信息技術與小學數學學科融合的實踐研究

張藝驁

摘要：在這樣一個信息爆炸的時代，信息技術的日益更新給教育帶來了越來越大的影響，現在信息技術已經不僅僅是教育的輔助手段了，它將帶來的是課堂面貌的轉變、教學方式的變革、師生關系的新挑戰。本文通過分析信息技術與學科融合的時代背景，探討了整合和融合的區別，在此基礎上，通過對實踐案例的描述嘗試得出信息技術與小學數學學科融合的可行策略，進而分析信息技術與學科融合要注意的問題，從而為未來課堂的創新和改變提供有效的視角和途徑。

關鍵詞：信息技術;小學數學;融合;實踐研究

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2019.10.033

中圖分類號：G623 文獻標識碼：A 文章編號：1671-1580（2019）10-0159-04

一、問題的提出

（一）信息技術與學科融合是時代發展的必然趨勢。

進入21世紀以來，人類步人了信息技術時代。新興的科技正在對人們生活的各個領域產生著潛移默化的影響。近些年來，信息技術與學科融合已經成為課程標準中著重強調的部分，信息技術的工具性與人文性有機結合，由單純的輔助性工具，正在朝著更加變革性的方向發展著，從課程內容的呈現，到課程組織形式，再到教學組織形式，甚至是課堂組織形式，都產生了令人想不到的影響。例如移動設備和云服務的普及漸漸影響著學生的學習方式、教師的教學方式，甚至改變著課堂的樣貌。信息技術如何與傳統教學有效融合？怎樣達到信息技術與數學學科教育的優勢互補？怎樣改變教師和學生的信息素養和教學觀念？《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》，提出了“加快信息化進程”，《教育信息化十年發展規劃（2011-2020）》提出了“建設智能化教學環境，推進信息技術與教育融合”。教育的信息化在未來十幾年將進入飛躍發展的時代，這一系列的改革和信息技術手段的現代化進程都對教育提出了更多更高的要求。作為一線教師，要努力探索信息技術與學科融合的手段，為國家教育的新發展和新變革獻計獻策。

（二）數學知識的特征需要信息技術的直觀支持

數學學科知識的抽象性和概括性特別強，隨著知識的深入，符號化程度越來越高，漸漸從感性一般過渡到理性一般。對于小學生而言，抽象的內容如何具象，符合讓冰涼的數學知識顯現其歷史進程中的豐腴和美麗，這都是一線教師的訴求。

1.信息技術還原數學問題的真實情境

很多數學知識是源于數學學科發展，但最后回歸生活的。所以數學知識都能夠找到其運用的生活背景，教師可以通過生活中的數學幫助學生理解數學知識的生活意義和價值。將理性的數學知識通過感性的生活背景呈現出來，這就需要信息技術的支持與幫助。信息技術能夠將數學問題以形象、生動、代人感強的方式呈現出來。

2.數學知識的掌握需要過程性的學習

小學數學知識并不是僅僅通過重復性的鞏固練習就能夠完成的，重復性的練習的確能夠形成一定的技能，但卻不利于學生對學科本身的理解和學習興趣的提升，更不利于學習積極性的培養。數學學習更注重的是通過過程性的理解促進對學科結構、學科知識本質的理解。過程性的學習要求呈現知識的結構化過程，結構化的呈現需要信息技術手段的支持。

3.數學知識的學習需要及時的練習和反饋

練習是數學學習的必要環節，但往往練習會給學生帶來厭倦感和疲憊感。形式的重復和反饋的個性化是鞏固練習中亟待解決的問題，信息技術可以解決這個問題。目前，信息技術在教學評價這一環節的技術已經越來越豐富和先進，不論是課堂練習還是家庭作業環節，都可以借助信息技術對學生的練習情況及時反饋給出評價，這大大的提升了練習的效率和針對性，更重要的是提高了學生學習的積極性。

二、理論基礎

全國小學信息技術與教學融合優質課大賽前十三屆都是全國小學信息技術與教學“整合”優質課大賽，從第十四屆開始改為全國小學信息技術與教學“融合”優質課大賽。一字之差，背后有著怎樣的故事呢？現代漢語大字典中對這兩個詞的解釋分別是：整合：把零散的東西彼此銜接。融合：熔成或如熔化那樣融為一體。從這個解釋中，我們可以了解到：整合是組裝，是合二為一;融合是創造，是1+1）2的推陳出新、錦上添花。這與融合菜中的融合是一個意思。一個詞語的變換，可以讓我們對于信息技術與學科教學的關系更加清晰。信息技術與學科教學之間應該是互相融合、最終1+1>2的關系。

根據信息技術與學科課程結合的程度或者根據信息技術在學科教學中運用的層次水平，可以概括為兩個層次：“淺層次整合，將信息技術作為一種工具應用于學科教學之中，目的是促進教師的教和學生的學;深層次整合，在課程開發時，將信息技術的內容融合到其他課程的結構、內容、資源和方法當中。”

南京師范大學副校長吳康寧教授，系統地闡述了信息技術與學科教學二者之間的關系，并將其關系類型概括為四種，分別是塞人式（貌合神離）、加人式（若即若離）、嵌入式（緊密結合）、融人式（水乳交融）。由此可見，整合是宏觀的、外在的輔助，強調的是信息技術的工具性，而融合是微觀的、內在的，強調從學科結構到內容等等，每個細節的融會貫通，融合的目的是實現教學系統的變革性改進。所以說融合源于整合，它是整合的深化、系統化、結構化。

三、實踐探索——以《圖形的運動》一課為例

（一）于知識點切入處融合信息技術——即物起興

為學生提供了生活現象的視頻，激發學生的學習興趣。可以為學生提供視頻等可視化的資料，通過觀察，學生不僅發現平移和旋轉兩種運動方式，還能體會到“點動成線”、“線動成面”。學生在情不自禁感嘆數學與生活聯系的同時，自然會產生合理猜想——“面動”則“成體”，從而引入課題。

（二）于思維癥結處融合信息技術——弄“拙”成“巧”

通過課前的前測調查，可以了解學生在學習具體內容前的主要學習困難所在。例如《圖形的運動》一課，前測調查數據和后期訪談結果顯示，只靠動手操作并不能夠幫助空間想象能力差的學生達成本節課的教學目標。具體說明如下：對本節課教材中安排的基礎練習，即以長方形邊為軸、以直角三角形直角邊為軸、以直角梯形的直角邊為軸旋轉成為圓柱、圓錐、圓臺，對這一內容進行了前測，班級有54.5%的學生能夠正確連線。這說明“這一內容對大部分學生并不難”。接下來，對做錯的45.5%的學生又進行了一對一的測試，為他們提供了三種小旗，請他們動手操作后再做連線題。這部分學生中有24.7%的學生能夠正確連線，而另外的75.3%的學生（所有學生的34.3%）依然弄不清楚。可見，部分學生憑借幾何直觀即可知道簡單的平面圖形和立體圖形的對應關系，本環節學生借助自制的各種形狀的小旗，通過將小旗進行平移和旋轉，進一步感知平面圖形通過平移和旋轉會得到怎樣的立體圖形。但動手操作，只能粗略的把握“面動成體”的過程，不能將運動的軌跡留下來，體是存在于頭腦中的，是學生看不見的。這都給想象力低的孩子帶來了困難。特別是對直角三角和直角梯形旋轉形成的較復雜的立體圖形，學生想象起來就更加困難了。

多媒體軟件開發正好解決了學生的這個困難。學生可以根據自己的喜好和學習需要點選任意一個圖形，再選擇平移或旋轉，進行演示，驗證自己的想象。如果感悟得不夠充分，還可以根據實際需要反復點擊觀看演示過程。由于多媒體課件形象直觀地演示，學生進一步體會“面動成體”的過程，感受“面”與“體”的關系，豐富了學生的感官表象。真正的化靜為動，化抽象為直觀，進一步發展了學生的空間觀念。

（三）于診斷反饋時融合信息技術——寓學于樂

鞏固練習一直是常規教學中很難突破的學習環節，學生往往不太感興趣。有了信息技術的支持，可以創設“闖關活動”等有趣的練習形式。例如《圖形的運動》一課，練習環節設計了三關挑戰：第一關是找出平面圖形平移或旋轉形成的立體圖形。第二關是平面圖形與立體圖形各部分的關系。第三關是想象立體圖形是由哪個平面圖形如何運動得來的。憤怒的小鳥擊中豬頭代替對，否則為錯，讓學生感到有趣，不枯燥。正確完成題目，會得到一定數量的金幣。每道題目，還設計了提示功能，對學習基礎相薄弱的學生起到了有效的指導作用。但每次提示會扣掉一枚金幣，學生們對使用提示功能都很慎重。完成所有的題目，可以到“迪士尼”劇院看影片。

四、結論與反思

如何做一道美味的信息技術與數學學科的“融合菜”。選材、火候、烹飪手法都是至關重要的。

（一）選材——什么樣的內容需要信息技術的融人？

一是有必要對數學知識重新建構的時候。例如：三角形內角和，三邊關系。不借助信息技術，學生對于相關內容的學習很難系統地構建。

二是需要化抽象為具體的時候。數學概念具有高度的抽象性和概括性，而且數學學習本身就是這樣的趨勢，因此就更需要能夠化抽象為具體的信息技術。

三是需要化靜為動的時候，例如圖形的運動、確定位置等內容，紙上談來終覺淺，絕知此事要躬行。課堂環境有限，學生無法接觸真實的環境，借助信息技術營造真實的生活背景，還原真實的問題情境，有助于學生對相關內容的理解和掌握。促進真實體驗的產生，有助于相關知識的探索和發現。

四是課堂容量受限制，需要提效的時候。

五是需要關注個性差異的時候。這是信息技術與課堂融合的必要性之處，常規課堂由于受到班級人數的制約，教師往往無法關注到每個學生學習的速度和準確率、以及起點的差異，利用信息技術的實時監控，以及資源設計的層次性，可以為不同學習水平的學生配備不同的學習資源，這樣就能夠根據學生的不同水平，為學生提供必要的學習資料支撐，避免出現優等學生不夠學，基礎薄弱學生學不會的兩極分化情況。

六是需要對學習實時評價、及時反饋的時候，數學學習需要對學生知識掌握情況進行即時評價，教師才能夠及時通過反饋調整教學內容和策略。

（二）火候——什么時候需要信息技術的融入？

勿固步自封，應勇往直前。像我們對待淘寶和微信一樣，去面對信息技術與數學學科融合這件事。

勿濫竽充數，應寧缺勿濫。

勿急于求成，應事緩則圓。在我們還未游刃有余之前，給自己點時間。

勿喧賓奪主，應推波助瀾。

勿強己所難，應為我所用。我們不是信息技術人員，所以學習信息技術并不是我們所要做的，我們所做的是提供我們的想法幫助技術人員開發和完善。是運用目前已經有的資源為我所用，例如：百度文庫、新世紀小學數學網（北師版）、只有我們想不到的app。

（三）烹飪手法——多大程度的融人是適切的？

好廚師一把鹽，色香味形中味是最關鍵的。有一種說法叫做“大味至淡”：意思是安排一桌筵席時，上最后一道湯時，資深廚師都不放鹽或少放鹽。因為五味摻雜后，清淡自然變成了美味，即謂大味至淡。信息技術與任意學科融合的最高境界是：大味至淡。數學課主要是數學味，信息技術的加入是為了讓數學味更濃更醇厚。過猶不及，事緩則圓。當你想把課堂由靜態轉為動態，當你想讓抽象變為形象，當你想使同步成為異步……那你不妨求助于信息技術，并非趨之若鶩實乃大勢所趨。