)數(shù)字編碼的廣泛應(yīng)用，探索數(shù)字編碼的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)了學(xué)生的符號化思想及用數(shù)字編碼解決問題的能力。

● 制作背景

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，對于教師來說，如何讓學(xué)生在線參與到課堂中？如何通過即時反饋，觀測到學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況并發(fā)現(xiàn)問題？對于學(xué)生來說，如何利用數(shù)字化學(xué)習(xí)工具參與到課堂討論和練習(xí)中，在互動中掌握知識，感受探究帶來的樂趣？這些都是現(xiàn)實(shí)的教學(xué)需要。

HTML5技術(shù)的普及、智能移動終端的大面積應(yīng)用，都為本學(xué)習(xí)工具的制作提供了基礎(chǔ)條件。在這樣的背景下，筆者根據(jù)小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，制作了本學(xué)習(xí)工具。

● 設(shè)計(jì)思路與內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1.設(shè)計(jì)思路

①數(shù)可以表示數(shù)序和數(shù)量，又可以進(jìn)行編碼，表達(dá)生活中的信息。學(xué)生在生活中體驗(yàn)過編碼，但這些體驗(yàn)大多是無序的和無意識的。本課要讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)字編碼的意義，讓無序的經(jīng)驗(yàn)變得有序，經(jīng)歷數(shù)字編碼的過程。

②學(xué)習(xí)工具的設(shè)計(jì)遵循易用、易懂，便于反饋的原則。它既可以作為教師上課的工具，又可以作為學(xué)生自學(xué)的幫手，即學(xué)生通過本工具能在最短的時間內(nèi)完成自學(xué)，掌握數(shù)字編碼的有關(guān)知識。

2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)

整個學(xué)習(xí)工具分為四個環(huán)節(jié)，四個環(huán)節(jié)由淺入深、循序漸進(jìn)。

（1）生活素材，激發(fā)探究興趣

數(shù)學(xué)源于生活，真實(shí)有趣的生活問題，更有利于學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的開展。筆者為學(xué)生提供了車牌號、電話號碼、條形碼、銀行卡號等素材，讓學(xué)生思考這些事物有什么特點(diǎn)。

（2）立體設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生探究編碼價值

三年級的學(xué)生已經(jīng)具備一定的搜集資料、簡單處理信息的能力，教師充分利用本學(xué)習(xí)工具，指導(dǎo)學(xué)生收集和郵政編碼、身份證相關(guān)的信息，通過查詢網(wǎng)絡(luò)或者咨詢父母對有關(guān)編碼知識進(jìn)行課前研究，并提出研究中沒有解決的問題，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。基于以上的思考，將本環(huán)節(jié)分為三部分。

第一部分，研究郵政編碼。學(xué)習(xí)工具中借助兩個微視頻，介紹了郵政編碼的用途和含義，形象生動的動畫視頻，學(xué)生更容易接受。同時，界面出示了淄博市和不同區(qū)縣的郵政編碼，學(xué)生對本市不同區(qū)縣的郵政編碼進(jìn)行研究，找出相同，發(fā)現(xiàn)不同，從而加深對郵政編碼意義的理解（如圖1）。

第二部分，研究身份證號碼。本環(huán)節(jié)是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。筆者以身份證號碼作為研究編碼思想的載體，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主探究、深度理解。學(xué)習(xí)工具呈現(xiàn)北京、上海、河北、山東等地的身份證號碼，學(xué)生通過觀察、比較等方法探索身份證號碼的構(gòu)成和代表的信息。身份證號碼由四部分組成，筆者將每部分設(shè)計(jì)成不同的顏色，點(diǎn)擊身份證號碼的不同數(shù)字，學(xué)習(xí)工具會展示相關(guān)含義。例如，第7至14位的“20061221”表示出生年月日;最后一位“6”表示校驗(yàn)碼。在學(xué)生探究的基礎(chǔ)上，筆者追問：“你發(fā)現(xiàn)了什么？”“身份證號碼有什么價值？”“身份證號碼中的X表示什么意思？”“月份2的前面為什么加0？”學(xué)生在一個個富有挑戰(zhàn)性的問題中體會身份證號碼的簡潔便利、規(guī)范統(tǒng)一，從而理解身份證號碼蘊(yùn)含的意義。在本環(huán)節(jié)的最后，筆者呈現(xiàn)了身份證的相關(guān)鏈接，以提高學(xué)生對身份證號碼的認(rèn)識。

第三部分，鞏固提高。學(xué)習(xí)工具呈現(xiàn)兩道不同的鞏固練習(xí)題。第一道題：知道亮亮的性別和出生年份，選擇正確的身份證號碼。學(xué)生根據(jù)對身份證號碼的研究，推測亮亮的身份證號碼（點(diǎn)擊選項(xiàng)，可以自動判斷答案的對錯，學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生可以點(diǎn)擊“提示”按鈕，獲得答案解析）。第二道題：設(shè)計(jì)號碼牌。考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。“學(xué)校開展春季運(yùn)動會，每班選派12名運(yùn)動員。為了讓同學(xué)們一眼就能知道在跑道上跑的是幾年級幾班的第幾號運(yùn)動員，體育老師要為每一個運(yùn)動員編號碼，制成號碼牌別在胸前。你能動手為四年級（1）班的運(yùn)動員編一個號碼嗎？”貼近生活的問題設(shè)計(jì)，有效激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。首先思考“這組號碼中要表示出哪些信息？”“需要幾位數(shù)字？各表示什么意思？”，獨(dú)立完成自己的設(shè)計(jì)，然后在小組內(nèi)交流自己的設(shè)計(jì)，說說各部分?jǐn)?shù)字表示的含義。交流完畢后，向全班展示。接著，筆者提問：“你的設(shè)計(jì)和其他同學(xué)的設(shè)計(jì)有哪些地方相同？哪些部分不同？”通過展示交流，學(xué)生明白運(yùn)動員號碼要體現(xiàn)運(yùn)動員的年級、性別、年級序號等信息。通過這樣的交流，學(xué)生學(xué)會了應(yīng)用編碼規(guī)則，了解了編碼規(guī)則的合理性。兩道練習(xí)題讓學(xué)生經(jīng)歷用新學(xué)知識解決生活問題的過程，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神。

（3）展現(xiàn)數(shù)學(xué)文化，開拓視野

本環(huán)節(jié)為學(xué)生準(zhǔn)備了有關(guān)編碼的數(shù)學(xué)文化，展示了車牌號、國際標(biāo)準(zhǔn)書號、銀行卡卡號的知識。本環(huán)節(jié)學(xué)生可以了解自己感興趣的編碼知識，也可以將數(shù)字編碼的知識繪制成思維導(dǎo)圖。

（4）檢測練習(xí)，反饋學(xué)生成績

筆者在學(xué)習(xí)工具的最后設(shè)計(jì)了練習(xí)活動。整個環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了四道檢測題。第1題（如下頁圖2）是對編碼規(guī)則的活學(xué)活用，第2題和第3題（如下頁圖3）分別對身份證號碼和郵政編碼的含義進(jìn)行考查。前三道題是選擇題，學(xué)生點(diǎn)擊選項(xiàng)后，點(diǎn)擊提交，系統(tǒng)會自動判斷對錯。第4題是搭配題，學(xué)生根據(jù)身份證號碼，推測對應(yīng)人物的年齡和性別，然后將對應(yīng)的頭像與號碼搭配。所有題目回答完畢后，系統(tǒng)會自動彈出總得分和排名。教師在后臺可以看到每個學(xué)生的得分情況，方便進(jìn)行針對性講解。

● 關(guān)鍵技術(shù)處理

本節(jié)課充分考慮“數(shù)字編碼”內(nèi)容的特點(diǎn)，利用智慧教室的現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)合白板的交互系統(tǒng)和智慧終端搭建信息技術(shù)支持下的高效課堂。在制作本工具時，筆者借助Camtasia 2020進(jìn)行錄屏操作，制作微視頻。借助Photoshop對用到的圖片進(jìn)行處理，對用到的每個圖標(biāo)都進(jìn)行美化，使整個學(xué)習(xí)工具界面更精致、更簡潔。

在制作檢測答題系統(tǒng)時，利用設(shè)計(jì)軟件自帶的模板，添加題目信息和答案，對相關(guān)控制區(qū)域的大小、形狀等都進(jìn)行重新設(shè)計(jì);在搭配題目中，每個選項(xiàng)的擺放位置符合學(xué)生的操作習(xí)慣。在需要答案提示的地方，利用觸發(fā)器功能，提前預(yù)設(shè)，實(shí)現(xiàn)題目的交互。

● 幕前幕后

今年因?yàn)樾鹿谝咔椋P者是以線上的形式參與活動的，雖然沒有現(xiàn)場參與時的緊張氣氛，但內(nèi)心依然為能有這樣的交流機(jī)會感到高興。

設(shè)計(jì)本工具的初衷是想為學(xué)生提供一個既方便使用，又能及時反饋效果的工具。在工具的開發(fā)過程中，筆者克服了多個技術(shù)難題，多次修改設(shè)計(jì)方案，最終形成現(xiàn)在的版本。從學(xué)生使用效果來看，達(dá)到了預(yù)期效果，不同層次的學(xué)生可以各取所需，每個學(xué)生都可以根據(jù)自己的情況實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

準(zhǔn)備參與的過程也是自我成長的過程，在制作工具的過程中，筆者多次向其他教師請教技術(shù)問題、美工問題、結(jié)構(gòu)問題，一次又一次地打磨，反復(fù)地修改，只為自己制作的工具能方便學(xué)生使用，真正成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的好幫手。筆者也會在此基礎(chǔ)上制作更多更好的學(xué)習(xí)工具，讓學(xué)生享受信息技術(shù)與課堂融合帶來的便利。

附：《數(shù)字編碼》數(shù)字學(xué)習(xí)工具二維碼