作者底静 单位:天津市河北区育婴里小学
内容提要:教育信息化不仅改变了教与学的方式,而且已经开始深入影响到教育的理念、文化和生态。如何组织小学生开展数学个性化学习,优化技术应用,为教师的教与学生的学提供可视化交流、实证性评价,如何处理数学学习中教学与技术的融合等,是教师需要思考并付诸实践的问题。
关键词:教育信息化 小学数学 个性化学习
十九大以来,教育信息化步入了2.0时代,开启了加快教育现代化、建设教育强国的新篇章。这场变革不仅改变了教与学的方式,而且已经开始深入影响到教育的理念、文化和生态。智能教学系统、虚拟现实技术、人工智能、3D打印技术、大数据分析、轻课、微课、慕课、翻转课堂等一系列的新兴理念已经成为21世纪当下这个时代教育的特征,正悄然改变着传统课堂中学与教的方式。曾经传统教育中“黑板+粉笔”的教学模式已经满足不了近日教育信息化时代到来的需求,教育工作者对教学模式和学习方式的反思,并开始认可和支持利用先进的信息技术来满足学生的个性化学习。
如何组织小学生开展数学个性化学习,优化技术应用,为教师的教与学生的学提供可视化交流、实证性评价,如何处理数学学习中教学与技术的融合等,是教师需要思考并付诸实践的问题。教育信息化的基本特征是开放性、共享性、交互性与协作性。相关实践研究指出,信息技术与教学融合也同样需要有一定的应用条件,只有当它成为学生认识与分析的工具,以聚焦问题解决的混合式学习方式存在时,才更有助于激活学生思维,实现个性化学习,提升培育学生素养、丰富应用新技术探求未知领域的意识与能力。
一、应用新兴的技术,营造非思维的个性化学习课堂
在小学数学学科中利用现代化的信息技术开展个性化学习,首先要结合学习内容,体现学科特质,以促进学生思维,丰富学生的学习方式,培养学生的数学学科核心素养为主要目标;其次要应用技术开展基于学习者个性特征差异的学习服务,记录、挖掘、呈现、分析、评价学生学习行为的实时数据信息,以可视化方式呈现结果,推动师生高效互动,进而实现个性化干预、指导,促进深度思维的发生。
新技术的应用可以帮助教师实现传统教学手段无法或较难达成的探索状态,体现技术应用的不可替代性,激发学生学习的兴趣。比如对“割圆术”的理解、图形的运动、角度测量等问题,传统教学中学生的探索往往局限于给定的学习材料,且前期的工作量大,探索过程误差较大,直接影响探究的结果。借助数字化平台的应用,就能轻易解决素材不够丰富、研究不够精确的问题。其次,新技术的应用也为丰富数学探究实验提供了保障。如“神奇的莫比乌斯带”实践活动中,运用自编软件开展虚拟体感实验,帮助学生体验分析知识原理。
在数学教学中可以借助 APP 软件,丰富学习过程,实现可视化理解。应用智能AI数据处理,适度减少数学实验等活动中的非思维过程,让研究更聚焦于数学内容的实质。例如,“三角形的内角和”的教学,大多采用剪、拼的方式操作归纳,而利用几何画板软件,确定底边两个顶点,拉动第三个顶点,学生可直观、形象地观察到三角形的形状及内角的变化,但内角和180°始终不变,直观地感受到数学结论的确定性,同时提高了学生学习的效率。又如,“探索图形”中对“涂色正方体”的研究,通过可视软件,输入不同棱长的数据,得到每类小正方体的涂色块数和在大正方体中的位置及数量,从而发现小正方体涂色的规律,适度减少数学实验等活动中的非思维过程,让研究更聚焦于数学内容的实质。
利用动态录屏技术,甚至手机随机拍摄,能获取学生第一手的思维过程资料,记录下思维的痕迹,以此推动学习互动。在教学过程中,“为什么这一步要重写”、“擦掉了什么”、“怎么不进行下去”、“为什么会选择列表”等问题能真正触及学生思维与学习的困惑点,激发学生的深度思维。例如,五年级上册“可能性”教学活动,通过平台实时视频摄录工具,即时记录学生不同次数的过程,比较异同,陈述思考,进而梳理规律。
二、利用大数据分析,掌握学生个性化学习的需求
所谓大数据,起初是指那些传统的数据处理与应用软件无法进行处理的过于庞大与复杂的数据集。但近年来,大数据作为一种术语更倾向于指使用预测分析、用户行为分析或从数据中提取信息等某些其他的高级数据分析方法。其所涉及数据集毫无疑问是相当巨大的,这种对数据的分析在发现商业趋势、防控疾病、打击犯罪等方面发挥着巨大的作用。数量大(Volume)、种类多(Variety)、速度快(Velocity)、准确度高(Veracity)、价值巨大(Value)被视为如今大数据的主要特点。大数据给生活、工作与思维带来了巨大的变革,它不仅改变了信息存储的方式,也正在改变人们对待与处理数据的态度与行为。毫无疑问,大数据所具有的特点对数据分析观念的发展起到推动与变革作用,下面结合维克多对大数据时代思维转变的阐述,分析大数据对小学阶段数据分析观念理解的深化与变革,学习分析技术是测量、收集、分析和报告有关学习者及其学习环境的数据处理技术,主要用于对学习者的学习行为及其学习环境进行调整与优化。
以往的教学中,教师对于学生学习状态的监控往往是参照先前经验。例如,二年级学生学习9的乘法口诀,有的教师凭经验会认为“六九五十四”这句口诀最易出现错误,并集中反复练习。但实际情况是,不同班级学生个体的记忆情况是不同的。借助数字平台进行大数据分析,可有效地解决上述问题。如建立常模题库,学生在学习平台 独立解答,后台数据分析,最后形成个性化的反馈报告。学生通过查看错误,分析原因,再次进行练习和巩固,有助于及时改进学习中的问题。同时,教师也可以通过平台的数据反馈掌握全班学生的整体情况,对教学效果进行评估,提出改正班级典型错误的指导建议。基于数据实证的学习评价有助于学生提升课堂学习效率,丰富认知体验。
六年级“平面图形的面积整理与复习”教学中,传统的方式是“知识点梳理+练习与讲解”,这样的过程无法更好地监控和关注学生的个性思维。我们利用大数据平台,捕捉每一个学生的知识整理过程。同时,将练习分为基础练习、拓展练习和提升练习三个层次,学生练习后平台自动批阅,并根据完成情况大数据分析后会推荐接下来需要学习内容和流程。学生完全根据自己的认知水平、学习需求进行学习。
三、选择远程线上教育,弥补学生个性化学习的短板
乘着“互联网+”的概念的春风,国内很多教育机构都引进了远程线上教育教学系统,新颖的形式、丰富的创意,通过这些教学系统向广大学习者提供一定的网络共享资源。远程线上学习是一种以学习者为主体的个别化、个性化的学习模式,整个学习过程都要借助信息化手段进行远程指导和教学管控,学习者通过自我控制和自我调节等方式,自主地调整和确定阶段性的学习目标和学习内容,并选择解决问题的最佳对策。
为了切实有效针对本班学生的学习水平和教学进度,可以通过网络系统,组织“班级云课堂”的活动,每位同学发挥自己对数学某一知识点理解得比较透彻或者有兴趣,通过老师后期的辅导和把关,为这位同学录制解题思路的小音频或者视频,上传到班级的云课堂中,方便学生在后起学习中对某一个知识点遗忘或存在漏洞,可以随时点击学习,打破时间和空间的限制,将不同时段的学习内容融合到需要的学习研究之中,使得数学知识的掌握、理解与应用形成一个整体,学习经历和学习方法融会贯通,整合分享。同时也激发学生学习的兴趣,让每一位同学成为学习的主人,完善个人学习中的知识体系。
作为小学生数学学习的重要方式,现代化教育不仅仅是简单的工具和技术手段的改变,更是教与学的思维方式、习惯的变革。教师应立足现有教材内容与学生学情,研制数学课程的内容序列及实施策略,不断提升学生个性化化学习的效果。
参考文献
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