标志着教育信息化新时代的未来教室已在苏州市几十所学校开展了试点教学，其双轨展示、多元互动、自由板书、知识可视等特点让人耳目一新。这不仅是学习空间、手段方式上的变化，更是教师教学理念、课程形态、课堂结构以及教育教学模式等方面的一场重大变革。
    众所周知，数学学科具有高度的抽象性和严密的逻辑性。因而，数学学习要让学生在操作、实验、观察、比较、想象和思辨的过程中自主探索，抽象概括数学的本质，同时积累与之相关的活动经验，发展数学学习能力。
    未来教室的双屏显示功能拓宽了信息传输渠道，有利于加强学生生活与数学知识之间的过渡与联系，便于学生通过对比，在“变”与“不变”中抓住知识的本质。未来教室的互动环境为学生创设了直接感知与即时评价有机结合的学习平台，将模糊的直觉感受进行量化，将内隐的思维过程显性化，帮助学生积累数学学习经验，促进学生认知的发展。
    下面以二年级下册《认识时、分》一课为例，谈一谈未来教室在教学中起到的辅助作用。
    一、静态演示：利用触控双屏强化比较，揭示知识本质    
    未来教室中的液晶触控显示双屏、平板电脑等学生移动终端以及电脑一体机触控显示屏等丰富的多媒体设备，为学生构建了一个信息通道多元化的学习环境。学生置身其中，通过对信息的接收、选择和处理，有助于学生对知识的深入思考和理解，同时也锻炼了学生的信息加工能力和观察思辨能力。
    以液晶触控显示双屏为例，它利用副屏与主屏之间的信息关联与叠加，起到“1+1>2”的功效。
    时钟是人们生活中常用的计时工具，但是要能分清时针和分针，准确读出钟面上显示的时刻，对于二年级的学生来说是个难点。因此，本课在教学“认识整时”这一环节时，以生活情境引入，左屏出示一张小朋友起床的图片，唤醒学生对于时刻的生活经验，这时右屏出示钟面，学生能准确地读出时刻——7时。第二张情境图是学生上学，学生也有生活经验，知道上学时间是8时，这时右屏出示的钟面学生也能准确报时。接着，教师告诉学生7时和8时都是整时，左右两屏分别显示这两个整时钟面，并将情境图隐去，此时引导学生从生活数学渐渐地走进学科数学。学生通过观察和比较，发现这两个钟面上既有相同又有不同，相同的是分针都指向12，不同的是7时时针指向7，而8时时针指向8。通过比较，学生对于整时有了本质的理解：整时时分针指向12，时针指向几就是几时。
    二、动态操作：运用平板电脑交互操作，探索数学规律
    未来教室里所配置的学习终端，包括液晶双屏、电脑一体机和学生平板电脑等，除了显示功能以外，还都具备触控交互功能。特别是人手一台的平板电脑为每一位学生使用“交互工具”参与探究性学习提供了可能。教师根据学习内容，为学生提供相应的数学“交互工具”，如PPT、白板课件、Flash小程序、Authorware课件等。学生在教师的引导下，在“交互工具”模拟情境下，根据已有的知识经验，有目的地改变工具的各种参数进行自主探究学习。工具会根据学生的操作即时作出反馈、呈现结果。在这样的环境下，学生与电脑互动，经历发现知识、掌握方法和寻找规律的过程，逐步建构数学知识的意义与内涵。
    认识钟面是认识“时”“分”这两个时间单位、认识时刻以及计算经过时间等知识和技能的基础，认识钟面即是认识钟面上隐含着的一套极为严谨的数学结构。笔者通过设计“做钟面”的“交互工具”来突破这一教学难点。学生通过对大量钟面图片的观察以及生活经验知道，钟面上有1~12的数、长针和短针，还有一圈刻度。此时，教师提供给学生的“交互工具”即是一个空白的钟面，在工具栏中给出这些组成部分，让学生通过拖移的方式重新组装成一个完整的钟面。如果学生将数拖移摆放到不正确的位置，“交互工具”会作出即时反应，将这个数退回工具栏中，这就会促使学生重新思考并认识钟面上各个数的位置。在学生反复操作、尝试探索以及小组讨论的过程中，学生能逐渐发现钟面上各数位置的顺序关系和对应关系。
    比如有的小组能发现钟面上四个数的位置比较特殊，12在最上面，6和它相对，3和9左右相对等等。“交互工具”的设计契合儿童的年龄特点，功能强大，操作简便，突破了传统的单纯依赖观察和记忆认识钟面的弊病，也较好地改善、优化了学生对纸质模拟钟拼贴的操作，从而使探究活动在深度和广度上都超越了传统的教学。
    “交互工具”还具有可反复操作的优越性，因此，不仅能在课堂上辅助学生探究学习，亦可作为一个“微教学单元”发挥更大的教学效用。除了“做钟面”这个“交互工具”以外，本课还设计了一个学生认识时刻的“拨钟”练习。学生用鼠标点击拖动时针和分针，当拨对或拨错显示的时刻时，会有相应的提示语音。像这样的“交互工具”上传到云端，可以为更多的学校及师生所使用，也可以让学生在课前自学，实现课堂的翻转，或者让学生课后反复操作练习等。
    三、智能互动：借助信息终端科学判析，提升活动经验
    未来教室借助StarC等信息平台实现课堂教学的智能互动。例如，教师可以随时将触控双屏上即时生成的任何信息截屏后以图片形式发送给学生，或者将课前准备好的文字、图片、音视频资料以作业发布的形式推送到学生的学习终端上。当学生完成并提交图片或作业后，系统能进行相关的数据收集和统计，如提交作业份数、选项统计等。利用好这些智能互动的功能可以帮助教师对学生学习情况进行全样本和全过程的分析，使得教与学的分析、诊断、评估更加清晰，有效地使教师对学生的终结性评价演变为形成性评价，有利于促进学生的个性化发展。同时，即时反馈和数据分析功能也提高了学生对自我评价的意识和效度，能有效促进学生感知觉及元认知水平的发展。
    在《认识时、分》这一课中，让学生感受1分钟持续的时间，形成对1分钟时间的正确体验，是认识“分”这个时间单位、培养时间观念的关键。借助具有周期性的生理活动以及学生感兴趣的游戏活动，让学生亲历1分钟时长的量化过程，对学生逐步增强1分钟的实际体验，抽象形成难以言传的1分钟时间概念，突破教学难点有着重要的作用。教学这一环节时，教师将“活动菜单”发送给学生，其中包括数心跳、做口算、写字、读文章、拍球和画星星这几项，学生在小组中进行交流并确定自己所选的活动。当学生在1分钟内完成所选活动的操作后，将数据发送给系统，利用系统的统计功能，可以呈现1分钟内学生完成这些活动的数据分析，这样就避免了低年级学生因计数误差较大而引起的误识。
    为了让学生进一步体验1分钟时长，强化1分钟时长的衡量标尺，教师在体验活动之后安排了一个“估计1分钟”的游戏活动。教师给学生提供了一个计时软件，让学生在刚才活动感受1分钟的基础上，用自己的“时间尺”估计1分钟的时间，当学生认为1分钟时间到时，按下软件中的确认按钮，这时学生终端显示结果并自动将学生的估时提交到系统平台。这样学生能判断自己估时的准确性，教师也能通过系统平台数据统计了解学生估时情况，从而更好地帮助学生建立1分钟时长的感受，提升基本数学活动经验的效度。
    未来教室开发和使用的目的是最大程度地通过课堂教学信息化助教与助学，这对教师操控信息技术能力和学生操控信息技术能力都有着较大的挑战性。而最为根本的、值得我们思考的问题是如何将未来教室中丰富而充沛的信息化教学手段充分利用起来，在数学课堂教学中不仅仅是起到显示或演示的功效，而是能够更多地发挥其在帮助学生抽象概括、揭示本质上的作用。