小學數學信息化教學情境探究

汪 曉（安徽省蕪湖市育紅小學旭日天都校區）

鼓勵學生應用信息化手段自主學習小學數學知識，提升應用信息技術分析、解決數學問題的能力是未來小學數學教學改革的主旋律。近年來，隨著科學技術的發展，線上教學、線上線下混合式教學、計算機輔助教學已成為小學數學的基本教學手段，很多教師也進行了信息化教學改革的相關探究。文章通過對信息化教學情境在小學數學教學中的探究，促使學生對數學知識的認知方式發生轉變，以激發學生的探究熱情，調動學生的學習積極性，提升學生的信息素養。

一、信息化智慧課堂概述

1. 信息化智慧課堂的內涵

小學數學教學要注重信息技術與數學課程內容的有機融合，大力開發并向學生提供豐富的學習資源，把信息技術作為學生學習數學和解決問題的有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現實的、探究性的數學活動中去。信息化智慧課堂借助互聯網技術，通過科學化、系統化的教學設計實現更為直接、生動的現代化教學，拓寬學生的視野，提升學生的創新思維能力。信息化智慧課堂的設計要基于學生的認知過程，以課堂教學的知識技能、數學思考、問題解決、情感態度為目標，借助互聯網技術實現以下目標：智能感知，化抽象感受為直接感受；數據分析，化大眾教學為個性化教學；人機互動，化單一教學為多元化教學；智能反饋，化主觀為客觀。另外，借助互聯網技術優化教學資源實現了教師教學的有效性、多樣性和趣味性，也實現了學生學習的高效性和靈活性，能夠分析不同層次學生的學習需求，形成對某一知識模塊教學效果的評價，真正做到了個性化教學。

2. 信息化智慧課堂的結構

信息化智慧課堂是整個教學過程的集中體現，包括課前備課、課堂授課、課后輔導練習和教學評價的整個階段，可以從學生的認知過程、教師的教學活動組織兩個方面出發，結合現代化教學構建信息化智慧課堂。信息化智慧課堂構建的模型要從學生的認知過程出發，將虛擬仿真、大數據分析、人機交互、智能推送等方法貫穿情境教學組織的全過程，包括情境導入、過程導學、拓展創新和反饋評價四個必要模塊。學生認知過程與教學組織過程通過信息技術實現更加緊密的結合，最終達到培養學生發現和解決問題的能力，以及應用和創新的能力。

二、小學數學信息化教學情境的構建

1. 虛擬體驗式感知情境教學構建

為了滿足教學需求，往往需要教師引導學生從大自然的萬事萬物中去感知數學。然而，每名學生的知識儲備和感知能力不同，從而導致部分學生無法真正發現問題。利用虛擬仿真技術可以實現聽覺感知、視覺感知和運動感知等，讓學生體驗在模擬出的真實環境中認識事物的形成、過程的發展、圖像的構建等。

在實際教學中，教師可以讓學生體驗虛擬現實中的環境，激發學生的學習興趣，突破時間和空間的限制，使學生清楚地認識如物體的形狀、3D 圖像的旋轉、事物隨時間或空間的發展等。例如，人教版《義務教育教科書·數學》（以下統稱“教材”）中的圖形與幾何板塊教學內容可以通過虛擬仿真技術進行教學，如表1所示。

表1 圖形與幾何板塊教學活動設計

表1 為教材中圖形與幾何板塊教學內容及設計的對應教學活動。對比現有教學方法，通過模擬現實讓學生用一種可視化的體驗了解空間圖形的形狀、運動，以及位置與方向的變化。通過改變學生的認知模式，讓學生直觀感受三維立體圖形，以收到更好的教學效果。

2. 信息化游戲式情境教學構建

教學游戲符合小學生的好奇心和競爭意識的心理特征，是激發學生學習興趣的有效手段。如何指導學生開展教學游戲，成為很多教師一直努力的方向。但是，傳統的教學游戲存在一些不足，如教學游戲中涉及的工具需要制作，教師課堂教學中可指導的學生人數有限，游戲環節時間過短或者過長，教學游戲影響教學計劃的完整實施，等等。教師可以利用多媒體設備和互聯網技術設計教學游戲實現智慧課堂。例如，教材中認識物體和圖形、有余數的除法、位置與方向在教學游戲的設置上可以與信息化智慧課堂實現較好的結合，如表2所示。

表2 信息化智慧課堂教學游戲范例

3. 個性化智能推送情境教學構建

現代信息化教學除了創設和模擬多種教學情境，還注重學生的個性化教學。由于在課堂教學中學生對事物的感觀和認知程度不同，使其對知識的理解和掌握程度也不同，故利用數據分析和智能推送技術能夠實現教師的個性化教學和學生的個性化學習。信息化智能推送是基于對學生的學情分析，將課堂學習和課后練習反饋至數據分析中心，然后實現智能推送的個性化教學。

例如，在教學教材五年級下冊“分數加減法的簡便運算”這節課時，教師為學生設置了四道練習題：涉及分數簡便運算和括號的運用。首先，教師在智慧教育系統設置好上述四個知識模塊，每個模塊添加20 道此知識模塊的習題，輸入脫式計算過程和結果作為最終正確答案的比對項。其次，開啟智慧教育系統自主組卷，每個知識模塊隨機抽取2道題，共8道題推送至學生端進行作答。系統通過比對標準答案，智能分析出每名學生對應每個模塊的正確率，以幫助教師了解每名學生的知識薄弱點，有針對性地進行個性化教學。通過系統的學習，智能分析并推送錯誤率高的同類題型，對學生薄弱的知識點進行“掃盲”，促使學生高效學習，促進教師精準教學，從而實現“以學定教”的教學理念。

三、結束語

隨著計算機和人工智能技術的不斷推進，對信息技術和智慧化教學探索提出了更高的要求。教師應該開闊眼界、不斷學習，了解時代發展所帶來的新技術，開發和利用豐富多彩的信息化課程資源，構建靈活、高效的課堂教學，凸顯學生的主體地位，實現知識技能和情感態度的全面發展。