iPad支持下的初中數學創新學習設計與實踐

許迎春　薛奇秀

摘 要：在理論上，以最近發展區理論和知識建構理論為基礎，力圖構建出數字化環境下初中數學的教學設計新框架，讓學生在知識感知、建構、應用三層進展中推進深度探究學習；在技術層面上，以iPad為數字化學習硬件，以網易博客圈子和南京市教育信息化公共服務平臺為學習平臺，并引入多款APP，充分發揮數字化學習方式在多媒體和人機交互等方面的優勢。經過兩年的教學實踐發現，學生對這樣的教學方式很感興趣，而且能夠很快適應。該設計的特色主要體現在：多樣化的活動方式，拓寬感知深度和廣度；跨時空的交流方式，促使互動即時而高效；面對面的課堂建構，加深問題探究與理解；分層次的個性練習，保障新知鞏固與應用。

關鍵詞：創新學習；教學設計；建構理論；iPad

近年來，教育信息化的深入發展推動了數字化學習的實踐進程，越來越多的地區和學校都加入到數字化學習改革試驗的隊伍中，期望摸索出數字化學習環境下的創新學習方式。南京市弘光中學作為南京市第一批數字化試點學校也正面臨著如何轉變教學理念、改革教學方式的問題。本研究的問題正是在弘光中學的日常教學實驗中所面臨的關鍵問題，即iPad支持下的數學課堂應該是什么樣的？如何進行iPad支持下的數學課的教學設計？本研究試圖通過嚴謹的設計、踏實的實踐和深入的總結反思來回答上述問題，以期為同樣走在數字化實驗之路上的同行提供可以借鑒的經驗。

一、理論基礎

1.最近發展區理論

最近發展區理論對數字化環境下數學教學的指導意義體現在：數學教學應以學生的最近發展區為起點，為學生設計恰當的問題感知情境，教師通過數字化手段了解學生學情并基于此進行相應的教學設計；同時教師在設置數學練習時，也應考慮不同學生具有不同的最近發展區，要因材施教，進行個性化的練習任務設置，使不同的學生在數學上得到不同的發展。

2.知識建構理論

知識建構理論關注集體知識，而不僅僅是個人學習；強調開放性互動，而非權威控制的互動。因此，該理論也被稱為知識創新學習理論。其對數字化環境下數學教學的指導意義體現在：數學教學應給學生充足的時間和空間進行知識的建構，讓學生在學習過程中自主地提出問題、探究問題及解決問題，學習不再是教師的一直灌輸，而是學生和教師平等地參與，經歷個人、小組到班級的知識建構最終實現知識的升華形成集體智慧；教學評價不僅僅局限于考試成績，而應關注學生各方面能力的發展，實時反饋、日常評價是促使學生更好、更快發展的有效途徑。

3.iPad支持下初中數學知識創新學習設計框架

該框架由“知識感知階段—知識建構階段—知識應用階段”三個遞進式的階段構成。知識感知階段，學生需要從自己的最近發展區出發、從實際生活中對數學問題進行初步感知，了解數學問題在現實生活中的呈現及應用，基于此提出疑惑問題；知識建構階段，針對上一階段學生提出的問題，學生以協作的方式進行課堂建構，在相互討論及辨析中使問題的思路越發清晰，進而總結數學模型和解題思路，教師適時給予指導并組織全班的集體知識建構，從而實現知識的升華；知識應用階段，是在上兩個階段知識積累的基礎上，通過各種方式進行練習檢測，達到知識鞏固與靈活應用的目的。

二、教學過程

下面就以《用一次函數解決問題》一節為例，詳細闡述并分析“感知—建構—應用”三階段的設計及實踐。

1.教學目標

知識與技能：能運用一次函數解決實際問題，規范一次函數的解題步驟。

過程與方法：經歷“從生活中尋找一次函數的應用實例”的活動過程，讓學生從生活現象中抽象出數學問題，從而使空間觀念和抽象、概括的能力得到提高；能夠利用iPad及相關的APP及學習平臺進行自主學習及小組協作學習，培養數學學習的自主及協作能力。

情感態度與價值觀：提高對iPad支持下數字化學習方式的認識，提高網絡支持下的自主學習及協作學習的能力，提高對數學學習的興趣，在數學問題的探究與建構中體會數學的奧妙。

2.教學重難點

重點：一次函數的應用。

難點：一次函數的靈活應用、規范的解題步驟。

3.教學平臺及軟件

博客圈子、南京市教育信息化公共服務平臺、淘題吧。

4.教學對象

南京市弘光中學初二七班，全班共48人，其中男生20人，女生28人。全班共分8個小組，6人一組。該班學生自初中入學以來就在各學科嘗試運用iPad進行教學，學生經過前期的培訓以及后續的常態化應用，已經對iPad的操作非常熟練，且對該種學習方式持有濃厚的興趣。

5.教學過程設計與分析

（1）課前準備

教師：①在博客圈內的老師工作室發布課前學習要求。

②參與課前學生在博客圈內的學習和討論。

③以學定教，根據學生前期獨立學習、交流和小結的情況確定教學方案和導學案。

④設計當堂練習題和十分鐘測試題，及時反饋矯正。

學生：依據老師提出的學習任務和要求完成自主、合作學習的任務，小組進行學習總結提出未解決的問題，完成自學后練習。

評析：數字化的學習環境為學生的多樣化學習方式提供了便利和可能，能夠使“教師主導、學生主體”的理念深入教學實踐。教師更多地扮演著一個組織者、引導者和共同參與者的角色，而不是傳統教學方式下的知識灌輸者。教師以在博客圈中發布預習要求的方式為學生指明學習目標和方向，使得每個學生都能夠有目標、有方向地進行預習和協作，而不是“無事可做”或“只有小組長在做”；教師以平等的身份參與學生的小組討論及探究活動而不是傳統教學中的話語中心，體現了師生交流的平等性，一方面給了學生更大的自主空間，另一方面使得教師的建議和指導更有針對性和效率性；數字化學習環境的支持使得師生可以跨時空進行交流，教師課前根據學生學習小組預習情況的總結來確定第二天上課的教學設計和方案，可以真正做到以學定教。

（2）知識感知階段（課前預習）

評析：本階段的學生活動既有自主學習也有合作探究，這是對前面所學內容靈活應用的檢測，也為后面學習內容的深入做了回顧與鋪墊；另一方面學生要進行小組協作探究，通過親身體驗和感知從生活中發現一次函數應用的實例，并進一步抽象出數學問題進行解決，學生能夠有充足的時間和空間經歷數學問題的觀察、實驗等活動過程，對真實情境的感知必然引發真實數學問題的提出，而對數學問題的抽象概括、探究解決正是學生體會和理解數學與外部世界聯系的基本途徑，學生在這個過程中慢慢建立了模型思想，慢慢提高了學習數學的興趣和應用意識。

（3）知識建構階段（課堂建構）

評析：學生課堂建構活動的開展始于感知階段的疑惑問題，學生將小組研究成果以keynote的形式進行展示，同時拋出研究過程中的疑惑問題，全班同學進行集體建構，共同解決疑惑問題，同伴之間在相互的討論溝通中不斷深化對問題的理解，在反駁建議中使問題的解答逐漸清晰，教師根據學生匯報情況和課前博客圈子中的討論情況針對性地進行指導，總結問題類型，形成全班的知識建構。教師還可以在淘題吧中組卷派發典型練習題給學生，學生做完后會有系統反饋，錯誤問題的解決是通過小組討論來完成的，教師可通過系統的分析功能即時查看學生的做題情況，有針對性地進行講解分析以及做題規范的示范，這是信息化教育手段在提高教學效率方面的完美體現。

（4）知識應用階段（課堂檢測及課后練習）

評析：本階段的設計是在學生感知和建構數學問題的基礎上進行的。公共服務平臺的小老師功能可以讓檢測優秀的學生充當小老師給其他學生批改題目，同時這個小老師也有責任督促被批改的同學進行錯誤題目的修改，這一功能的應用極大地提高了學生的學習主動性和學習興趣。針對學生的學習情況，教師也會在課后布置分層練習的作業，切實考慮到不同學生在數學上的不同發展水平，使得每個學生都能夠基于自己的現有水平進行個性化的學習。

數字化學習方式為現在的教學帶來了很多變化，但我們也發現數字化教學實踐之路漫長而坎坷，仍有很多問題亟待我們去解決，如尋找合適的平臺和軟件，轉變教師的教學觀念，合理地進行教學設計等，帶著對這些問題的思考，本研究會繼續推進實驗進程。

參考文獻：

朱哲.iPad2在中小學數學教學中的應用[J].電化教育研究，2011（11）.

編輯 溫雪蓮