电子书包支持的小学数学互动课堂案例研究

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摘要：电子书包在课堂中的使用将使学生的学习方式发生巨大变化，使课堂学习不受地点、时间限制，随时、随地地自主学习。该研究选取小学数学互动课堂为例，使用IFIAS分析研究教学行为，了解发生在教室互动情境中事件的影响，以帮助教师了解进而改进其教学行为，从而总结出电子书包教学的小学数学互动课堂的特征及问题。

关键词：电子书包；互动课堂；案例研究；IFIAS；弗兰德斯互动分析系统

【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009―8097（2015）03―0029―07【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.03.005

一 电子书包概述

电子书包是一种可以随身携带，承载着丰富的数字化教育资源，具有网络支持与服务功能，支持学校、家庭、社会教育系统中各要素之间的协同互动，并满足学习者个性化学习的移动学习媒体。电子书包集优秀师资、优质教学、优质海量教学资源于一体，电子书包在课堂中的使用将使学生的学习方式发生巨大变化，使课堂学习不受地点、时间限制，随时随地地自主学习。伴随电子书包进入教育领域，移动终端、海量资源、多元智能学具使人们所期待的泛在学习、个性化学习以及新课改提倡的自主、探究、协作等新兴学习方式成为可能。由此可见，电子书包无疑是促进教育改革、加快信息化发展、实现更高层教育目标、培养具有创新型思维人才的重要工具，电子书包的研发和应用将有力推进我国教育信息化的进程。相关数据显示，截止2013年，北京、上海、广州、西安等大城市的中小学均开展了电子书包的教学实验，各学者对电子书包的研究涉及了语文、数学、英语、科学等多门学科。

二 改进型的弗兰德斯互动分析系统

弗兰德斯互动分析系统（Flanders InteractionAnalysis System，FIAS）是美国学者弗兰德斯在20世纪60年代提出的一种课堂行为互动分析技术。FIAS是教室中师生教学互动行为观察系统，是一种记录和分析教师在教学情境的教学行为和师生互动事件的分析系统。FIAS的目的在于记录教室中师生互动的重要事件，以分析研究教学行为，了解发生在教室互动情境中事件的影响，帮助教师了解进而改进其教学行为。FIAS以量化的方式对课堂教学中师生言语交互行为进行统计、分析处理，客观呈现事实，避免了传统的质性课堂评价的直观性和随意性，保证了教学评价的客观性和科学性。但是由于FIAS忽视了学生在课堂教学中的行为表现，所以研究者无法真实并详细地了解到课堂中学生的学习行为。且有些类别表达的情形可能是不同的（如“沉寂”是老师的“沉寂”还是学生的“沉寂”？是混乱后的“沉寂”还是学生做练习的“沉寂”？还是学生思考问题的“沉寂”？），但FIAS将其归为一类无法区分真实的情形，而且由于信息技术在课堂教学中发挥不可替代的作用，在教学过程中会与师生产生丰富的交互活动，但FIAS中也无法反映出这一类的互动。华东师范大学的顾小清教授结合自身实践，对弗兰德斯互动分析系统作了改进，增加了能够反映学生行为的内容，以及能够反映技术与师生互动的内容。改进后的弗兰德斯编码系统（Information Technology-based Interaction Analysis System，ITIAS），包括教师语言、学生语言、沉寂和技术等四大类18种编码。

三 课堂教学案例的分析

本研究选取的案例是2014年第七届全国中小学互动课堂教学实践观摩活动中的武汉市武昌区三道街小学黄志峰老师的《数学广角一一烙饼问题》，结合本研究的分析，现将视频《数学广角――烙饼问题》课堂教学的内容及师生互动的情况作如下分析：

1 教学过程的时序分析

《数学广角――烙饼问题》一课主要教学过程的描述如表l所示。

2 利用ITIAS分析并形成矩阵

FIAS对记录编码的分析是通过分析矩阵来实现的。研究者对教学视频《数学广角――烙饼问题》按照ITIAS系统的规定作了完整的观察记录，采用3秒的时间间隔抽样，共取得835个编码，834个编码组合，并利用分析矩阵进行了分析，生成的互动分析矩阵如表2所示。

（1）课堂情感气氛

表2矩阵中1～3行与1～3列相交的区域是积极整合格，从表中可看出，落在积极整合格的记录次数占总次数的1.22%，说明在情感交流上没有隔阂。矩阵中8～9行与7～8列相交的区域是缺陷格，落在缺陷格的记录次数占总次数的0.73%，说明情感气氛相对融洽。由此说明，教师利用语言行为有效地构建了一种和谐共振的师生互动的心理环境。

（2）课堂结构

由表2数据通过计算可以得出课堂教学交互行为比率统计表，如表3所示。

从表3所示的课堂教学交互行为比率统计表可以得出本案例课堂的构成结构。从表3中的数据可以看出：教师语言、学生语言、沉寂和技术4大类行为比率分别约为30.77%、24.30%、28.57%和16.36%。本研究所选取的案例中，教师语言行为与学生语言行为的比例约为1：0.8，充分说明了执教教师在课堂上，充分尊重了学生的言语权，有意识地将更多的言语机会留给了学生，学生的言语参与度很高。课堂沉寂比率28.57%，深入分析可知，沉寂中学生做练习和思考的比率分别为85.47%和5.98%，所以整个课堂教学实践利用效率非常高，无效语言或混乱很少。另外，大部分（65.67%）的学生在操作技术，学生进行小组讨论的比率为9.04%，这些数据说明教师给予了学生较多的时间和机会让学生设计实验、自主探究，但学生互相讨论的却比较少。

（3）语言教学风格

IFIAS将教师的语言分为直接语言和间接语言两大类。本案例中，教师间接语言行为共89频次，直接语言行为共163频次，二者比例约为l：2，表明该教师的间接言语行为明显少于直接言语行为。进一步分析各个编码在矩阵（表2）中出现的分布，可以看出，6-6格有密集分布，由于IFIAS中给数字“6”赋予的意义是“讲授”，因此表明教师持续讲授时间较长。由此可见，这个教师的语言风格属于直接教学风格，不太利于学生高级思维能力的发展。另外，教师语言积极影响共35频次，消极语言影响共78频次，教师积极影响与消极影响比例约为0.45：1，表明教师倾向于消极强化。

（4）师生互动行为

教师在教学中有9.52%的时间用来提出问题，继续分析可知其中封闭性问题和开放性问题的比率分别为19.23%和50.00%，教师给学生提供发挥想象的机会较多。从视频中可以观察出，多种教学活动都是由问题来引导的，说明教师在这节课中注重用问题引导学生的学习过程，注重培养学生的问题意识，培养学生的创造性思维能力，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3动态特性曲线分析

为了更为系统、直观地观察到各种主要参数在课堂教学中的动态变化，本研究以一分钟为单位，对IFIAS的主要参数分别作计算。根据计算结果，绘制出了教师语言、学生语言、技术使用百分比动态特征曲线，如图1所示。

通过观察图1，我们可以清晰、直观地看到课堂上教师语言、学生语言以及使用技术的起伏波动和节奏。从教师语言比率曲线可以看出，教师语言贯穿在整个教学活动过程中，时而起伏、时而跌宕，表明教师在教学过程中充当着引导者和指导者的角色。从学生语言比率曲线可以看出，学生语言同样表现出跌宕起伏的特点，一些时段内学生语言比率非常高，甚至高达85%，而在学生语言高峰之前和之后，有8次完全没有学生的讲话，但时间都不超过3分钟，而且可以发现，学生没有言语的时候，大部分都是在教师的指导下使用技术做课堂练习。

从技术使用比率曲线可以看出，技术始终贯穿在本案例中，但并不是每一分钟都有使用技术，技术贯穿在教学和学生的练习中。

从三条曲线此起彼伏的交错中，我们可以得出本案例中课堂上的师生互动关系表现为：在整个课堂教学中，教师语言与学生语言交错出现，教师通过提问、让学生练习（其中教师深入学生进行辅导），让学生充分参与到教学中来。技术贯穿于教师的教和学生的学中。如此，“以学生练习为主，教师给予实时引导”这样的互动关系构成了这堂课的基本过程。

四 电子书包支持的课堂教学互动特征

1 电子书包支持的课堂教学互动的特点

通过对本案例的分析，研究者总结出，基于电子书包教学的小学数学课堂教学互动的特征有如下几点：

（1）课堂教学气氛融洽

该案例中，教师鼓励学生对课堂的积极参与，教师通过对学生进行提问、表扬、鼓励等，给予学生很大的自信，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，学生积极与教师、学生、技术进行互动，提高了学生在课堂中的主体性，营造了一个良好的课堂气氛。

（2）良好的互动环境

信息技术的快速发展为教育教学带来了多种教学媒体，如交互式电子白板（或交互式电子双板），电子书包等，为课堂教学及其互动增添了多种类型。本案例中，授课教师很好地结合了交互式电子双板和电子书包，如让学生运用电子书包中的仿真实验软件，再将其上传到交互式电子双板呈现出来；利用电子书包的拍照功能，实时地将学生的作业上传到交互式电子双板等，为课堂教学营造了自然良好的教学互动环境。另外，教师利用电子书包为学生提供了动手操作的机会，在动手操作的过程中，学生有机会把脑海中关于问题的多种思考付诸于实践，最终得到自己较为满意的答案。这种对话型的教学模式更加符合新课程改革的要求，充分体现了“教师主导一学生主体”的教学，是追求人性化、尊重主体性、体现创造性的教学。

（3）多样化的课堂教学互动形式

传统课堂教学中的教学互动只表现在师生之间、生生之间以及学生与教学内容之间的互动，而电子书包、交互式电子双板支持的教学互动不只限于这些互动形式，还包括教师与电子书包、交互式电子双板的互动及学生电子书包、交互式电子双板的互动等。因此，电子书包、交互式电子双板支持的教学使得课堂教学互动形式更加多样化。本案例中，教师恰当地综合运用了电子书包和交互式电子双板进行教学，使得课堂教学互动形式多样，促进了师生之间的情感交流，促进师生关系的和谐，而且还扩展了教学互动的深度与广度。

（4）提问技巧较高

提问是一种技巧，更是一门艺术。课堂提问时，提出的问题应难易适中，提出的问题要对学生有一定的点拨作用，要面向全体学生，兼顾优差生。技巧高的问题能调动学生学习、探索的兴趣，让他们在课堂上争先恐后地表现自己，以让学生有所悟、有所获，又能让学生感受到身上的愉悦和享受。课堂中，教师有必要通过民主的方式激励学生大胆提问、质疑，才能让学生真正完成对于知识的建构。本案例中，教师首先以学生探索“妈妈如何烙饼的”开始，最后又以“某餐厅的上菜顺序是怎样的”结束，这样与学生的日常生活相结合，很好地调动了学生学习的积极性，激发了学生学习的兴趣。

（5）技术作为学习要素融入课堂

多媒体技术在教学中作为知识呈现工具，交互式电子双板和电子书包在本案例中，被教师作为一种学习要素融入到课堂教学中。本案例中，教师充分利用了电子书包和交互式电子双板的各种工具，运用了多种教学手段，使师生间、生生间、师生与资源间产生互动，相互交流、合作，自主创新探究，切切实实提高学生的素质，进行一系列的有效学习。整个课堂，技术的使用比较合理，与教学内容的衔接与过渡很自然，真正将电子书包、交互式电子双板作为学习要素融入了课堂教学中。

2 电子书包支持的课堂存在的问题

（1）教学互动的深度与广度

我国现代教育家叶圣陶先生说：“自能阅读，不待教师教：自能作文，不待教师改”，又说：“教，是为了不教”。叶老先生将教师的主导作用和学生的主体作用说得很明确，它的终极目标是把着眼点放在学生能力的养成上，而要达到这样一个目标，离开了师生间融洽的“互动”是根本不可能实现的。本案例中，整堂课的互动整体看起来是很频繁的，但大多互动止于师生间的“一问一答”式的互动、学生与技术的互动，学生与学生间的互动较少，比率仅为9.04%。而且，学生与电子书包的互动大部分限于与技术的互动，而不是学生与学习内容的深度互动。

（2）师生间的情感互动较少

师生双方在课堂上主要以情感作为载体进行交互影响的。师生互动是指师生情感的互动。这种情感的相融能够调动情绪，触发灵感和创造力，使课堂变得富有生机和活力，使师生感受到成长的喜悦和生命的灵动。所以，在课堂教学中，要积极创设条件，促进师生的情感互动。本案例中，学生参与的积极性很高，但是教师没能触发学生的灵感和创造力，所以在本案例中，没有感受到师生表现成长的喜悦和生命的灵动。

（3）协作学习的设计不足

学生学习中的协作活动有利于发展学生个体的思维能力、增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力。此外，协作学习对提高学生的学习业绩、形成学生的批判性思维与创造性思维、对待学习内容与学校的乐观态度、小组个体之间及其与社会成员的交流沟通能力、自尊心与个体间相互尊重关系的处理等都有明显的积极作用。该案例中，小组的协作式学习功能体现的不够明显，主要原因是任务设计比较简单，学生的探究延伸空间较窄。没有真正利用小组合作学习，让每位学生都获得表达自己想法的权益。

（4）部分技术使用不当

技术的使用是为了辅助教学，丰富教学内容，激发学生的学习兴趣和求知欲望，帮助学生进行探索和发现，增大课堂教学的容量等，但课堂教学中，技术的使用要恰当，否则容易适得其反。在本案例中，学生在纸上记录实验的结果，然后用拍照功能上传，但其实教师可以引导学生在电子书包上直接绘制表格，填入实验结果，直接上传即可。

五 研究结论

本研究通过IFIAS并结合案例分析，总结了基于电子书包教学的小学数学课堂教学互动特征，指出了基于电子书包教学的小学数学课堂教学互动的特点与问题，一线教师及研究者提供参考。通过实验帮助教师发挥这些特征，总结出解决问题的策略与方法，是研究者后续的研究方向。