基于城鄉網絡一對一環境的小學數學元認知能力訓練

寧柳妹+熊少云

摘 要：不能正確移動小數點位置而導致錯誤是小學高年級數學常見錯誤。解決此困難的重要方法是提高學生的元認知水平，即幫助學生整理和歸納錯解形式、分析錯解原因、用逆運算檢測計算結果。但元認知形成需要大量訓練，傳統課堂中教師對數十學生窮以應付效果不顯。基于一對一環境，每臺計算機成為教師助理、體檢員，通過虛擬考場測試，并實現學習結果成像，進行即時學習診斷。計算機幫助教師當好醫生“把好”學生知識掌握的“脈”。一對一環境可讓學生之間相互學習、相互啟發，為元認知培養提供有效環境。另外，元認知訓練需教師有較高教學技巧，一般鄉鎮學校難以開展，為實現城鄉教育均衡，構建“城鄉一對一協同課堂”網絡，構建“教、學、互動”同步教學機制，城鄉學生同步開展元認知訓練，實現城鄉教育均衡。

關鍵詞：小學高年級數學；易錯題；一對一環境；教育均衡；元認知能力

一、背景及問題的提出

美國心理學家佛拉維爾給元認知下了定義：元認知是一個人所具有的關于自己思維活動和學習活動的認知和監控。其核心是對認知的認知。小學高年級數學教學中，城鄉學生都出現不能正確移動小數點位置而導致計算錯誤現象，需培養學生元認知能力。比如，訓練學生對自己的錯題進行分析，歸納自己錯誤類型，尋找自己錯誤的原因，通過乘除逆運算檢驗結果。小數計算過程自我監控、自我管理的元認知能力培養不是一蹴而就，需要大量訓練，并且，每個學生錯誤點不同，也需要因材施教。

面對幾十個學生如何開展元認知訓練及個性教學呢？一對一課堂為其提供可行環境。基于信息技術與教學的深度融合理念，設計互動課堂教學系統，計算機成為元認知訓練的診斷、訓練、互動平臺，教師能快速獲得每個學生的錯誤點，學生不僅能夠開展個性學習，還可以開展生生互動啟發。

在實踐中，元認知訓練課程需要老師精心設計及準備，也值得更多學生參與，尤其是鄉鎮、村校及教學點的學生。基于一對一教學環境，構建以城區學校為中心，輻射鄉鎮學校及教學點的一校帶多校，一校帶多點的“城鄉一對一教同步、學同步、互動同步的均衡教育模型”。通過“潛能在線”平臺的人機交互技術，通過人機交互情境，讓學生將知識更加高效的掌握，實現城鄉網絡互動協同課堂。在“城鄉一對一協同教學平臺”上開展小數計算的元認知訓練。

二、分析問題

小數移位元認知訓練的教學重難點是發現錯誤、分析錯因、學會糾錯，攻破出錯點，找到糾錯的好方法，正確掌握小數除法移位易錯題的計算方法。通過觀圖、分類、 反思、百分百元認知訓練，提高認知水平。為了提高體驗，在訓練環節要求兩位學生合作學習，通過學生之間相互檢驗，逆運算等達“萬無一失”效果，不僅強化元認知體驗，還培養精益求精的學習態度。體驗中總結出方法：①觀看教師錄制微課；②對照自己是否有出錯，學生心里有列表并分類錯在哪里，進行自我反思；③協同學習過程中兩人一起做，相互矯正、相互檢測，推進元認知的執行，以情感驅動促進合作學習；④互動評價推進認知水平的提高。

小數除法移位教學是本教學環節學生最難掌握的教學內容，也是學生最容易出現的題型錯誤，那么如何解決這個問題呢？

措施一：基于微視頻實現“自主高效”的課堂視頻輔導，把關鍵內容錄制為微視頻，指導學生學習。通過模擬現實正誤演練情境、引導有序思考：新豐小學5（1）班與嵐谷中心小學5（2）班一起觀看微視頻，達到教同步、學同步。在教師不引導學生如何觀看的情況下，學生獨自看微視頻，教師注意觀察學生在微課學習中的學習反應。微課視頻通過學生在線測試的5道小數除法計算得出的學習成像圖，發現小數除法易錯題型，再針對錯誤題型進行錯因詳細講解并總結出糾錯好方法。

措施二：基于“潛能在線”學習平臺中的“在線導學”實現同步教學，設計“導學、導說、導寫、導練”等四大環節，目標學習清晰展示。學生在觀看視頻后，說說、寫寫自己曾經的錯例、錯因以及收獲，賞析城鄉協同課堂學生“在線導寫”部分的作品，實現城鄉學生“人機交互+網絡互動+學科應用”互動同步學習。

措施三：基于“潛能在線”學習平臺中的“口算訓練”開展互動競賽，實現“城、鄉”兩個班級當場口算訓練成績比對，讓學生在比賽過程中體驗緊張思維的狀態，提高學生學習積極性與競賽趣味性，總結反思積累經驗。

措施四：基于“潛能在線”學習平臺中的“虛擬考場”學習成像圖診斷課堂學習，通過“小心別錯”“萬無一失”兩個環節的“虛擬考場”在線同步測試，考查“城、鄉”學生小數除法移位商不變規律的掌握情況，提高小數除法計算的準確率；同時教師利用該平臺“學習成像圖”統計分析學生知識掌握情況，為課堂教學診斷提供依據，也為學生自我糾錯能力，錯題的修改，自覺驗算、發現錯誤糾錯的良好習慣打下基礎，也為“城 、鄉”學生互動學習競爭趣味性提供平臺。

三、建立城鄉網絡協同互動課堂實驗模型

通過導學（自主觀看微視頻）進行自主學習；導說（對照自己曾經出錯的例子，說出錯的原因及避免出錯的好點子）；導寫（通過書寫進行更深層次的思考，自我反思更加深刻）在反思中不斷反思積累經驗，通過導練環節，口算訓練中城鄉兩校學生PK，以及小心別錯和萬無一失環節，通過學習成像技術的檢測、訓練使學生更加高效的掌握知識并應用。

1.基于一對一環境的人機交互訓練環境

本課堂的學習場地是在學校機房，以“潛能在線”平臺為依托，每位“城區、農村”學生在人機交互環境下，通過觀看在線《小數除法移位易錯題的再學習》微視頻，當有認知沖突時，學生及時發現問題冷靜思考，大腦處于激活狀態。

城區小學、農村小學班級成績的當場比對，刺激每個學生的學習狀態，成就感與參與感增強。

口算訓練，成績比對（武夷山城區小學、新豐小學PK武夷山農村小學、嵐谷中心小學）

2.“學習成像圖”診斷課堂學習

在“虛擬考場”中的“在線測試”中的學習成像圖能快速地幫助師生診斷課堂：哪部分掌握較好，哪部分掌握的不理想。例如這張學習成像圖可以看出8.73÷0.9這道題的正確率31%。

該學習成像圖有利于教師及時了解易錯題型，還有利于城鄉之間學生掌握情況的比對，更有利于城鄉師生后面的針對性教與學。

3.“在線導學卡”城鄉協同教學：微課、口算訓練、虛擬考場、學習成像集成為導學環境

本課基于信息化環境中，依據網絡教學平臺設計“在線導學卡”（思維導航圖、可視化技術），把傳統的“導學卡”遷移到網絡信息環境中，讓課堂的目標、課的流程都能直觀明了，有利于實現城鄉學生“人機交互+網絡互動+學科應用”互動同步學習。

本課包括以下四大環節：導學、導說、導寫、導練。

在線導學：在線觀看微視頻，明白“小數移位除法”出錯主要的原因。

基于微視頻實現“城區、農村”統一的知識講解，優質微視頻是優秀教師教學設計的載體，是其經驗、能力的“數字化、技術化”。微視頻分享是數字化“城區、農村”優質教師共享的方法之一。

導說：觀看微視頻后說一說自己在“小數移位除法”中常出的錯誤，分析錯因，找到糾錯的好方法，提高學生小數移位除法自我糾錯能力。

在線導寫：在導學卡的答題點中開始答題，并提交。學生可借助網絡導學平臺，相互查看，點贊或者評價別人作品，一切都可視化，學生間的交流更近距離，共享資源，互助學習。

導練：設計了“口算比賽、小心別錯、萬無一失”等學生喜歡的闖關游戲，緊張刺激，激發思維靈活性、敏捷性。

通過“在線導學卡”把抽象問題簡單化、趣味化，并通過網絡信息分析、運用、評價、分享等互動，提高學生的認知水平。基于網絡人機交互教學環境實現師生、生生之間的互動，并在互動中欣賞他人、完善自己，達到預期效果。

四、特色及成效

（1）城鄉教育均衡協同發展：以城區小學為主課堂，農村中心小學為副課堂，通過“潛能在線”平臺實現教同步、學同步、互動同步，促進城鄉教育教學協同發展，這是一種新的教學模式的嘗試，更是一種挑戰。

（2）面向認知思維的人機訓練：以微視頻為介入點，通過導說、導寫環節，讓學生自主學習，從中發現錯點，思考錯因，糾正錯誤。

（3）面向學習過程的數據采集：通過“潛能在線”“小數除法口算訓練”互動競賽，實現“城、鄉”兩個班級當場口算訓練成績比對，讓學生在比賽過程中體驗思維激活的狀態，提高學生學習積極性與課的趣味性，解決學生運用新媒體新技術的畏懼心理。

（4）實證化教學過程及個性診斷：通過“虛擬考場”在線“城、鄉”同步測試，檢驗學習成果，聚焦“學習成像圖”，診斷課堂學習，城鄉協同課堂采集大量的教學依據，為校際教學管理提供支持，為“城、鄉”教師的教與學生的學提供解決“藥方”。

通過信息技術教育與學科教學深度融合，利用計算機網絡平臺與新媒體和新技術，實現生生、師生、班班、校校的課堂教學互動，實現教同步、學同步、互動同步，促進資源共享、資源均衡。