电子书包激发小学数学教学活动设计

（一）电子书包支撑小学数学教学活动的适切性分析

1.电子书包功能分析

电子书包中具有丰富的资源和工具，为问题解决学习活动的开展提供有效的支撑作用。

电子书包支持的课堂互动是以教师为主导、学生为主体展开的，教师在教学过程中通过电子书包引导学生，学生通过电子书包参与课堂互动。电子书包环境下的课堂互动主要是课堂交互秩序的维持、课堂学习资源和课堂活动的实时交互。

电子书包的监控功能使教师能随时查看学生的课堂学习情况、学习任务完成情况，据此及时调整教学内容和进度，同时将学生的注意力拉回课堂教学内容中来，维持课堂教学秩序，保证教学进度和效率。

电子书包支持资源的同步上传与下载，教师随时将教学资源共享给学生，学生也可随时将学习成果共享给教师和其他学生。

电子书包环境中集成举手、讨论、提问几大功能，有效支撑课堂教学活动，为小组合作学习提供互动工具。通过教师与学生之间的交流互动、即时反馈，使教师更好地了解学生目前知识掌握情况，及时查漏补缺，调整教学内容。

电子书包环境下可应用多元的评价方式和方法，在整个课堂教学过程中支持诊断性评价、形成性评价、总结性评价相结合的评价方法和师生评价、生生评价相结合的评价方式。电子书包的学情分析工具主要是用于评价学生的学习状态和学习情况，依据学生的学习状态对学生进行个性化辅导，根据学生的学习情况安排教学内容和进度。对学生学习状态的评价主要通过对出勤情况、举手情况、课堂提问情况的数据进行统计分析，对学生学习情况的评价主要通过对学生近期学习成绩的统计分析。

电子书包的随堂评价支持在教学完成后进行师生自评，教师主要对备课情况、授课状态、课堂互动和知识点讲授四个方面进行自我评价，学生的自我评价主要体现在预习情况、听课状态、课堂互动和知识点掌握四个方面。电子书包的“征求意见”和“点赞”功能主要用于学生与学生之间的互评，用于课堂中评价他人的学习成果或学习作品。

电子书包的测试功能主要是通过利用教师提供的试题对学生进行随堂测试、阶段或单元检测实现的，主要评价学生对该阶段知识点的掌握情况。测试功能根据学生对某份试卷的答题情况进行关于学生学习情况的分析，自动生成学生的评价分析曲线。

2.电子书包环境的适切性分析

在小学数学课堂中，问题解决的学习过程实际上也是探究学习的过程。在该过程中，电子书包的互动功能支撑学生针对问题或任务展开自主探究、合作探究学习活动，评价功能也能有效验证和检测学生在问题解决学习各阶段中的效果。除此之外，电子书包中小学数学资源平台为学生个性化推送学科资源和工具，有效辅助学生进行数学探究学习。

电子书包中小学数学资源平台提供基础教育阶段数学教学和学习所需的生活情境、数学模型、教学互动动画、课程标准案例等素材资源，以及小学数学学习中所需的公式、图形、图表等编辑工具和统计分析、虚拟实验、测量、计算等数学学科工具，为学生个性化推送数学学科工具和资源，支持学生进行自主、合作探究学习。

（二）小学数学教学活动实施原则

1.以学科为中心，以问题解决与目标达成为导向

促进学生的问题解决能力提高是学习活动设计的关注点。在创设问题或任务情境中，要充分考虑学生对问题是否理解，关注学科本身特点，使二者进行融合。学习活动的设计以学习目标为依据，问题解决的过程即学习目标达成的过程。在整个问题解决的过程中，以学习目标为导向，培养学生的问题解决能力和各项数学思维能力，提高学生掌握、评价和反思问题解决方法或方案的能力。

2.个性化学习原则

学习活动的主体是学生，问题解决学习活动的设计应当以学生为中心，充分考虑学生的学习特征和差异性，为学生提供个性化数学学习资源和工具。在学习活动的设计中，注意主动让学生参与学习，激发学生的学习兴趣，发挥其主动性，培养学生的创造性思维。教师是整个问题解决学习活动的设计者，不能忽视教师的主导作用，引导学生进行个性化学习。

3.创造性原则

问题解决学习活动是“发现”的活动，是“探究”的活动。在学习过程中，要引导学生质疑，提出问题。学习活动中所设计的问题应当具有开放性，在问题解决的方案设计中鼓励学生在原有知识的基础上进行创新，大胆提出和尝试不同的解决方案，培养学生的发散思维和创新能力。

4.关注问题和任务的设计

学习活动中的问题设计首先要关注问题或任务的情境性，充分考虑数学学科特点，创设与生活实际相联系的能够激发学生学习兴趣的问题情境，同时要注意问题和任务的难易程度，根据学习内容的衔接关系和复杂程度设置分层的问题和任务，不仅要让学生解决问题、完成任务，也要让学生在任务中发现、提出和分析问题。

5.关注技术、资源和工具的应用

技术应用于问题情境的创设，资源和工具辅助学生分析和解决问题，有效的资源和工具为学生开展问题解决学习活动提供有效的支撑，能够应用于问题解决过程的各个阶段。所以，信息技术在小学数学问题解决学习活动中的作用不可忽视，其促进小学生各方面能力的培养也是得到广泛认可的。值得关注的是资源和工具的有效性，忌多、杂、质量低，应当是具有针对性的小学数学资源和工具，以提高学生问题解决学习活动的效率为目的。

6.评价的多元化

评价是问题解决学习活动中的不可或缺的活动形式，评价的设计应当遵循多元化的原则，评价的维度应当侧重于学习过程，即学生在学习过程中的行为表现、情感体验，而不仅仅是学习结果，还要关注学生在问题解决过程中各方面能力的提高和发展。除此之外，评价的主体和方式也应当多元化，主体不限于学生，也包括教师、学习作品和成果、数学学习资源和工具等，评价的方式不仅限于教师评价学生，还包括自我评价、生生评价和师生评价相结合。

（三）教学活动总体架构

电子书包支持下的小学数学教学活动设计既要体现问题解决，又要充分发挥电子书包作为信息化教学环境的优越性。学习活动的设计要强调基本知识、技能的掌握，结合小学数学的学科特点，充分考虑问题解决一般过程的各个阶段和环节，培养学生相关数学能力和思维能力，经历数学经验积累的思维过程，达到智慧生成的目标。本研究在上述内容的基础上，围绕问题解决过程的一般模式，提出了电子书包支持下的小学数学教学活动过程。小学数学课堂中，首先要学生进行先期知识的复习，通过对先期知识的测验，检测学生对先前学习知识的掌握程度，及时进行知识补救，同时以便教师合理安排本次课堂的学习进度。在课程结束后，及时对知识进行单元总结，对本堂课知识进行测验，检测对本节课知识的掌握程度。电子书包为学习活动的前测和后测提供数学资源库，为学生提供难易程度不同的针对性测试题。

小学数学知识可以分为数与代数、图形与几何、统计与概率三项专项内容，电子书包中小学数学资源平台针对小学数学中数与代数、图形与几何、统计与概率专项内容提供了能够实现数与理、形与量关联的个性化学习工具，搭建了数学智慧学习空间，能够改善学生的学习方式，为学生自主探究学习提供支撑环境，其具体支撑作用如下所述。(www.xing528.com)

1.对“数与代数”知识的支撑作用

“数与代数”部分的知识主要涉及方程、不等式、多项式、函数等具体内容，平台提供方程、不等式、多项式等编辑环境，并能自动对其进行求解，学生在自主探究学习过程中可根据需要选择最优解法并要求展示求解过程和结果，同时还可对求解过程及结果进行手动编辑。学生在教师构建的探究环境中，借助平台中的数学学科工具进行探究学习。

2.对“图形与几何”知识的支撑作用

对于“图形与几何”模块的知识，平台中“理想画板”工具能够辅助教师讲解，帮助教师快速绘制数学基本图形，直接选取相应的工具实现平移、旋转、轴对称等图形的变换，构造、设置任意复杂图形及图形动画，同时具备绘制任意函数图像、快速制图、准确并动态呈现图形运动轨迹的功能。此外，它配合平台中其他学习工具，为学生提供3D虚拟仿真环境，帮助教师构建能够实现数学知识可视化的动态教学情境。虚拟仿真探究学习环境能够培养学生的空间想象能力，发展学生的能力，包括空间观念、创造性思维能力等。

3.对“统计与概率”知识的支撑作用

平台中为“统计与概率”部分知识专门设置生成工具，如“概率实验室”中模拟掷骰子、投硬币、抽签等生活概率实验。在学生探究学习中实现图表的绘制、概率实验的探究，并对简单随机事件及其发生的概率自动求解，实现各种统计数据的快速、直观、自动计算，个性化的探究工具实现了学生的个性化学习。

4.其他支撑作用

平台中的学科辅助工具为学生提供在学习过程中需要的公式编辑器、课件编辑工具等，提高学生的学习质量和效率。在个性化编辑工具的支撑下，教师也能够在教学过程中进行公式的编辑和图像的绘制，在无实物教学的课堂中随时清晰呈现各类图形，根据函数式和统计数据自动生成函数图像和统计图形，使教师的教学过程更加直观和快捷，提高了教学效率和教学质量。

（四）学习活动流程分析

学习活动的进行是教师在课堂中教学的引导下完成的，结合上述学习活动总体流程，从教学设计的角度，对电子书包支持下小学数学问题解决学习活动进行详述，也为验证所设计学习活动的有效性提供应用实施流程和框架。

1.复习旧知

复习旧知是学习者对本课的准备知识，是通过对先期知识进行复习和测验，为新授课的开展奠定相应的知识基础。复习是使学生回忆学过的知识，对先期知识进行再认；测验是检测学生对先期知识的掌握程度。如果测验结果不合格，即学习者未作好基础知识准备，教师应当及时引导学习者进行补救学习，以便开展本节课对新知识的学习。

2.进入情境，提出问题

小学数学资源平台为教师提供丰富的资源，包括数学学习所需生活场景的人物库、建筑物库、日常用品库、音乐库、背景库等。在平台中，教师可以进行相册和动画的制作，对库中的资源对象设定运动轨迹、速度、显隐效果等，并能在对象的运动过程中添加音效、文字等相关信息，满足情境化教学的需求。教师根据教学内容，利用库中资源创设问题或任务情境，让学生在声情并茂的生活或现实情境中发现问题和任务，激发学生对数学知识的渴望，启发学生思考，开展智慧学习。

电子书包支持下的数学课堂教学，依托智慧教育云平台，通过调用电子书包中的资源和编辑工具，精心设计问题情境，从而引起学生认知冲突，激发学生兴趣，进而轻松自然地引入课堂探究的相关主题。学生根据任务情境，进行问题的数学语言表征，从而培养提出问题的意识和能力。

3.提出假设，验证假设

在该阶段，学生主要通过自主探究和协作探究相结合的方式对问题进行分析。教师设计难易程度不同的问题串，让学生通过多种学习方式对一系列问题进行探究，展开分层学习。探究问题源于学生对未知的疑惑，教师要调动学生多种数学思维，让学生带着问题思考、探究，通过已有知识探究问题，利用已有条件和要达成的目标为导向，渗透数学思维经验，使学生对问题有更加透彻的理解，为后期工作做准备，如制订方案、得出学习成果等。

教师依据教学目标设置难易程度不同的问题串。对于简单的问题，学生通过自主学习的方式对问题进行探究，通过数学学习、探究工具获取相关信息，对数学问题或信息进行加工，将已有知识和新知识之间建立有机关联。

电子书包的监控功能能辅助教师对学生进行实时监控，监控学生的学习进度和学习状态。教师让学生对问题中数学信息成分进行识别和区分，强调在整个问题解决学习活动中学生的独立自主学习能力，再确定解决问题的策略，然后分析问题，最后进行问题解决的学习过程。这样的思维过程是学生自我建构知识和提升学生问题解决能力必不可少的学习活动。

对于相对复杂的问题，教师组织学生以小组为单位进行协作学习，让学生不断优化小组之间通过协作得到的方案、方法和策略，对方案进行完善和反思，通过交流和互动对问题进行全面理解和分析，最终完成对问题的解决，促进学生对新知识的意义建构。小组成员的人数建议为4—6人，分组遵循“组间同质，组内异质”的原则。

电子书包支持下，教师充分考虑学生课堂表现、学习成绩及学习特征，在此基础上进行有效分组，让学生利用电子书包中学习探究和互动工具进行协作交流，最后小组共同制订解决方案。教师通过电子书包的监控功能对学生进行监控，监控学生的小组探究情况，以保证学习活动的有效进行。

4.总结交流

最后学生上传探究成果。根据学生学习成果，教师有针对性地抽取学生或小组汇报，通过多种方式引导学生对探究结果进行评价，同时还可学生互评、组内和组间互评、师生互评等。最后，教师引导学生对本课所学知识进行总结，并展开问题追问，拓展延伸，使学生得到对本节数学知识的迁移。

5.测试反馈

在该学习阶段，教师可利用平台随时向学生推送与课程内容相关的资源，让学生根据学习需要进行共享和下载。学生通过平台向教师推送学习成果，与教师和其他学生进行共享交流。及时的反馈促进学生进行学习反思。

教师利用平台中的试题编辑工具编辑试题或试卷，上传至资源库或适时推送给学生，让学生随堂测试，个性化选择测试题，点击“核对”答案按钮即可显示正确答案及详解，及时纠正学生的错误。通过平台的共享功能，将学生的测试情况及时反馈给教师，教师通过学情分析，有针对性地对学生进行辅导，调整教学计划或进度。

教师调用电子书包数学资源库，向学生提供分层的测试题，通过测试题检测学生对本节课知识的吸收、掌握情况，也可通过App、小游戏等提供多样化的强化练习方式，加深学生对新知的理解。教师通过云端对不同层次的学生推送不同难度的拓展资料，为学生提供个性化后测服务。