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试论运用信息技术创新小学数学作业方式
曾令华 江西于都天润实验学校[内容提要] 本文针对小学数学作业方式的现状，从运用信息技术与新课程整合、转变学生学习方式的角度，阐述了新课程理念下的小学数学作业方式，论述了信息技术在创新小学数学作业方式中的作用，构建了信息技术环境下创新的小学数学作业方式，并提出了网络化作业平台设计的初步构想。
[关 键 词] 信息技术 课程标准 整合 小学数学 作业方式
前 言
学习是一个过程。从学生在校学习的外在操作过程看，学生的学习可简洁地描述为“预习——上课——作业”。学生的作业，是学生学习过程中必不可少的基本环节，是一种必不可少的学习评价方法，是学生学习成长中必不可少的记录。
考察我们以往小学数学的教/学研究，大多集中在课堂“上课”，也对课前的“预习”有所关注，却对课后的“作业”没有给予起码的注意——仅是注意了“作业”的负担（亦即作业量）问题。
当前，信息技术与课程整合、促进学生学习方式的转变，既是新课程改革实施和发展的要求，也是信息技术应用的重要领域和立足点，是基础教育教育信息化的重要组成部分。因此，我们很有必要从创新小学数学作业方式的方面，对转变学生学习方式进行一番探讨。
一、小学数学作业方式的现状
传统的小学数学作业是对学生课后复习行为进行督促和惩戒的一种手段，强调作业的管理功能和社会功能（如果教师不留作业将引起家长和社会的极大恐慌），而忽视了促进学生数学学习发展的功能。
传统的小学数学作业侧重于对所学知识的巩固、记忆和机械性理解，以达到熟练化和自动化的程度，只注重学生近期的学习成绩，而忽视了学生的长远发展，形成“见物（分数）不见人”的冷漠状态。教师不能更多地通过作业去注意造成学生学习方面的问题和障碍的具体原因，同时使学生提不起作业兴趣，对作业感到枯燥乏味，进而产生畏惧，在客观上压抑了学生潜在素质的发挥。
传统的小学数学作业是教师意志的体现，是学生被动接受的过程，是教师按照统一性要求（统一内容、统一要求、统一完成方式等）对学生的变相“灌注”过程。有关调查资料显示：80％的家庭作业都是老师布置的，对于不同层次水平的学生，大部分教师布置的家庭作业的内容和要求都一样，即使学生已经掌握，也要按时完成。这种专制的、千篇一律式的作业方式不仅无法调动学生的兴趣，而且所培养出来的学生也都“千人一面”，泯灭了学生的个性和创造性。比如，“一刀切”的作业方式，其难度和数量一般只适宜中等生做，对30%先进生来说，对他们构不成“问题情境”，难以激活他们的作业兴趣，浪费了他们的时间和精力，阻碍了学生主动性、积极性的发挥以及个性的张扬与发展；而对后进生来说，却又“跳一跳也难摘到桃子”，感受不到成功的喜悦，疲于应付，只好抄袭。
由此而体现的数学作业方式就只能是机械的训练，有调查数据表明：一半以上的作业是机械性的，70％的学生认为数学作业主要是做练习题或练习册，作业缺乏创造性成为困扰当前学生课外生活的一大难题。教师也清楚重复机械的作业对学习质量的提高也有限，但不这样做，教师心不安，唯恐学生作业的时间和空间被其它学科所抢占。学生的学习时间绝大多数花费在这种机械的作业训练上，困于大量重复机械的作业中难以自拔，因而对知识和技能反而掌握不准，更谈不上学习能力的发展了。
这种落后的小学数学作业方式的状况，到了非改变不可地步了。
二、新课程标准下的小学数学作业方式
1、学生动手实践、自主探索与合作交流的方式
《数学课程标准》认为：“有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆 ，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。”
作为学生数学学习过程的重要组成部分——数学作业来说，其作业方式必须是动手实践、自主探索与合作交流的方式。
动手实践：学生通过数学活动了解数学与生活的广泛联系，学会综合运用所学的知识和方法解决实际问题，加深对所学知识的理解，获得运用数学解决问题的思考方法,，并以物品或实施活动的方式予以表现。
自主探索：提倡学生自主地选择作业的形式、内容、完成方式，让学生自己留作业，体现作业中的层次性、自主性和选择性。
合作交流：为学生提供合作交流的空间，鼓励学生在独立思考地完成作业时，能够积极与他人合作交流。
2、教师创设情景、提供咨询、合作伙伴的方式
《数学课程标准》指出：“教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者。”
在作业这种有目的、有指导、有组织的教/学活动中，学生当然是完成作业的主体——也即数学学习的主动主体，教师则当然是指导学生完成作业的主体——也即学生进行数学学习的主导主体，“主动——主导”的两个主体是平等合作的关系，因此，对教师而言，小学数学作业方式必然是创设情景、提供咨询、合作伙伴的方式。
创设情景：教师应当由作业的命制者转变为作业情境的创设者。
提供咨询：教师应该由作业过程的控制者转变为学生解决作业问题的咨询者，由作业评价的主宰者转变为学生作业中内省的激励者。
合作伙伴：教师可以由作业的管理者转变为学生完成作业的合作者。
3、学生学习过程、情感态度评价的方式
《数学课程标准》提出：“对数学学习的评价要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程；要关注学生数学学习的水平，更要关注他们在数学活动中所表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，建立信心。” “对学生数学学习的评价，既要关注学生知识与技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成和发展；既要关注学生数学学习的结果，更要关注他们在学习过程中的变化和发展。评价的手段和形式应多样化，应以过程评价为主。”
作业，既是学生进行复习所学、应用所学的过程，也是学生进行自我学习评价的过程，也是教师考察学生数学学习的过程。这个过程，对学生来说是学习能力得以发展的重要标志，也是学习情感、态度得以发展的重要体现。所以，通过作业来进行数学学习的评价，必须更重视学生数学作业过程和在这个过程所表现出来的情感与态度的评价。因此，就作业的评价功能去看，小学数学作业方式必须是学生学习过程、情感态度评价的方式
学习过程评价：重视考察学生的数学思维过程，提倡建立学生数学作业的成长记录。
情感态度评价：关注学生的参与程度，合作交流的意识与情感、态度的发展，促进学生实现情感、态度和人格素养的碰撞，实现知识、能力、价值观“三维”目标的和谐发展。
三、信息技术在创新小学数学作业方式中的作用
1、为改变小学数学作业方式提供了技术支持
《数学课程标准》已经很明确地说明了信息技术在改变学生的学习方式中的作用：“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响。数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”
具体到作业方式方面，就是为改变小学数学作业方式提供了技术支持：
（1）模拟或虚拟实践情境的技术支持。有调查显示，48％的学生比较喜欢实践性作业。可从学习效率看，我们不可能把太多的数学作业“生活实践化”；但从学习质量看，我们却又是应该把数学作业“生活实践化”。面对这两难命题，信息技术给予了强有力的技术支持：网络技术和多媒体技术打破了时空限制，可以模拟或虚拟出数学作业的生活实践情境，实现“身临其境”和多感官协同作用的“生活实践化”数学作业方式。
（2）自主探究所需大量资源的技术支持。丰富的学习资源是自主探究学习的前提和基础，而对大量学习资源的搜集可能是需要付出牺牲学习效率的代价。数字化、多媒体和网络化的信息技术，就能够提供集成性、多信媒、共享化、海量级、可检索的学习资源，为实现“自主探究型”数学作业方式提供了既有质量又有效率的技术支持。
（3）师生和学生间充分合作交流的技术支持。网络技术的时空不限、多向互动、便于合作等技术特征，表明其是能够给师生间、学生间的合作交流以可靠而又便捷的技术支持。
2、为创新小学数学作业方式提供了丰富的作业资源
《数学课程标准》要求我们“要充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具；为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，丰富学生数学探索的视野；为一些有需要的学生提供个体学习的机会，以便于教师为特殊需要的学生提供帮助；为偏远地区的学生提供教学指导和智力资源，更有效地吸引和帮助学生的数学学习。” “多媒体技术能为教学提供并展示各种所需的资料，包括文字、声音、图像等，并能随时抽取播出；可以创设、模拟各种与教学内容相适应的情境。互联网在教学活动中的应用日益广泛，它在获取资源和进行交流等方面的作用和价值越来越表现出来，它将成为一种不可或缺的课程资源。”
具体到课程资源方面，信息技术为创新小学数学作业方式提供了丰富的作业资源：
（1）工具资源：通用软件如Microsoft Office、WPS Office等，专用软件如《几何画板》等；
（2）数学资源：互联网上有着丰富多彩的数学学习专题网站，如
《小学数学网》 http://www.xxmaths.com/
《小学数学网》 http://xxsx.18.to/
《小学数学在线》http://xfxszx.51.net/
《小学数学竞赛之窗》：
http://xx.luohuedu.net/homepage/teacher/zjyu
《数学故事》http://dengxianbao.k12.net.cn等等；
一些专用软件系统所具有的“自繁殖性”功能，能够动态地将学生的典型数学作业加入到资源库中，使数学资源不断充实丰富、自我更新；
（3）情境资源：数学作业的计算机“平台化”，都有自带的素材库，这种素材可以是文字、图形图像、声音、动画、视频等等，配有方便的检索方法，为创设作业情境提供了丰富的多媒体资源；虚拟现实技术的发展也将为创设作业情境提供逼真的情境资源；
（4）智力资源：网络技术、人工智能技术的发展，出现了人—机、人—人、人—人群、人群—人群之间跨时空的多元化交互时代，为学生作业的指导提供开发性的导师资源(其他教师、家长等)，以及智能导师系统。
四、运用信息技术创新小学数学作业方式
1、运用信息技术，在作业内容上实现书面型作业和口头型作业、操作型作业相结合的小学数学作业方式创新。
比如，利用多媒体计算机中的录音功能，使书面型作业和口头型作业结合，既写出运算或解决问题的步骤和结果，又说出运算或解决问题的思路；利用计算机的画板功能，把儿童“手指尖上”的智慧挖掘出来，使书面型作业和操作型作业结合，在形象直观的数学情境画面上画出运算或解决问题过程结果，又根据数学情境画出数量关系的概念图等。这种信息技术支持下的三结合作业方式，给学生提供了极大的活动机会，让学生充分地动手操作，多种感官协同活动，既照顾到了学生学习的个性特征，使学生更加有趣地学习，又促使学生对所学知识理解得更深刻，学会了利用信息技术工具学习。
2、运用信息技术，在作业发生的地点上实现生活型作业和调研型作业相结合的小学数学作业方式创新。
“数学就是生活”，将生活知识与数学作业结合起来，形成生活型作业和调研型作业结合，设计调查采访性、生活养成性等作业。校园网+互联网在这里起着巨大的作用，既可以通过虚拟的生活情境给学生提供体验、实践的机会，提高学习的质量，又可以跨越时间和空间搜集作业资源，提高学习的效率。比如，学生利用“在学校网络教室做作业——互联网——在家里的计算机上做作业”的跨时空作业方式，通过网络进行社会生活调查，用研究的眼光来分析调查所得到的作业资料，从而进一步认识我们周围的世界，灵活地运用所学到的多方面知识，设计出解决生活中的实际数学问题的建议方案。
3、运用信息技术，在做作业的时间上实现短期型作业和长期型主题作业相结合的小学数学作业方式创新。
布置给学生回家在晚上或课余时间内完成的作业，要求学生在较短的时间内完成，称之为“短期作业”。它对于巩固、理解、掌握和深化课堂教学所学的知识以及学生良好学习习惯的养成等具有重要的作用。但“短期作业”也许多弊端：份量过多，出题过细，答案过死等。布置以问题为中心、围绕某个主题来展开的、能充分激发学生聪明才智的、需要花一番艰苦努力才能完成、具有时间跨度较长的特点的作业，称之为“长期专题作业”。它把学生作业活动与研究、解决实际问题结合在一起，并强调要在一定情境中完成，要求学生具有多方面的知识和能力，旨在促进学生动手能力的提高和创新精神的培养。
在短期型作业和长期型主题作业结合方面，网络化专用软件有着极其诱人的应用前景。例如，人教版小学数学六年制二年级第六单元《时分秒的认识》，就利用了《网络研究性学习综合平台》设计了《做时间的小主人》主题学习，该主题是集数学、思品、语文、音乐、美术等学科于一体的综合学习，又分成四个学习小专题：“时分秒的对话”、“我的作息时间”、“记时器的历史”、“时间大拼盘”。必学专题“时分秒的对话”中的作业一般就是短期型作业，选学专题“我的作息时间”中的“设计《我的一天》作息时间表”，则属于长期型主题作业了。
4、运用信息技术，在作业承担者上实现个人作业、小组合作作业和全班作业相结合的作业方式的创新。
网络化专用软件在实现个人作业、小组合作作业和全班作业的结合上，具有不可替代的作用。例如，利用《网络研究性学习综合平台》的《比较数的大小》主题学习，旨在引导学生探索身边的数学问题，了解比较数的大小的方法和实际应用。其中 “我的同学们”社会实践调查表的填写，就是个人作业；“我是小小统计员”统计某商场家电价格、“我是小记者”调查本县四所小学的学生人数、“我是网上小高手”网上查找“一个人读完小学的费用、读完中学的费用、读完大学的费用”等数据资料，就是小组合作作业或全班作业了。
5、运用信息技术，在作业的选择上实现他主型作业与自主型作业相结合的小学数学作业方式创新。
以往的作业都是教师布置指定，对学生而言是他主型作业，虽然能够体现教师的教学主导，但对于发挥学生学习主体作用、尊重学生的个性是不够的。因此，我们必须将作业的选择权还给学生，做到他主型作业与自主型作业结合，最大限度地激起学生完成作业的主动性、创造性，注重提高学生的自我意识，充分挖掘学生潜能，实现由他主作业向自主作业的过渡。
比如，设计多样化的自主型作业，让学生根据自身情况进行选择：难易有别的层次作业，对后进生补台阶、拉着走、多鼓励，对中等生有变化、多思考、小步走、多反馈，对先进生多变化、有综合、主动走、促能力；形式多样、数量不等的作业，让学生根据自己的兴趣、特长自主选择作业的数量、形式和完成方法；灵活开发的创编作业，使学生根据自己对教材极富独特性和创造性的理解和诠释，依据已有知识，适当地对数学问题进行分析，创编出解决生活中数学问题的自主作业。在这方面，缺少了信息技术的支持是难以持久地做到做好。因此，很有必要研究开发专用“网络化作业平台”软件，来实现他主型作业与自主型作业相结合的小学数学作业方式创新。
6、运用信息技术，在作业兴趣角度上把传统的单一性作业方式和趣味性、多样化作业相结合，实现趣味性、多样化的作业方式的创新。
机械训练的数学作业必定是枯燥乏味的，我们必须增强小学数学作业的趣味性和多样化，实现趣味性、多样化的作业方式的创新，以增强学生学习的兴趣动机。这又是多媒体技术和网络技术的优势所在。例如，《身边的行程问题》网络主题探究学习（WebQuest），整个学习过程就是一个完成数学作业的过程：“寒假即将来临，同学们可以结伴游一游赣州通天岩、于都罗田岩或瑞金苏维埃旧址。你必须制订出自己的假日旅行路线和旅行计划。”数学学习的趣味性和多样化不言而喻。
7、运用信息技术，在作业介质上实现传统纸质作业和无纸化作业相结合的小学数学作业方式的创新。
充分利用信息技术，特别是运用一些现有和专门开发的软件系统，如《几何画板》、《网络研究性学习综合平台》、《网络化作业平台》等，就可以轻松实现传统纸质作业和无纸化作业的结合。
8、运用信息技术，在作业评价上实现教师批改、学生批改和计算机自动批改相结合的小学数学作业方式的创新。
充分利用专用软件系统如《网络化作业平台》、《网络研究性学习综合平台》等，不仅能够把作业的评价权还给学生，实现作业的学生自我评价、相互评价、小组评价，而且还能够利用计算机智能实现作业的自动批改，把教师从繁重的作业堆里面解放出来，减轻工作负担、提高工作效率。并且，这些专用的软件系统一般都具有过程的评价功能，不仅能够评价学生作业的结果，还能够较好地对学生作业的过程进行评价。如在《网络研究性学习综合平台》中，系统就能够自动地对学生协作、讨论的过程进行评价。
五、《网络化作业平台》的设计构想
根据上述理论和实践方面探讨，我们可以开发出网络化的中小学作业系统——《网络化作业平台》的设计构想。
（一）功能化设计
1、解决传统的作业（如书面作业）一般只能传递文字信息的不足，实现多种媒体信息的传递，使作业具有声、图、文并茂的特点；
2、支持单选题、多选题、填空题、判断题等多种客观题型，支持证明题、简答题、辨析题、论述题等主观题型，实现跨学科、多层次的多媒体作业的布置和批改，支持图文题，支持图形、图片、声音、动画、视频剪辑等多种媒体引入到作业题生成当中去，增强作业题形成方式的多样化；
3、使学生完成作业和教师批改作业的自动化程度大大提高，方便学生选择合适的时间和合适的地点、采用多种作业方式完成和提交作业，方便教师不受时间和空间的限制灵活地发布各种作业、自动化或半自动化地批改作业，让广大中小学教师从批改作业的繁重工作负担中解脱出来；
4、智能地生成学生作业的反馈信息，能够智能对于学生作业进行统计分析，让学生更有效地规划自己的学习，让教师更有效地对自己的教学情况进行调整和优化，使作业的反馈功得到良好发挥，进而高效率高质量地完成教/学工作；
5、具备积极的开放性，不仅学生、教师和系统管理员能够随时随地按需要使用这个平台，学生家长也可以游客的身份进入该平台，方便家长随时随地对自己的孩子和孩子所在班级的作业情况进行了解，真正实现学校、家庭和社区的三位一体教育；
6、具有良好的兼容性，可在Windows2000 Server+Iis、Windows2000 Advanced Server+Iis、Winnt+Iis等服务平台上运行。
（二）模块化设计
1、学生模块
2、教师模块
3、家长模块
4、教学管理员模块
5、系统管理员模块
作业的网络化和自动化是教育教学信息化的重要组成部分，具有因材施教、诊断补救、评价教学、学习指导等众多功能，开发和完善这种作业平台对于突破以往传统作业受时空限制的局限，创新学生作业方式，减轻教师工作负担，探索基于信息技术的新教学模式下新型、科学高效的教学管理模式，推动教育教学网络化社会化，教育资源建设和共享，提高教育教学效果和教育教学质量，都有着积极意义。
结 语
小学数学作业环节是小学数学学习的重要环节，运用信息技术创新小学数学作业方式是实施新课程标准、实现教育教学信息化的必由之路。这条路走通走好了，必将对转变学生数学学习方式产生积极的影响，不仅能够切实提高小学数学作业的实效性，而且能够使作业成为促进学生发展的一个崭新的生长点。
参考文献：
1、《审视新课程理念下作业批改的走向》 孙卫胜 朱建伟 《人民教育》2003.18
2、《对小学数学弹性作业的尝试》杨疆燕 《小学数学教育》2001年第10期
3、《新课程下的作业功能观》 王 生 中国教师报
4、《创造性思维教学评估与作业设计》 李德文 李文光
5、《“长期专题作业”是促进学生良好发展的有效途径》 夏惠贤 王小平吴瑞莲
6、《对小学语文家庭作业的调查与分析》 田晓军 《中国小学语文教学论坛》2001年第4期
7、《高中生综合性作业的实践研究》 周彬 陈宇卿 《教育技术通讯》 2002年第3期
8、《小学语文探究性作业研究》 朱红 《教学月刊》2002/7
9、《中小学作业形式、作业评价问题的思考》 陈剑华 《上海教育》
10、《网络环境下小学生学习方式初探——探索性的数学学习方式》 郝合军 郭振华 宋连军 《中国电化教育》2003.8
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