論信息技術與小學數學學科整合

石翠蕓

（洪澤縣實驗小學，江蘇 洪澤 223100）

一、“信息技術與小學數學學科整合”的內涵

1.“信息技術與小學數學學科整合”的理念

“整合”是信息技術發展的一種理念，將二者整合的核心是根據現代教育技術理論確定信息技術在數學教學中的應用模式和策略；“整合”是現代課程發展的一種理念，意義在于把信息技術教育有機地融合到數學學科教學之中；“整合”是教育實踐發展的一種理念，最終實現由“人為整合”到“自然融合”?！罢侠砟睢弊非蟮木辰纾喊研畔⒓夹g有機地融入小學數學學科教學中；利用信息技術設計、開發和管理各種教學資源；建構信息技術背景下的課堂教學模式和學生的學習方式；讓兒童學會使用信息技術學習數學。

2.“信息技術與小學數學學科整合”的界定

“信息技術與小學數學學科整合”意旨：在先進教學理念指導下，把以計算機及網絡為核心的信息技術作為促進學生自主學習的認知工具、情感激勵工具和教學環境創設工具，并將這些工具全面地運用到數學學科的教學過程中，使各種數學教學資源、各個教學要素和教學環節經過組合、重構相互融合，在整體優化的基礎上，促進傳統以教師為中心的數學教學結構與教學模式的根本變革，創設適合學生自主學習數學的教學資源，形成適合個體需要的學習方式，培養學生信息技術素養與數學學習能力。[1]

二、“信息技術與小學數學學科整合”的原因

1.信息技術本身就是數學學科的一項內容

數學學科內容豐富，引導學生通過實踐、思考、探索、交流等，獲得數學的基礎知識、基本技能、基本思想、基本活動經驗。[2]就數學基礎知識而言，東南大學的王元明在《數學是什么》中寫道：數學是一種語言，是一切科學的語言；是一把鑰匙，一把打開科學大門的鑰匙；是一種工具，一種思維的工具；一門藝術，一門創造性藝術。從王元明給數學下的定義中可以看出，數學教學內容中應包含信息技術這一范圍，它們之間有豐富而又融通的語言，這種科學語言中包含信息技術語言。再從學習數學的技能和方法看，人們學習數學的技能和方法包括從傳統的生活實踐中學習、從他人經驗中學習，還包括用現代信息技術學習——利用計算器或計算機學習數學應該是人必須掌握的技能。從這個意義上說，信息技術是學習數學的重要技能。因此，信息技術本身就是數學內容，學習數學離不開信息技術，小學數學學科需要與信息技術整合。

2.信息技術是兒童學習數學的一種方式

人類的學習路徑分類方式較多，以習得知識為主體分為直接體驗和間接習得。以探究知識對象分為自主探究和合作學習。無論是自主探究和合作學習，還是直接體驗與間接習得都需要信息技術提供支撐。就數學學習而言，信息技術在數學學習中起十分重要的作用。兒童在研究數學問題時，復雜數學知識的探究、跨越時空問題的研究需要信息技術提供幫助；信息技術還可以幫助兒童在動態中去觀察、探索與發現對象之間的數量關系與結構關系，發現數學規律；在統計分析中，兒童通過信息技術收集資料，建立數學模型，應用所學知識解決數學問題，促進自我提升收集、處理和運用信息的能力。由此可見，信息技術是兒童學習數學的一種重要方式。

3.“信息技術與小學數學學科整合”能夠促進教學方式更加適合兒童學習數學的需要

數學是一種抽象符號，也是一種抽象語言。數學學習常需要根據這些抽象語言符號進行推理，探究新的規律。兒童形象思維較強，有時很難從抽象符號中抽象出數學規律。傳統的數學教學有時無法呈現知識的形成過程，只能讓教師憑借自己的語言描述情景；而信息技術能直觀呈現相關內容，通過形象逼真的圖像，把復雜的圖形轉化為簡單的圖形，由簡單規律還原出復雜建構過程，讓學生能夠直觀感受。應該說，把信息技術運用到小學數學教學中，讓學生利用信息技術進行自主探究，合作交流，有益于他們建構知識，且促進教學方式更加適合兒童學習數學的需要。

4.“信息技術與小學數學學科整合”能夠促進兒童思維發展

數學是抽象性、邏輯性很強的一門學科。兒童思維主要是形象思維，小學階段是他們思維發展的過渡期，他們正在由形象思維向抽象思維發展。在小學數學教學中，把信息技術與小學數學教學進行有機整合，運用信息技術在數學知識的抽象性和兒童思維的形象性之間架起一座橋梁，對兒童思維發展有十分重要的意義。就數學推理能力而言，學生個體無法建構數學規律時，通過信息技術呈現相關符號形象，很容易引導學生從形象中抽象出規律。就數學創新能力來說，創新能力是反映創新主體行為技巧的動作能力，主要包括信息加工能力、動手能力、熟練掌握和運用創新技法的能力與創新結果的表達能力等。合理運用信息技術與數學教學進行整合，選擇有用的相關信息，調動學生原有的認知結構，促進新舊認知沖突，從而推動其形成解決問題的方法，使學生的創新能力得以發展。[3]所以說，“信息技術與小學數學學科整合”能夠促進兒童思維發展。

三、“信息技術與小學數學學科整合”存在的問題

1.缺少信息技術與小學數學學科整合的資源

新課程改革以來，教材改革百花齊放，現在全國有多種版本的數學教材，每個版本的教材編排體系都不同，體現風格也不同。從總體情況來看，缺少與小學各個版本數學教材相匹配的“教”和“學”的信息技術資源。另外，同一版本教材每年又都在改編，導致社會企業或其他教育服務部門無法開發與每個版本教材相配套的信息技術資源。

2.已有信息技術資源不能滿足教學需要

當下，每個版本教材編寫組都沒有組織人員開發供學生自主學習數學的信息技術資源。他們只是開發一些數學教學的資源，這些資源的內容絕大多數只是對教材例題和習題的呈現，目的是方便教師課堂教學使用，體現“共性”教學內容，不能滿足不同地區不同學校不同師生的教學需要。雖然現在網絡上有一些課件，但是這些課件都是一些教師自己上公開課時開發的，為了自己的“個性”教學需要，絕大多數內容不適合其他學校師生“復制”。另外，從整個網絡看，網絡資源開發沒有系統性，課與課之間沒有聯系，更沒有形成某種特色。

3.絕大多數教師不具備開發和運用信息技術教學資源的能力

在市場經濟大潮下，隨著教師績效工資的改革，學校沒有資金激勵教師加班開發信息技術資源，絕大多數教師不愿意參與信息技術資源的開發，還有為數不少的教師因怕麻煩，不愿使用開發出的信息技術資源。另外，客觀上說，信息技術是新生事物，很多教師在學校讀書時未曾學過，現在雖然經過崗位培訓，但也只是學習一些簡單的操作，有的教師至多只能做一些投影片，信息技術素養不高，遠不具備開發信息技術資源的能力。

四、促進“信息技術與小學數學學科整合”策略

（一）建構適合兒童自主學習數學的信息技術資源

1.按照學生的認知規律提供“學案”文本。教師按照學生的思維習慣和認知路徑對教學內容進行“學習設計”——設計適合學生自主學習的內容、程序和策略，供學習者在網上自主學習。

2.按照“學案”要求提供操作“答題”平臺。教師利用信息技術對“學案文本”進行“操作設計”——設計便于學生自我解答的平臺，供學習者在網上自主答題。

3.按照學生的學習需要提供“釋疑”幫助。教師利用信息技術對“操作平臺”進行“釋疑設計”——設計學生自己無法解答的求助方式，供學習者在網上及時求助時使用。

4.按照學生學習評價需求提供“交流”系統。教師利用信息技術對“操作平臺”進行“互動設計”——設計便于師生相互交流的系統，供學習者在網上討論交流。

（二）建構適合小學數學學科教學的信息技術資源

1.基于教學需要，開發適合“信息技術和小學數學學科整合”的教學資源。信息技術相對于小學數學教學來說是一種教學手段，是學習者獲取數學知識和技能的一種探究方式。“信息技術和小學數學學科整合”的教學應基于數學教學的需要開發資源。一要針對整合需要編寫教學方案。教師要針對“信息技術和小學數學學科整合”的具體要求，根據教材內容、教學要求和學生學習方式，對每節教學內容的教學路徑、方法、過程和解決重難點問題的策略進行整體設計，形成“教學方案”。二要針對教學需要開發教學課件。教師要針對“信息技術和小學數學學科整合”的客觀需要，根據教學方案中設計的教學目標、內容、方法和過程以及具體要求開發教學課件，建構教學資源。

2.依據教學實踐，完善“信息技術和小學數學學科整合”的教學資源。教學資源是否適合應該通過教學實踐檢驗，只有在教學實踐中才會發現已開發的教學資源能否滿足教學需要——內容是否適合，方法是否科學，是否能幫助解決重難點。為此，我們應在課堂教學實踐中不斷反思“整合”，完善教學資源。一要反思教學資源是否適合教學需要。教師要反思自己在教學過程中所提供的教學資源內容是否滿足教學需要，方式是否符合學生的認知規律，過程是否體現“以學定教”。二要思考如何重構教學需要的資源。教師要針對教學實踐過程中已開發的“教學資源”存在的不足，從教學需要出發思考如何修改、豐富教學資源。三要按照需要充實完善教學資源。教師要按照自己重構的修改方案，通過網絡自主開發，不斷充實和完善教學資源，使其更加適合教學需要。

（三）建構信息技術與小學數學學科整合的教學模式

1.基于多媒體技術的“講解演示”的模式。班級授課制情況下，教學重難點突破主要依靠教師“講解”，傳統的教師講解其內容只有聲音，沒有形象。在多媒體背景下，可以通過視聽等多種方式進行教學指導，這種教學模式更便于知識的吸收和掌握。該模式操作步驟如下：一是運用媒體，創設情境。教師利用多媒體技術，在充分研究教學內容、學生的認知特點和知識結構的基礎上，制作圖文聲像并茂的課件，運用課件創設學習情境。二是運用媒體，自主學習。引導學生利用多媒體學習工具，結合情境和教材進行思考、討論、實踐和探索。三是運用媒體，解決難點。教師根據學生的學習情況，給予必要的引導和幫助，指導解決教學重難點。四是運用媒體，引導練習。教師通過多媒體提供練習內容，讓學生自主練習。

2.基于網絡環境下的“自主探究”的教學模式。隨著新課程改革不斷推進，“自主探究”學習已成為教學改革的重點，在網絡背景下如何實施“自主探究”學習顯得更為重要。當下，小學數學課堂教學中應該建構怎樣的操作方式？通常情況下分為三階段：一是建構問題階段。教師可引導學生通過聯系生活、參觀訪問、上網瀏覽等方式，創設一定的問題情境，做好背景知識的鋪墊，調動學生原有的知識和經驗，形成問題。二是解決問題階段。學生自主搜集、整理、分析和提取信息資料，根據設計的研究方案和研究方法進行調查研究，找到解決問題的策略和答案，利用網絡工具呈現自己的解答。三是交流問題階段。學生歸納、整理、總結、提煉，形成書面成果。表達成果的方式可以是實驗報告、調查報告，可以是在辯論會、研討會上發言，也可以是發表在展板、墻報、刊物、網站等媒介上的文章。

（四）建構促進信息技術與小學數學學科整合的評價體系

1.從內容上看，評價教學資源是否適合教與學。在探究“信息技術與小學數學學科整合”的過程中，最關鍵的要素是教學資源的“適合度”，因為教學資源是教和學的材料，是實現教學目標的根本，教和學需要有適合的教學資源。在推進信息技術與小學數學學科整合時要建立教學資源適合性的評價。一要看教學資源的相關內容是否適合教與學。在教學活動中，教師提供教學資源的相關內容是否滿足自己教的需要和學生學的需要。二要看教學資源的呈現方式是否適合教與學。在教學活動中，教師提供的教學資源的呈現方式是否符合教學規律和學生的學習規律。

2.從方式上看，評價教學模式是否適合教與學。在探究“信息技術與小學數學學科整合”的過程中，最重要的策略是教學模式的“適合度”，因為教學模式是教和學的程序，是實現教學目標的條件，教和學需要有適合的教學模式。在推進信息技術與小學數學學科整合時要建構教學模式適合性的評價。一要看教學模式的基本理念是否適合教與學。教師在教學活動中運用的教學模式的基本理念是否體現學生的認知規律、媒體的呈現規律和數學的學習規律。二要看教學模式基本框架是否適合教與學，教師在教學活動中運用的教學模式的基本框架是否體現“自主建構”“合作探究”。三要看教學模式基本程序是否適合教與學。教師在教學活動中運用的教學模式的基本程序是否體現“先學后教”“以學定教”。

（五）讓教師在實踐信息技術與小學數學學科整合的過程中不斷提升自己的信息素養

1.引導教師在設計“信息技術和小學數學學科整合”的過程中提升信息素養。教學需要先備課，探究“信息技術和小學數學學科整合”也應如此，教師自己也要先設計“整合”。一要提煉“信息技術和小學數學學科整合”的理念。提煉“整合”理念，就是要弄清楚為什么要將“信息技術和小學數學學科整合”，通過“整合”應該達到怎樣的教學境界。二要設計“信息技術和小學數學學科整合”的方案。設計“整合”方案，就是要弄清楚怎么樣將“信息技術和小學數學學科整合”，在哪些地方“整合”，用什么樣的方式進行“整合”。三要開發“信息技術和小學數學學科整合”的資源。開發“整合”資源，就是要針對“整合”需要，將信息技術和小學數學學科“整合”的內容通過一定的方式呈現出來，形成師生教和學的資源。應該說，設計“整合”方案的過程是提煉教學思想的過程，是設計教學風格的過程，也是提升教學能力的過程。

2.引導教師在實施“信息技術和小學數學學科整合”的過程中提升信息素養?！靶畔⒓夹g和小學數學學科整合”的目的是為了便于師生的教和學，促進教師提升信息素養和教學藝術，培養學生數學素養和運用信息技術的能力。

那么，數學課堂教學中如何實施“整合”？一要準確把握運用整合的時機。教學須掌握“火候”，“不憤不啟，不悱不發”講的就是這個道理。在“信息技術和小學數學學科整合”的課堂中，什么時候運用“整合的資源”對教學效果影響特別大。例如：化解數學疑難問題時，學生如果自己沒有通過形象思維探究規律，教師就通過媒介展示規律的形成過程，這樣勢必扼殺學生的思維發展。相反，“‘憤’時‘啟’，‘悱’時‘發’”，就能達到“一箭 雙 雕”的目的。二要科學實踐運用整合的策略。實踐智慧是在實踐中產生的，教師“運用整合”的能力是在自己課堂教學實踐中產生的。課上，教師要根據自己設計好的方案進行教學實踐，在實踐中探究應該怎么“運用整合”，為什么這么“運用整合”，從而提升自己的實踐能力。三要及時運用整合的思路。備課是預設，上課需要根據學生學的情況調整師生的教和學。在“信息技術和小學數學學科整合”的課堂中，需要教師根據學生課前和課中學的情況調整“運用整合”的思路和方法，如果學生自己通過自主學習可以解決問題，我們就不再使用課件展示“形象”。應該說，實施“整合”的藝術最容易體現教師的創造性，提升他們的綜合素養。

3.引導教師在反思“信息技術和小學數學學科整合”的過程中提升信息素養。課堂教學的結束并非代表“整合”的研究的終止，還需要教師對其活動進行反思。反思“信息技術和小學數學學科整合”能夠便于更好地總結經驗，探尋“整合”過程中存在的問題，促進教師提升信息素養和教學藝術。一要反思“整合的資源”是否“適合”。教師要反思自己使用的“教學資源”是否符合學生的認知規律，是否適合教學。通過反思尋找已開發資源的成功和不足，促進自我不斷完善這一教學資源。二要反思“運用的策略”是否“科學”。教師要反思自己在教學實踐中“運用資源”的策略是否滿足學生學習的需要，是否體現教學原則。通過反思自己運用資源策略的成功和不足，促進自我不斷掌握“運用的策略”。三要反思“形成的經驗”是否“可行”。教師要反思自己在開發和運用資源過程中已形成的經驗是否正確，是否具有普適性。通過反思自己在實踐中建構經驗的成功和不足，促進自我不斷提升綜合能力。[4]▲

[1]趙桂芹，王俊奇.信息技術與小學數學學科的整合[J].中國信息技術教育，2010(20):83,85.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2011年版）[S].北京:北京師范大學出版社，2012.

[3]葉時鋒.信息技術與小學數學練習課的整合創新[J].中小學信息技術教育，2007(4):38-40.

[4]熊川武.反思性教學[M].上海:華東師范大學出版社，1999.