ipad在中小学数学教学中的应用

Ipad2在中小学数学教学中的应用[摘要]随着iPad2的出现和使用，把iPad2有效引入中小学数学课堂，有助于改变当前的数学教学模式、代替传统纸笔演算并丰富师生与生生之间的交流，进而提高教学效率与学生学习效果。通过对iPad2的功能介绍将其引入到数学教学中，并以基于iPad2开展的教学活动来论述iPad2在中小学数学教学中的应用，分析其优势并指出其可能存在的问题。[关键词]iPad2；数学课堂；数学教学活动；教学应用一、研究背景教育信息化是实现教育现代化的基础和条件，是教育现代化的重要内容和主要标志，以教育信息化带动教育现代化是当今世界教育改革与发展的共同趋势。[1]我国教育信息化的大力发展，促进了数字化学习方式的出现，李克东教授曾经提到“数字化学习是信息时代学习的重要方式”，可见随着教育信息化的不断成长，数字化学习将成为我国未来基础教育的发展趋势。进入信息时代，我们的教学手段越来越先进，从笨重的台式电脑到轻便的可携带的笔记本电脑，然而要做到“随时随地”地学习和工作还有一定困难，于是平板电脑诞生了。而iPad正是平板电脑中的佼佼者，它可以真正实现“随时随地”地学习、娱乐与工作的目的。iPad是苹果公司推出的平板电脑，介于苹果智能手机与笔记本电脑之间，具有浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频视频等功能。目前，iPad已经作为一种现代化教育装备被引入欧美发达国家的课堂中。根据我国教育信息化的发展趋势可以预测未来几年iPad数字化工具将走进我国的中小学课堂。二、iPad2及其功能介绍iPad2是苹果公司新一代iPad产品，它支持多种无线通信标准，可以单独支持Wi-Fi、UMTS、CDMA，也可选装3G功能，或同时支持这三者的组合。相比一代来讲，iPad2具有薄、轻、快等显著特点。乔布斯总结iPad2的所有新特点：如果说iPad拿在手中像是一本书，那么iPad2就像是一本杂志。总体来讲，iPad2是一款集成了多种设备特性的多媒体移动设备，它集合了笔记本电脑、电子书、有线设备、手机以及电子相框等诸多功能。[2]iPad主要具有以下功能：1.iPad搭载了Safari浏览器，便于上网冲浪。大屏幕使得整个页面一次性呈现，手指在屏幕上移动便可直接进行翻页、滚动并支持网页缩略，用户上网体验更为直观。2.通过触摸可直接对邮件操作，支持多种邮件附件格式，包括doc、docx、pdf和ppt等。支持各大主流邮件服务商，比如MobileMe、Yahoo!Mail、Gmail、Hotmail和AOL。实际上iPad进行邮件收发更为方便有趣，屏幕不管是平放还是垂直模式，邮件均可自动跟着旋转并铺满全屏，通过屏幕上的虚拟键盘，可对邮件进行操作。如果有人在邮件中传了图片，可直接把图片保存到内置的“照片”程序上。3.iPad也是个很好的相册，用户只要轻轻触碰，存储的图片便可一一呈现，并可对图片进行缩小、放大或幻灯片观看等操作。iPad和底座连接或充电时，还可以当作数字相框来使用。此外，载入图片的方式也非常多样，iPad可以和电脑同步下载，也可下载邮件上的图片，或者和相机连接直接下载图片（需要使用相机连接套件）。4.iPad高分辨率的屏幕可以用来观看任何视频，从高清电影、电视剧到MTV，只要双击屏幕，这些视频就可在宽屏和全屏间轻松转换。由于iPad屏幕边上没有任何按键和接口设计，用户在观看视频时可完全沉浸其中。5.iPad还是一个很好的记事本，大屏幕以及虚拟键盘均提供了标注功能。在水平操作模式下，用户可以对页面进行标注，并以红色线圈显示。除此之外，iPad还具有游戏、日历、地图等功能，同时包括iPod、iTunes、AppStore、iBooks等内置程序。与iPad相比，iPad2最大的特点是轻便，为用户的日常携带与使用提供了很大的便利。三、iPad2走进数学课堂iPad2在中小学教学教学中的作用日趋凸显，将其引入数学课堂中，可以更好地进行数学课程的学习。iPad2的触控特性，使得在教学过程中恰当地运用iPad2，对优化教育过程、提供轻松活泼的教学环境、提高教学质量将起到很大的作用。（一）iBooks改变教材呈现方式教育信息化发展进程中，先后出现了数字化教材、动态教材、立体化教材等多种信息技术手段支持的教材。数字化教材有别于传统教材，利用多媒体技术将传统纸质内容进行数字化处理，转化为适用于各类电子终端的互动性教材。基于iPad2设计的数字化教材具有更强的真实性与更好的互动性，用iPad2阅读电子书和阅读纸质书的体验完全一样，学生手持iPad的姿势如同捧书，翻页的动作也像翻书，就连用双手操控也和平时读书别无二致，学生可将iPad2转为纵向浏览单个页面，也可横向模式同时浏览两页内容，同时各种插图、图像以及文字，都能像作者期待的那样展现出来。此外，iBooks的页面导航仪可直接显示读者读到的位置，学生可以使用书签功能对部分文字加亮，并做好笔记。当想暂停阅读时，iBooks能在读者的所有设备上自动保存离开的位置，以便下次直接返回继续阅读。动态教材是在教育信息化教学改革过程中发展起来的，以“教师为主导，学生为主体”的现代教学理念指导下的一种新的教材建设理念。教材拥有超文本（媒体）链接功能，支持教师对教材的重组和修改，能实时获取动态数据，数据更新及时，以达到对资源的最佳利用，促进教学与学习方式的变革。iBooks的笔记功能为动态教材的开展提供了最理想的平台，改变了当前单调的数字化教材，使得数字化教学过程中教师与学生、学生与教材有更好的互动性。（二）“黑板”软件更新学习方式数学来源于生活，应该让学生在生活化、情境化的教学模式中更好地学习和运用数学，中小学数学教学应该贴近学生生活实际，使得课堂教学生活化，问题情境化。[3]而传统的黑板加纸笔式的教学方式很难体现真实的生活化与情境化场景，这给学生对抽象数学问题的理解带来较多困难。iPad2具有直观的屏幕，便于教师创建真实的情境化场景，让学生真实地进行日常演算学习。同时“黑板”软件的有效使用还解决了数学课堂上不能顾及全体学生上台板演的问题，如果需要学生练习，学生只需要在自己的“黑板”上板演并及时上传，教师就可以清楚地看到学生的全部解答过程以及存在的问题，而不再需要叫某位同学单独上讲台，不会再造成没有上台的同学默不作声。iPad2也方便学生阅读相关材料并与其他同学协作互动演算题目，形成良好的学习环境。iPad2的“黑板”软件，相当于真实的黑板情境，有效取代传统的“黑板+粉笔”，相当于每人一块黑板，教师和学生都可以在上面自由书写。此外，iHomework软件可以让学生来完成作业，它便于学生组织自己的作业并传输给其他同学或教师为其评阅。（三）iPad2丰富数学教学活动前苏联教育家斯托利亚尔在他所著的《数学教育学》一书中指出：“数学教学是数学活动的教学（思维活动的教学）。”在数学教育不断改革的今天，使数学教学成为数学活动的教学非常必要。iPad2的引入有效地改变传统教学方式，弥补了当前“计算机＋投影仪”所缺少的协作与互动，便于开展真实情景下的协作式学习，培养学生的团队精神。教师运用iPad2进行数学教学，有助于激发学生的数学活动兴趣，能够使学生体会新的感知手段。iPad2在数学教学活动中所体现的最大魅力就是能让枯燥、死板的数学教学变得像游戏、娱乐一样充满挑战又妙趣横生。iPad2为幼儿提供了“小小数学家”、“越做越聪明”等数学学习软件。“越做越聪明”包括了图形规律、数字规律、空间联想和拼图，从不同的角度测试学生的思维能力，拓展思维方式，激发兴趣并促进他们培养充满想象力的思维习惯。iPad2还为学龄儿童开发了“触摸!儿童数学”、“MathCards”等生动的数学教育软件。这些软件借助图像和动态情境，以加深儿童对数的理解。iPad2针对低龄儿童开发的数学教育软件种类繁多，具有鲜艳的画面和图片，清晰的回应以及方便操作的触摸屏等特点，实现人机交互作用，让儿童在尝试中发现基本的数学知识。iPad2不仅为幼儿园、小学的数学课程提供了教学软件，还为中学，甚至为高等数学提供了更多便利的软件，比如，SymbolicCalculator、MathRef、QuickGraph、AlgebraPrep:Graphing、StatisticsVisualizerc、SpaceTimeforiPad等等。这些“技术支持”让教师在教的过程中阐述更加到位，学生在学的过程中理解更加透彻。SymbolicCalculator是一款符号计算软件，但与现在的科学计算器又完全不同。它可以让使用者完成从最简单的乘法到最复杂的函数积分所有类型的不同操作。如图1显示了NewCalculation进行有理数运算、因式分解、求三角值、解二元二次方程，图2显示它还能描绘函数的图像。MathRef像一本数学爱好者的工具书，它几乎囊括了所有学生要学习的数学内容（见图3）。对学习数学课程的学生而言，从几何到微积分都不再是问题，因为MathRef提供了方程和实例（如图4所示）。有了它，学生就不必为一大推的数理公式的记忆而烦恼，也不必为一时找不到合适的公式解题而苦恼，有了它，许多难题都能迎刃而解。除了数学内容，它还有物理、化学以及金融等许多新的学习内容。QuickGraph是一款几何软件，它可以方便地绘制各种函数图像（如图5所示）。在iPad2上研究函数图像尤其方便，触摸屏可以让学生自由地放大、缩小、移动查看的范围，其动态操作性远远超过了几何画板。此外学生还能利用QuickGraph画制3D图像，同样可以用手指控制视角（如图6所示）。通过以上的描述，我们可以发现iPad2的应用程序实际上开创了教与学的新境界，它的触摸屏以及逼真的3D效果，加上高清晰度，扩展了课堂内外的学习体验。从互动课程、学习辅助程序到生产力工具，人人都能获得适合自己的程序。目前的中小学数学教学应用软件和程序还不够多，功能不够全面。iPad2作为一张活的草稿纸，它的潜力还需要挖掘，未来适合数学教学的程序一定会层出不穷，更好地服务于教学。（四）交流工具拓展教学形式1.QQ、微博支持协作学习QQ是基于Internet的即时通信软件，它支持显示用户在线信息，基于iPad2的QQ，在教学中最大的作用是QQ群的使用。QQ群具有多人交流服务，参与者可以在群内集体聊天、共享文件和相册等。在教学过程中QQ作为一个广泛的交流工具，可以实现教师与学生、学生与学生之间的互动，实现课堂即时小组或群体交流协作。微博也具有良好的交流协作功能，它是一种基于用户关系的信息分享和传播平台，用户可通过浏览器、手机、及时通讯软件（MSN、QQ、Skype等）及外部API接口等多种渠道发布140字以内的信息。[4]在iPad2使用过程中，更方便微博的及时发送以及互相交流，更方便教师展开一个话题，学生跟随发表观点，形成和谐的交流环境。2.FaceTime支持远程课堂iPad2支持FaceTime。FaceTime具有直接免费视频聊天功能，可以让人与人之间的距离更加近。在FaceTime使用功能界面上，具有一键翻转摄像头功能，这样在使用FaceTime的时候就可以随意地切换前后摄像头。教师可方便地与异地学生实现面对面的交流，这为远程课堂的开展提供了直接的平台，学生不在学校同样可以选择特定的时间上课，这一功能解决了最根本的远程异地授课非面对面的问题。同样就课外遇到的问题，教师可帮学生解决，学生之间也可在各自家中通过FaceTime协作学习。同时iPad2具有双摄像头功能，可以简单看作一个视频会议系统，方便有效实现校际之间的合作与交流，实现真正的校际零距离。名师课堂是教学中非常有价值的资源，当地学校组织学生观看名师课堂会有很多限制性条件，比如空间场地、时间安排等，但是iPad2的使用可以避免这些问题，学生可根据名师在线的时间，直接通过网络接入观看视频，还可以在课堂中提问交流，体现了教学的互动性与交流性。此外，AppStore上还有很多应用程序可供下载，学生可用它们追踪查询课外作业，记录笔记并准备考试，教师可用它们授课、监控学习进度，并管理日程计划和教学资料