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1、交互智能平板电脑与数学教学整合的案例研究摘要：本文通过交互智能平板电脑数字平台，结合数学实验教学与交互智能平板电脑整合、探究式教学与交互智能平板电脑整合、基于网络的交互智能平板电脑与数学课堂教学整合三个不同的案例研究。得出以下结论：交互智能平板电脑与数学教学整合能够营造一种理想的教学环境，实现支持自主探索、多重交互、资源共享等多方面要求的新型学习方式；能够改变传统的教学结构，构建新型的主导-主体相结合的教学方式；能够实现数学课堂教学的最优化，激发学生的学习兴趣，提高学生的主体意识，合作意识，有效地培养学生的创新精神、实践能力。关键词：交互智能平板电脑；教学整合；案例；反思义务教育数学课程标准（
2、2011年版）（以下简称课标（2011年版）指出：“信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及教学方式产生了很大的影响。”交互智能平板电脑是近几年出现的最理想的信息技术辅助工具，它不仅只是为了提高数学教学的质量，而且也是为了提高学生的信息素养。它需要有效地、有目的地应用到教学中，要系统、全面地看待，要寻找与数学学科整合的最佳“整合点”，将有机融合到数学课堂教学的每个环节，不能仅当作传统的“辅助工具”，停留在工具层面的整合上。对它的研究与实施将对发展学生主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。本文通过几个整合案例对整合中存在的问题进行反思，希望广大教师，不断将其完善，探索出整
3、合的最优模式。1 交互智能平板电脑概述1.1交互智能平板电脑特点交互智能平板电脑采用国际最先进的触摸技术，触摸精确度高，清晰度更高，反应灵敏，不影响视角，人站在屏幕前不会阻挡投影光线，结合液晶显示器优异的超大显示功能，同时集成手写功能及计算机网络技术，通过先进的触摸交互式软件、多媒体制作工具，将文字，图像，动画、高清晰视频，音频，Internet信息等多媒体资料生动地一体地展现给学生，能给学生最大的视觉冲击和前所未有的触摸感觉，它完全可替代传统电子白板等多媒体设备。1.2 交互智能平板电脑应用功能交互智能平板电脑集成了投影机、白板、幕布、音响、电脑、电视机、视频会议终端等诸多设备功能。它内置处
4、理系统，信息处理能力更为强大，主要有以下几个功能：（1）专业性的高清液晶显示。交互智能平板电脑采用商用高清超大尺寸液晶显示屏，显示分辨率可达1080P；采用10-bit液晶面板驱动技术，可显示上亿种色彩，在表现色彩渐变的能力较普通家用液晶电视机的8-bit。技术强大，色彩渐变呈现更加平滑顺畅，饱满生动。（2）多功能一体化。为教学和会议系统量身定做,一体化设备集成了投影机、白板、幕布、音响、电脑、电视机、视频会议终端等诸多会议室办公设备功能，内置处理系统信息处理能力更为强大；无需考虑设备间的复杂布线，安装简单，稳定性与可靠性较分立式会议设备大为改善；既可壁挂也可放置在专业支架上便捷移动，不占用空
5、间，稳重的外观和色调可与各类会议室环境融为一体；采用封闭式防尘设计，无需维护；多样化的连接端口，可即插即用常用的办公设备，如电脑、投影机、摄/录像机、数码相机、音响、麦克风、录音机、网络服务器等等。（3）支持其他应用软件。支持其他应用软件、图文混排，可预览并即时拖入WOROD、PPT、EXCEL、 图片、等多个文件，在一个页面上显示出来，可实现手写绘图标注、黑板、白板、当前页注释、背景模板书写、Office文档操作、桌面录像、回放、放大、缩小、拖动等功能；多种背景选择，支持自定义背景，任意图形、图像插入功能,可在显示的PC桌面或任意应用软件界面上进行手写标注和保存（图片格式）。（4）屏幕书写。
6、人性化设计,可选各种颜色、粗细的笔迹效果，任意书写、擦除保留传统教学书写模式；高精度的定位分辨率以及快速的定位响应速度，保证了屏幕上流畅的书写效果，手写内容可保存，事后可编辑、整理、打印和分发；屏幕直接书写，无需专用书写笔。颜色任意可选，粗细可调，提供硬笔、毛笔、荧光笔等状态选择，板擦支持点擦除、块擦除和圈擦除；内置各类教具，如三角板、直尺、圆规等，另有图型库可供调用，方便绘图。配置拉幕、聚光灯等辅助功能，便于教学培训应用；智能笔架,提笔即写,提供无限大小的虚拟数字黑板，可任意拖动延伸，书写不受屏幕限制，既可分屏书写，也可通过拖动在同一幅面上任意书写，书写内容可随时进行编辑与保存，也可任意放大
7、、缩小、拖动和删除。（5）屏幕录制。具有PC桌面活动图像录制和回放功能，录像文件采用通用的流媒体文件格式，外设配置麦克风，通过屏幕录制功能可将现场声音及屏幕书写内容录制，便于分发和回放，回顾讨论的整个过程。（6）内置WIFI。支持无线鼠标、键盘、电子教鞭、其它无线设备，实现与外设的无线互联。（7）远程视频会议。一键进入视频会议状态，通过外置摄像头和拾音设备对声音和图像信号进行采集，通过局域网或者广域网实现异地人员的可视化交流，特别是黑板的远程共享，达到远程协同的效果。2教学整合的案例与教学策略课标（2011年版）指出：“数学课程的设计与实施应根据实际情况合理地运用现代信息技术，要注意信息技术与
8、课程内容的整合，注重实效。”所以，我们要摒弃形形色色的“独白”式的教育而提倡相互尊重、平等交流的“对话”式教育，为不同学生在数学上得到不同发展创造理为民主的课堂环境。本文在建构主义教与学的理论的基础上，围绕“主导主体相结合”的教育思想，结合数学学科的特点，将交互智能平板电脑应用于数学课堂教学，进行了有益的实践。2.1 数学实验教学与交互智能平板电脑整合数学实验是计算机技术和数学、软件引入教学后出现的新事物。数学实验的目的是提高学生学习数学的积极性，提高学生对数学的应用意识并培养学生用所学的数学知识和计算机技术去认识问题和解决实际问题的能力。不同于传统的数学学习方式，它强调以学生动手为主的数学学
9、习方式。案例1：展开与折叠问题1：将一个正方体的表面沿某些棱剪开,能展成一个平面图形吗？你能得到哪些平面图形？与同伴进行交流.任务：请同学们将准备好的小正方体纸盒沿某条棱任意剪开，看看能得到哪些平面图形?注意强调在剪开正方体棱的过程中，正方体的6个面中每个面至少有一条棱与其它面相连。学生分组进行裁剪，教师巡视。并把学生剪好的平面图形在平板电脑上表示出来(重复的不再表示)。教学策略：以上数学模式，充分体现了交互智能平板电脑的强大功能，它为不同认知风格、不同习惯的教师和学生提供了强大的技术支持和数学理解的机会，提示了数学思想的产生、发展过程，促进了学生数学素养的提高，使交互智能平板电脑整合到数学教
10、学中起到了很好的教学效果。首先，利用绘图功能绘制一个正方形，然后用复制和镜像功能，直接复制6个全等的正方形，学生们通过移动功能，拼成小组实验的最终结果；其次，利用书写和绘图功能，直接绘制出小组实验的最终结果，这主要针对那些对复制、镜像和移动功能不熟悉的学生；第三，教师也可以利用电子白板软件分类预设11种展开图，利用遮挡和隐藏功能，让学生展示结果，展示出一种结果，教师可以掀开遮挡层，显示学生的作案。活动效果：学生通过折叠和展开两种操作活动，发展了空间观念，在动手实践制作的过程中学会与人合作，学会交流自己的思维与方法，感受了数学来源于生活，数学应用于生活。要从多方位、多角度考虑问题，抓住问题的实质
11、，找出解决问题的不同方法，积累数学活动经验。因此，学生得到更多的体验、感悟，促使学生自身在解决问题的过程中完善自己的认知结构，体现了教学活动过程中学生的主体作用。2.2 探究式教学与交互智能平板电脑整合探究式教学是指学生在学习概念和定理时，教师设置问题情境，学生通过独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识,培养能力，发展情感与态度等途径去探究，发现并掌握相应的结论的一种方法。它以学生为主体，让学生自觉地、主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，形成自己的概念。探究式学习是一种积极的学习过程，主要指的是学生在科学课中自己探索问题的学习方式。案例2：
12、距离最值问题问题1：如图1，连接点A、B的所有路线当中，哪种路线的长度最短？问题2：如图2，直线l外一点P与直线l上各点所连接的所有线段当中，哪一条最短？图2图1问题3：如图3，A、B是定直线l异侧的两定点，P是直线l上一动点，点P在何处时，PA+PB最小?如图4，当A、B是定直线l的同侧的两定点时，点P又在何处？图6图5图4图3图7例题1：如图7：在平面直角坐标系中，已知四边形ABCD是等腰梯形，A、B在x轴上，D在y轴上，ABCD，AB=5，CD=3，AD=BC=，抛物线y=-x2+bx+c过A、B两点。（1）直接写出点A、B、C、D的坐标及抛物线的解析式。（2）设M是第一象限内抛物线上的
13、一个动点，它到x轴与y轴的距离之和为 d ，求d的最大值。（3）当（2）中的M点运动到 d 取最大值时，记此时的点M为点N，设线段AC与y轴交于点E，F为线段EC上一动点，求F点到N点与它到y轴的距离之和的最小值。图8例题2：已知抛物线y=ax2+bx+c经过A（-4，3）、B（2，0）两点，当x = 3和x=-3时，这条抛物线上对应点的纵坐标相等，经过点C（0，-2）的直线l与x轴平行，O为坐标原点。（1）求直线AB和这条抛物线的解析式；（2）以A为圆心、AO为半径的圆记为圆A，判断直线l 与圆A的位置关系，并说明理由；（3）设直线AB上的点D的横坐标为-1，P（m，n）是抛物线 y = a
14、x2 + bx +c上的动点，当PDO的周长最小时，求四边形CODP的面积。教学策略：交互智能平板电脑触摸精确度高，反应灵敏，缩短了师生之间使用的技术差异，创设出开放性的信息技术环境，促使学生在课堂上开展必要的探究教学，让师生共同参与到探究过程中，最终让交互智能平板电脑成为课堂教学的有力辅助工具。由于交互智能平板电脑支持其他应用软件，支持图文混排，教师可以利用白板软件，并结合几何画板软件，会取得非常理想的教学效果。首先，利用交互智能平板电脑支持其他应用软件，借助几何画板动态演示和测量功能，直观地演示出两点之间，线段最短和垂线段最短这两个结论；其次，利用几何画板绘图功能，将定直线l上的动点到直线
15、同侧的两个定点的距离之和通过作对称点转化为这个动点到直线异侧的两个定点的距离之和。融合多媒体课件与传统板书 多媒体课件与传统板书各有优势和局限，根据教学内容选择将两者合理整合是实现课堂教学效果优化的关键。使用大尺寸交互式智能平板，师生可以在屏幕上直接触摸操作，实现手动书写、擦除，利用“放大/缩小”的功能，书写面积无限扩大，教学思路与过程得以完整记录。课前，老师将文字文件、图表、照片、录像多媒体素材等加入到课件模板中，可生成生动的课件。课堂上，教师通过触摸操作，直接调用多媒体课件，并且可以借助批注功能，根据学生反馈与教学进度，直接在课件上书写批注。活动效果：学生先猜想，再操作确认，培养学生空间想
16、象力以及主动探索、勇于实践的科学精神。学生间相互探究，交流的热情很高。2.3 基于网络的交互智能平板电脑与数学课堂教学整合课标（2011年版）指出：“要充分考虑信息技术对数学学习内容和方式的影响，开发并向学生提供丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的有力工具，有效地改进教与学的方式，使学生乐意并有可能投入到现实的、探索性的数学活动中去。”案例3：利用轴对称进行设计活动内容：利用电脑课件展现生活中各领域广泛存在的利用轴对称设计的图案。活动目的：让学生经历观察，感知生活中无处不在的轴对称现象，感受轴对称的美与和谐，体验轴对称在现实生活中的广泛应用和丰富的文化价值。图9附部分图片：教学策略：在以上富有开放性的问题情境中进行实验探究，教师首先要帮助学生拟定合理的研究计划
