数字化学习：技术与课堂的融合与创新

陈玉

【摘要】数字化技术融入小学数学课堂能丰富学生的学习方式，培养学生的创新意识和信息素养，让学生的交流互动多元化，让学生的思维可视化。大数据的精准评价，让教师能根据数据分析结果调整教学策略，优化教学内容与方法，做到以评价促教学。

【关键词】数字化;技术;课堂;融合

《义务教育数学课程标准（2011年版）》明确指出：“信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及教学方式产生了很大的影响。数学课程的设计与实施应根据实际情况合理地运用现代信息技术，要注意信息技术与课程内容的整合，注重实效。要充分考虑信息技术对数学学习内容和方式的影响，开发并向学生提供丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的有力工具，有效地改进教与学的方式，使学生乐意并有可能投入现实的、探索性的数学活动中去。”在教育信息化的大环境下，数字化技术与课堂教学融合已成必然趋势，教师运用数字化技术可以把难理解的知识和抽象的概念，以及枯燥的讲解变得生动、有趣、可视化。数字化技术与课堂教学的融合，为学生提供了自主探究、合作交流、共同发展的平台，不仅点燃了学生的思维火花，更提升了学生的信息素养。

一、数字化学习的概念

数字化学习（亦称在线学习、电子学习或基于计算机的学习）可以理解为基于数字化技术的学习方式，包括运用互联网的在线学习、工具化学习、互助学习、协作学习……数字化学习对教师而言是一种基于教材的全新教学方式，对学生而言是一种全新的学习方式[1]。丰富的教学方式、学习方式能促进数字化学习高速向前发展。

二、数字化学习的特点

（一）个性化教学

数字化课堂教学具有选择性、弹性、符合个性发展等特点。在课堂教学中，教师可以进行统一教学，也可以根据学生学习水平、学习能力的不同，选择合适的教学方式，借助数字化技术，利用不同的教学平台、微视频、工具教学。学生也可以根据自己的时间、能力，选择更适合自己的学习方式。这样能让不同层次的学生都获得发展。

（二）精准化教学

在整个教学过程中，后台会全面采集学生学习过程中的数据，包括学生的答题正确率、答题速度等，让教师能对这些数据进行分析，全面掌握学生的知识结构、认知结构、情感结构、个性特征、能力倾向等，更精准地分析学生的学习状态。这样教师不仅能够诊断学生的学习问题，还能快速调整自己的教学方式，使其更适合学生。

（三）开放式教学

基于互联网的教学服务，让学生不仅可以在课堂上学习，还可以从网络上获取丰富的学习资源。教学资源的开发，教学技术的创新，以及教学的开放，让学生能从学校外部获取更多的优质资源。学校的围墙正在被打破，互联网时代开放教育的生态系统正在形成。

（四）融合式教学

人与技术的融合、数字化技术与教学的融合、真实实验与虚拟实验的融合，形成了良好的信息生态。在这样一种新型的生态圈中，人人都是主体，学生、教师、技术之间是平等、互动的关系。作为“数字原住民”，学生有着强大的学习能力，必能很好地突显自己的主体地位，将学习内容、学习方式、数字化技术互相融合，使其产生“化学”作用。

三、数字化技术与课堂教学融合的实践

（一）从单一互动方式到多元互动方式

在传统的以教师为中心的课堂教学中，为了让学生参与到数学课堂学习中，教师一般以“你问我答”的方式与学生进行互动，互动方式比较单一。为了解决这一问题，常规的方法是教师收集好学生的答案，通过投影或实物展示等方式展示学生的学习成果。这种做法虽好，但存在学生的理解速度滞后、资源呈现有限、学生思维具有片面性等问题。而数字化技术的融入能够拓宽教师的教学思路，拓展教师的教学视野，让教师利用一些新的数字化学习工具，弥补传统教学中的弊端和不足，改进、优化教学过程，提高学生的课堂参与度，促进学生思维可视化，帮助学生理解知识、发展思维。

在执教“组合图形的面积”时，传统教学中，教师一般是给学生几个不规则图形，让学生用剪刀裁剪图形，并通过平移或旋转将其拼成规则图形。教师要想展示学生的作品，需要小心翼翼地把它移动到实物展台上，一个个展示。而利用“图形分割”软件，学生可以在平板上割补图形（图1），并在智慧平台上上传自己的作品。智慧平台的共享功能能让学生随时查看其他同学的作品，甚至可以为优秀的作品点赞（图2）。而教师在自己的终端同样可以看到全班同学的作品，能快速了解学生的情况，并根据系统分类快速找到需要展示的作品（图3）。在师生互动、生生互动、生机互动等多元互动中，课堂的交流更有针对性，也更加深入。

（二）从隐形思维到思维可视化

日常课堂教学中，教师只能在展台上展示学生的静态作品，而数字化技术的融入可以把学生的思考方法、思考路径这些本来不可视的思维过程清晰直观地呈现出来。思维可视化有利于学生掌握知识的核心，突破知识难点，有效提高信息加工及信息处理的效率。通常，教师传授知识时主要是由果索因、解释回顾知识的形成过程，这一过程存在比较抽象、不够直观的问题，学生在理解时有一定的难度。

在执教“组合图形的面积”时，教师展示了几件学生的作品，提问学生：“你们能明白他们的想法吗？”学生观察作品后，会提出自己的看法。在传统课堂中，学生理解他人的想法需要靠空间想象，對于数学基础一般甚至薄弱的学生来说，想象是有难度的。而利用数字化技术，学生在使用平板中的“图形分割”软件进行操作时，教师可以同步利用平板内置的“录屏”功能，录制下学生的操作过程，留下学生学习过程中思维的痕迹。目前，我校采用两种方式呈现视频：一是借助智慧平台，将录制的视频上传，然后根据教学需求，利用“互助看屏幕”功能播放视频;另一种方法是链接“苹果盒子”与平板的镜像功能，将视频投屏到第二块大屏幕上，哪个视频需要讲解，就同步投屏。在技术工具的辅助下，教师可以更准确地分析学生的思维状态，学生可以更加直观地了解解决问题的全过程。

在独立研究与集体交流的过程中，运用数字化技术能够让每一个学生都看到动态的思考过程，使抽象的数学思维方法变得形象，实现由因到果的思维过程的呈现。思维过程的可视化，能够培养学生解决问题的多元思维。

（三）从动手操作实验到工具介入实验

智慧出自指尖，思维源于活动。在数学教学活动中，教师需要让学生动手操作、实践，帮助学生深刻理解知识。每当开展数学实验、探究类活动时，教师都要做大量的前期准备工作，为学生提供丰富的活动材料。一方面，这需要花费教师大量时间;另一方面，材料的消耗量很大，虽然有些材料可以重复使用，但更多材料只能使用一次。怎样能让数学课堂教学既释放教师的双手，让教师留出足够的时间给学生讨论与思考，又能使数学实验材料可以反复使用，减少成本呢？数字化技术的加入，为数学实验、课堂教学活动提供了重要的支持。

如在执教“三角形的内角和”时，为了验证三角形的内角和是180°，学生前期通过量、折、拼的方法进行了验证，但测量的数据存在误差，且全班同学每人只有一次验证机会，不能说明所有三角形的内角和都是180°。于是教师利用数字化工具（图4），在软件上用鼠标任意拉动一个角，三角形三个内角的度数在不停地变化，但是三角形的内角和一直是180°。在进行大量的操作后，学生能够得出正确的结论。

又如在执教“圆的周长”时，传统课堂中，为了让学生了解数学家们是如何研究周长与直径的关系，教师会给学生准备大小不一的圆片、细绳、计算器等，让学生小组合作围一围、量一量、算一算，探究圆的周长与直径的关系。整个实验花费的时间很长，且学生测量出的数据不够精准。于是教师开发出了一个工具（图5），能让学生在开展模拟实验的过程中更加深入地理解圆的周长和直径的关系。学生在平台上输入圆的直径，平台就会出现与之匹配的圆，并计算出它的周长。学生将圆的周长、直径数据输入表格，系统能自动生成完整的数据表，平台还能汇总全班学生的实验数据。这一数学模拟实验可以不断重复操作，更重要的是，算出的数据更精准，能使课堂更高效。

再如在执教“公因数和公倍数”时，学生很难理解什么时候用公因数，什么时候用公倍数。而借助数字化工具（图6），学生只需要把小正方形往大长方形中拖动，就能知道哪个小正方形可以正好填满大长方形，从而理解公因数、公倍数的关系。

（四）从经验型评价走向大数据精准评价

在日常的课堂教学中，教师课前会根据自己的教学经验来预测学生的学习情况;课中会通过不断地巡视来了解学生当下的学习情况;课后会通过批改学生的练习或者进行小测验来了解学生的知识掌握情况。这样虽然也能了解学生的学习情况，但是效率较低，了解到的情况也不够精准，教师并不能精准评价每个学生的学习状态。数字化技术的融入，让教师可以迅速收集、分析后台大数据，在最短的时间内了解学生本节课的知识掌握情况，及时调整自己的教学策略，从而高效推进课堂教学。

如在执教“解决问题的策略：转化”时，学生进入练习系统答题（图7），学生提交作业后，后台迅速分析出第1、2题的正确率非常高，第3题的错误率很高，于是教师重点分析与讲解第3题，突破难点。

又如，笔者在执教五年级上册“复式统计表”时，知识新授后需要让学生完成一项任务：根据本班级的情况，快速填写各兴趣小组感兴趣的同学分别有多少人。传统课堂教学中，先由每个小组统计自己组的数据，再由教师负责汇总数据。现在，学生只需要在智慧平台上做一份问卷，选择自己的兴趣，快速提交就可以了，大大提高了课堂效率，让学生能把更多的时间留在对结果的分析上。当然，除了智慧平台，腾讯文档也可以用于统计数据。例如，笔者在执教四年级上册“可能性”时，让学生摸20次球，统计摸到红球或者黄球的可能性。笔者在腾讯文档中设计好表格，摸到红球，就把格子的颜色设置为红色;摸到黄球，就把格子的颜色设置为黄色。这样能把学生摸球的结果直观地呈现出来，使统计速度更快。

大数据的精准评价关注每个学生的表现，将数据与教学内容、知识点相关联，能让教师根据数据调整教学策略，优化教学内容与方法，做到以评价促教学。

四、对数字化课堂研究的思考

将数字化技术融入数学课堂中，提高了课堂教学的效率，丰富了学生的学习方式。但是教师要认识到，任何一种技术都只能作为课堂教学的辅助工具，任何形式的技术都必须为教学内容、教学目标服务，只有扬其所长，才能发挥其应有的作用。且并不是每节数学课都必须使用数字化技术，数字化课堂不能替代传统课堂。教师在教学中必须学会选择，哪节课应该运用数字化技术，哪节课更适合传统课堂教学。教师要基于教材和学生的认知规律，努力寻找最符合学生的成长规律的教学方式。

结语

数字化技術融入课堂已是必然趋势，教师应该基于课堂，应用技术，注重创新，以实现信息共享、精准分析、智能服务，推动教育教学的转型与升级，全面促进数字化技术与数学课堂教学的有效融合，让课堂变得个性化、多元化、可视化、精准化。学校的围墙正在被打破，灵活、开放、精准将是未来学校变革的关键词，让我们以技术为翼，以生为本，助力学生深度学习。

【参考文献】

[1]美理查德·梅耶，李爽，盛群力.在线学习研究30年[J].数字教育，2020，6（02）：1-8.