一、引言
（一）研究背景
在全球教育信息化的大背景下，我国信息技术水平进入快速发展阶段，信息技术与基础教育课程的深度融合备受关注。2020年基础教育信息化发展水平框架从三个方面实现，第一是学校信息化 基础设施和应用水平的提升，第二是突破教学方式的变革，第三是学生在信息化环境下自主学习能力的提升。教育技术的不断创新也驱动着教学的不断变革，传统的教学方式需要进行革新，信息化技术与课程的深度融合也让智慧课堂更加充满生机与活力。[1]《数学课程标准》指出：“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”。教师借助信息技术，将抽象化为具体，将复杂化为简答，激发学生的学习兴趣，攻克数学上的难点，树立学生学好数学的愿望和信心。
近年来，智慧教育逐渐成为热点话题，与之而来的智慧课堂的建构也成为关注的方面。智慧课堂的建构离不开学生个性化自主学习，常规下的学习环境满足不了智慧课堂的需求，这几年的微课、教育云等，特别是电子书包被运用在课堂教学之中，2010年教育部专门设立了有关电子课本与电子书包标准专题组，新闻出版总署也提出“将大力扶植电子书包项目”。电子书包所具有丰富的媒介资源、师生交流互动平台、电子化测评反馈系统都将实现传统教学无法满足的个性化学习需求。[2]借助电子书包这一项信息技术，有利于促进教育的改革，加快信息化发展，为建构小学数学智慧课堂提供一条可行路径。
（二）概念界定
1.电子书包
目前，对于电子书包没有一个共同认可的明确定义，目前有几种代表性的观念：
电子书包理解为一种阅读电子课本、关系学习资源、记录个人学档功能，具备支持各种有效学习方式的个人学具和交互式学具，具有信息处理能力和无线通信功能的个人便携式信息终端。[3]
电子书包可视为一种以网络、一定设备为基础，促进学生有意义学习的软件为架构，动态开放教学资源为灵魂，支持移动学习甚至终身学习的数字化学习空间。
通过对于电子书包的不同解读，我们也能找出其中对于电子书包一致的地方，它包含的基本特点：可移动的载体，具备软硬盘，内含电子课本以及资源，学生能够进行个性化自主学习。[4]
2．智慧课堂
智慧课堂的概念是从智慧教育衍生而来，庞静文认为智慧课堂应在新技术环境下，以培养学生智慧能力为目标，利用创新变革的教学模型建构轻松、愉快、个性化、数字化的新型课堂。[5]笔者认为，借助信息技术，为学生个性化学习建构学习环境是智慧课堂的重要任务，这有利于师生良性互动。
二、电子书包小学数学智慧课堂应用现状
电子书包具备不受时间和空间的限制，学生在课堂中能够随机完成学习任务，教师也能够借助电子书包的服务平台批改作业、了解学生的学习情况。在小学数学智慧课堂中应用电子书包，目前在实践中还存在一些研究问题。
（一）标准和框架不够统一
不仅是初等教育阶段，还是高等教育以及职业教育阶段，电子书包都被广泛运用。但是电子书包所依托的设备却不尽相同，有苹果系统，也有安卓系统，甚至有专门定制的平台，每一种电子书包的使用界面也有所不同。[4]不同的电子书包之间无法进行互联互通，这都需要顶层的设计，首先需要有一个统一的标准，确保不同系统和平台之间进行互联互通。
（二）理念和实践不够深入
对于电子书包和智慧课堂的研究大多基于信息技术应用方面，一线教师在进行小学数学课堂教学时，只聚焦到部分教学环节。大部分教师在练习讲解和布置作业时使用电子书包，对于探究性的活动，教师的实践不够深入。教师的实际教学水平及教学模式仍停留在传统的教学理念上，没有真正将信息技术与小学数学智慧课堂教学进行深度融合。目前的智慧课堂研究缺乏与具体学科内容的结合，没有形成相关理念应用到课堂教学实践中。此外，小学数学教学存在学生无法常规进行个性化自主学习的问题，这需要智慧课堂等相关研究改善这一问题。
（三）个性化学习不够丰富
目前，在小学数学的一线课堂中普遍采用的是整齐划一的集体授课制，学生没有充分去体验从真实情境中抽象出问题，再通过启发思考，继而解决数学问题的过程。而现在这样的教学过程大多还是以老师为主导，学生的主体地位并没有得到充分的展现。此外，在教育资源上呈现方式的单一，无法满足学生的个性化学习的需求。
三、基于电子书包的小学数学智慧课堂教学模式
小学数学是一门探究性的学科，智慧课堂需要注重学生的学习个性化自主学习以及思维的培养与拓展。[6]所以小学数学智慧课堂要求教学活动是以信息技术为载体，这里笔者研究智慧课堂依托电子书包展开教学，强调以生为本，学生自主探究解决数学问题。
笔者参考李祎学者对于小学数学智慧课堂的建构模型[7]，构建小学数学智慧课堂教学模型。
（一）创设情境，激发兴趣
在小学数学教学中，教师需要用生活中的任务或问题去驱动学生进行学习，给予学生充分地思考时间和空间。这就需要我们创设有效的情境激发学生的兴趣，学生在真实情境中发现问题，学生找到数量或空间方面的某些联系，或找到某些矛盾并提炼出这些矛盾和联系来。以情境中的问题解决为需要，促使学生原有知识与必须掌握的新知识之间产生矛盾和冲突，借此激发学生获取新知识和探索新事物的兴趣。这种问题情境创设方式为小学数学智慧课堂教学过程提供驱动力，帮助学生自主建构知识体系。创设问题情境的具体方法有：依托电子书包提供图片、模型等直观手段来模拟实际情境；借助电子书包的课前作业评测功能对学生水平进行分析等。
（二）启发思考，掌握新知
小学数学教学中应该融入孔子提倡的“有教无类、因材施教”的教学理念。教师关注学生的个体差异性，启发学生对数学问题、现象的思考，及时为学生提供启发学生思考的工具。教师通过PAD推送课堂任务给学生，每个学生都可以通过手中的PAD完成课堂任务。教师可以根据学生的实际情况进行针对性辅导。学生在智慧课堂中自主解决数学问题，在这个过程中，自己归纳，总结知识，也有利于培养学生的创新性思维和能力的培养。
（三）探究协作，培养思维
这种探究式智慧课堂注重学生的主体性。教师的主导角色转化为适当地引导，将课堂的主动权交还给学生。教师需要提供给学生自主探究和交流的工具和素材，学生借助智慧课堂提供丰富资源自主探究，在协作交流中形成同伴评价，在教师的引导下不断总结和反思，不断培养学生的发散思维，教师及时反馈学生的学习情况，学生在课堂上畅所欲言在探究过程中可以利用互联网自主探究，学生成为课堂的主人。
（四）总结应用，提升能力
学生在发现并解决完数学问题后，教师及时为学生巩固、拓展和迁移知识点，根据学生的探究结果获取针对性的网络资源，电子书包为学生提供图、表等帮助师生总结，学生对新知识有整体把握，自主建构知识体系。教师借助电子书包，布置与下一阶段将要学习的知识与之相关联的作业，关注学生的个体差异，进行针对性辅导，不同层次学生学习能力都得到发展。
四、应用案例
本文以三年级数学《认识分数》为例，探究基于电子书包智慧课堂教学模式的路径，说明上述教学模式的应用。
表1 《认识分数》教学过程
学习历程 | 师生互动 |
情境导入 激发兴趣 | 师：小朋友们，你们出去秋游过吗？ 师：同学们看，有两个小朋友出去郊游，我们一起来看一看，他们带了哪些吃的？ 生：带了4个苹果，2瓶矿泉水，1个蛋糕。 师：现在他们准备来分食物，两人要分得公平合理，这4个苹果，每人分得几个？教师利用PAD将苹果进行平均分。 师：再来分2瓶矿泉水，每人能分得几瓶？教师利用PAD将矿泉水瓶进行平均分。 师：同学们，两人分得合理，每人分得的同样多。在数学上，叫做平均分。 师：好，现在只剩下一个蛋糕，要平均分给两人，每人又分得多少？ 教师将任务推送给学生，让学生借助PAD进行分均分，进而产生不能分的问题。 师：这一半，我们不能用整数表示，我们要用一种新的数——分数来表示。今天，我们就来认识分数。
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启发思考 体验新知
启发思考 体验新知
启发思考 体验新知 | 1.认识二分之一 （1）感知二分之一 师：我们把一个蛋糕平均分给2个人，每人分得一半，（手指一半），这一半是两份中的一份，就是这个蛋糕的二分之一，（手指另一半），这一半也是这个蛋糕的二分之一。这里的每一份都是这个蛋糕的二分之一。 师：现在，请小朋友同桌两人之间相互说说，你是怎么得到这个二分之一的？ 生：把一个蛋糕平均分成2份，每份是它的二分之一。（板书） 师：它指的是谁？ 生：这个蛋糕。 （2）写二分之一 师：面对这个新的数，你有什么了解的？ 师：对于这个二分之一，我们要怎么写呢？请小朋友看好啦。 师：先用直尺画一条小短横，表示平均分。小短横下面写2，表示平均分成2份，小短横上面写1，表示取其中1份。 师：那我们现在跟着邹老师一起跟着手指划一划，先写短横，再写2，最后写1。我们把这个数读作，二分之一。 师：这里的小短横是分数线，下面的2是分母，上面的1是分子。这分母和分子就好像母亲和孩子一样，先有母亲再有孩子，所以我们先读分母，再读分子。 （3）活动一 师：刚才我们得到了一个蛋糕的二分之一，现在老师这儿有一张长方形纸片，你能折出它的二分之一嘛？请小朋友认真听好老师的要求。 折一折：请你折出这张长方形纸的二分之一。 涂一涂：把其中的1份画上斜线。 说一说：我是（ ）折的，把一张长方形纸平均分成（ ）份，每一份是二分之一。 学生上台演示。 师：同学们，涂色部分是它的二分之一嘛？ 师：我们已经横着折，竖着折，得到长方形的二分之一，还有哪些小朋友有其他想法的？（折纸手势引导） （出示对角线） 师：仔细观察一下，这种折法，涂色部分是长方形的二分之一嘛？ 师：看，同样一个长方形，我们可以这样折，这样折，还可以这样折。咦，明明折法不同，那为什么涂色部分都是长方形纸的二分之一？ 师：看来你好像有点感觉了，有谁能说的更清晰一点。 师：她们都是把长方形纸平均分成两份。而且涂色部分正好是其中的二分之一。 师：看来，只要是把长方形纸平均分成两份，那每一份就一定是它的二分之一。 （4）巩固二分之一 师：老师还给小朋友们带来一些图形，你认为这四个图形的涂色部分是它的二分之一嘛？为什么？ 师：看来，不论是一个圆形，一个长方形，一个六边形，还是一个正方形，只要平均分成两份，那每一分都是它的二分之一。 2.认识几分之一 师：同学们都学的不错，这是二分之一，你还想认识几分之一呢？ 活动二 师：刚才我们折出了一个图形的二分之一，现在能不能用一个图形折出你想认识的几分之一？请看屏幕上的要求。 折一折：选择一个图形折出你想认识的几分之一。 涂一涂：把其中的1份涂出来。 说一说：把（ ）平均分成（ ）份，每一份是它的（ ）。 师：请同桌相互说一说，老师请一组的小朋友起来发言。 师：同学们，想用一个图形表示几分之一，容易吗？（容易）其实这里面的学问可真不简单，瞧，这是老师收集的小朋友的一些作品。有长方形、正方形、圆形，这形状一样吗？那有没有共同的地方？看谁的反应快？（四分之一）。 师：哎呀，通讯们，刚才的长方形只是折法不同，这次的形状也各不相同，为什么涂色部分都是它的四分之一。 师：不管是什么图形，只要是平均分成四份，其中的一份都是它的四分之一。 3.巩固练习 师：看来同学们掌握的不错，那我们一起来看，你能用分数表示涂色部分嘛？（想想做做第一题） 师：那老师要加深难度了，同学们看，哪个图形里的涂色部分是四分之一，你能说说理由吗？ 4.比较大小 师：同学们，在刚才的折纸活动中，我们发现，不同的图形能表示出相同的分数，但老师的问题是，相同的图形，它能表示出不同的分数吗？ 师：刚才有哪些小朋友用的是圆吗？把你的作品举起来，（收二分之一、四分之一），涂色部分是几分之一？ 师：看着它们的涂色部分，你能说一说，这里的二分之一和四分之一，哪个分数大？ 师：真棒，那老师有个疑惑，明明这个2要比4更小，怎么二分之一反而会比四分之一大呢？ 师：看来，用同样大小的图形，能不能比较出分数的大小？这里还有一个完全相同的圆，要是用它表示圆的八分之一，先想一想，八分之一，二分之一，四分之一相比会怎么样？ 师：老师这里有表示八分之一的圆，这八分之一是不是跟你们想的一样更小？看来，这里的八，的确要比四、二更小。 |
探究协作 巩固新知 | （教师借助电子书包里面的教学资源，电子课本等将抽象题目转化成为具体的问题，帮助学生巩固新知。） 想想做做3 师：下面，老师想考一考同学们的眼里如何，看看我们班谁是火眼金睛？要不要试一试？ 师：我们把一条涂满色的彩带用一来表示。 师：那现在的涂色部分是多少？还有不同意见嘛？ 师：我们一起来看一看，我们把彩带平均分成（ ）份，每份是（ ）。 师：我们接着来看，这是多少呢？ 师：我们把彩带看成1，平均分成6份，每份就是六分之一。看来，我们今天学习的这些分数都和我们以前认识的1有联系呢！那我们继续往下面学。 想想做做4 师：请我们班男生一起读一读题目。 说一说四分之一、八分之一的意思。 想想做做5 师：请哪个同学读一读题目。 师：我们要把《科学天地》平均分成两份，黑板版面就平均分成了四份，《艺术园地》不就占四分之一，这一份其实也是四分之一。
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应用拓展 发散思维 | 四、回顾小结 教师总结本节课学习的知识点，接着播放一段视频，视频中八位小朋友分蛋糕，蛋糕平均分为八份，每位小朋友得到一份蛋糕，视频暂停，教师提问，每位小朋友分得多少蛋糕？视频继续，突然有一位小朋友加入，没有分到蛋糕，其中的一个小朋友把之前分到的蛋糕平均分成两份，第九位小朋友分到多少蛋糕？学生理解：相对于整块蛋糕，第九位小朋友分到十分之六块蛋糕；相对于其他分蛋糕的小朋友，第九位小朋友分到二分之一蛋糕。本节课的学习结束。 |
本节课作为新授课，教学环节以生为本，紧密联系生活实际，教师利用电子书包组织教学策略，教师建构智慧课堂的教学模式，激发学生的学习兴趣，培养学生的学习思维能力，知道学生掌握知识点。
五、结束语
本研究从小学数学智慧课堂教学的基本理念和现状入手，基于电子书包的信息技术手段，设计小学数学智慧课堂教学模式。该模式通过问题驱动，充分调动学生学习兴趣和已有经验，学生经历个性化自主学习的过程，达到学生创造性思维能力和解决数学问题能力的提升。
