探究信息技術背景下小學數學教學中學生“數感”的培養

孔毅剛

【摘要】隨著信息技術的發展，將信息技術應用于教學領域已成為一種發展趨勢.文章以信息技術背景下小學數學教學中學生“數感”的培養為研究主題，在《義務教育數學課程標準（2022年版）》的指導下，探索信息技術與小學數學教學的融合維度，并以人教版小學數學教材的教學為例提出了創設教學情境、設計教學課件和動畫等教學策略，以期為小學數學教師提供一些教學參考.

【關鍵詞】小學數學；核心素養；信息技術；數感

引 言

小學數學核心素養主要包括數感、量感、符號意識、運算能力、幾何直觀、空間觀念、推理意識、數據意識、模型意識、應用意識、創新意識.其中數感主要是指對于數與數量、數量關系及運算結果的直觀感受，要求學生能夠在真實情境中理解數和數的運算的意義，能初步體會實際生活中蘊含的數量關系，從而體會數學表達的簡潔性和準確性，進而激起數學學習的興趣，激發數學情感.《義務教育數學課程標準（2022年版）》（下稱“新課標”）明確要求數學教師應該促進信息技術與數學課程的融合，利用信息技術獲取豐富的學習資源、設計活潑生動的教學過程、促進數學教學方式的變革.因此，教師將信息技術應用于小學數學教學中學生“數感”的培養，可以幫助學生更輕松地理解抽象的數學知識，提高學習效率.

一、利用信息技術創設教學情境，幫助學生建立“數感”認知

“數感”是一個比較抽象的數學概念，學生形成并鞏固“數感”是一個長期的過程.教師在教學過程中，需要為學生設計一個循序漸進的教學過程，利用與學生認知發展過程相一致的教學順序，幫助學生降低對數學學習的恐懼心理，從而幫助學生更高效地形成數學學科核心素養.所以，教師可以利用信息技術為學生創設相應的教學情境，幫助學生積累充足的“數感”感性經驗，建立對“數感”的初始印象，形成“數感”認知.

以人教版小學數學一年級上冊第三單元“1～5的認識和加減法”中第三節“幾和第幾”的教學內容為例，為了幫助學生初步建立數感并形成運用數學表示實際生活中的各類事物的意識，教師可以利用信息技術為學生創設教學情境：搜索“數鴨子”這一兒歌的動畫視頻，再利用投影儀等設備為學生放映兒歌動畫視頻，視頻放映結束后，組織學生真實模擬數鴨子活動.具體操作如下：首先選取兩名學生站在講臺上，作為兒歌演唱者，然后選取五名學生并分別為五名學生提供寫有1～5數字的號碼牌，要求學生現場改編演繹兒歌內容，將“快來快來數一數，二四六七八”改編為“快來快來數一數，一二三四五”，同時，教師為學生播放背景音樂和視頻以提升游戲趣味性，營造更具沉浸感的教學情境.最后詢問學生兒歌中的“一二三四五”指的是什么，有的學生說指的是扮演鴨子的學生身上的號碼牌，有的學生說指的是游過大橋的鴨子數量，教師對學生的不同意見表示贊同，通過挑選多組學生反復改編演繹兒歌內容，幫助學生儲備大量感性經驗，更直觀地感受“一只鴨子”和“第一只鴨子”、“五只鴨子”和“第五只鴨子”之間的區別，進而幫助學生學會區分基數和序數，初步建立“數感”認知.

二、利用信息技術設計教學課件和動畫，幫助學生理解算理

算理即計算過程中的道理，是計算過程中的思維方式.主要表現為“為什么要這樣算”的思考過程，是一類比較抽象的數學知識.幫助學生理解算理并提高運算能力是小學數學教師的重要教學任務之一，大部分教師都能認識到“理論結合實踐”的重要性，利用數一數、撥一撥的實踐操作引導學生理解抽象的算理.而隨著科學技術的發展和教育部門對信息技術為教育賦能增效的倡議，小學數學教師應積極探索利用信息技術幫助學生理解算理的有效路徑，利用教學課件或教學動畫將抽象的算理直觀且生動地演繹出來，不僅能夠幫助學生更好、更快地理解和掌握算理，還能有效增強教學過程的趣味性.在潛移默化中令學生將“數學學習”和“心理愉悅”聯系在一起，從而幫助學生養成愛學習、愛數學的好習慣，在課前、課后積極主動完成各類學習任務，在學習中獲得心理愉悅和成就感.

以人教版小學數學一年級下冊第二單元“20以內的退位減法：十幾減9”教學內容為例，在開展教學時，教師可以利用直觀、有趣的教學課件或教學視頻降低學生的理解難度.可以制作“青蛙跳一跳”的教學動畫，即將屏幕一分為二，畫滿荷葉，荷葉十個為一列，在講解到“15-9”這一例題時，先在屏幕左側添加15只青蛙，其中10只青蛙為一排，剩余5只青蛙在第二排，然后通過鼠標點擊，把排成一排的10只青蛙逐個跳到屏幕右側的荷葉上，教師點擊9下，9只青蛙轉移到屏幕右側，此時屏幕左側還剩下兩排青蛙，一排有1只，另一排有5只，學生將剩余兩排青蛙只數加起來就得到了“15-9”的運算結果.學生在此過程中，通過觀察青蛙跳動，可以自己總結出先計算“10-9”，然后將剩余的數5與1相加的算理.

三、利用信息技術打造沉浸式教學模式，幫助學生感受“數感”

在新課標的指導下，實現信息技術與數學教學的有機結合成為學校的重要任務.所以，當前很多學校不僅為每間教室配備了校園網、計算機、投影儀、幕布等設備，甚至還購置了例如VR眼鏡等高科技信息產品，幫助教師探索更豐富的教學模式，為學生帶來耳目一新的學習體驗.因此，小學數學教師可以利用VR眼鏡等高科技信息技術為學生打造沉浸式教學模式，幫助學生近距離感受“數感”，幫助學生更具體地感受“數感”這一核心素養對數學學習的重要作用，激發學生感受“數感”、形成“數感”和鞏固“數感”的自覺性.一方面，教師可以利用信息技術為學生模擬與課后應用題一致的虛擬場景，幫助學生親身體驗課后應用題情境，進而促使“數感”培養目標的實現.另一方面，教師可以利用信息技術為學生模擬數、數量比較、數量計算等在實際生活中的應用場景，讓學生初步體會實際生活中蘊含的“數感”，幫助學生樹立“理論聯系實際”的學習思維，助力學生數學能力和思維品質的成長.

以人教版小學數學二年級上冊第二單元“100以內的加法和減法”教學內容為例，在開展教學時，教師可以根據教材第15頁“練習二”欄目的第3題（如圖1）設計虛擬情境，學生戴上VR眼鏡后，將會看到面前有四堆不同種類的郵票，教師先要求學生通過數數的方式數出各類郵票的數量，若有學生數錯郵票數量，教師則應該及時教育學生要細心.然后，教師為學生出題，要求學生又快又準確地回答問題，例如“風景郵票和人物郵票共有多少枚？”“拿走一半人物郵票后，人物郵票和風景郵票共有多少枚？”等.學生在此過程中不僅利用解題鞏固了學習內容，還能獲得有趣的學習體驗.

四、利用信息技術設計趣味“數感”游戲，提升學生學習興趣

小學生好奇心強、注意力容易分散，所以利用課堂游戲開展教學，實現“在玩中學”是小學數學教學的重要方式.教師根據教學內容為學生設計課堂游戲，可以提升教學過程的趣味性，有效活躍課堂氣氛，形成民主和諧的師生關系，以輕松愉悅的課堂氛圍促進學生思維成長.同時，可以幫助學生收獲學習信心，進而在后續學習中愿意通過不斷地思考和探索解決數學問題，并在解決數學問題的過程中收獲成就感.成就感會對學生的數學學習形成正反饋，進而鞏固學生正確的學習態度和學習方法.因此，教師在利用信息技術設計趣味“數感”游戲時，要關注“數感”游戲內容與實際生活的聯系，還要合理控制游戲難度.通過將“數感”游戲難度控制在學生的“最近發展區”，提升游戲規則的易懂性，從而節省解釋游戲規則的時間，為學生帶來耳目一新的數學學習新體驗，有效提高學生的學習效率和積極性.

以人教版小學數學二年級下冊第七單元“萬以內數的認識”教學內容為例，該單元的教學難點是教會學生理解“拐彎數”，即接近整百、整千拐彎處的數，例如1999，2007等.教師可以利用多媒體設備為學生設計“找最近”的游戲，為學生呈現一個整千的數，然后出示四個與整千的數距離比較近的數，要求學生找出與整千的數最接近的選項并利用答題器作答，第一個按下答題器并答對的學生起立念出所選的數便可以獲得獎品.

如：教師為學生呈現3000這一整千的數，下設四個選項分別為：

A.3005B.2997C.3002D.2999

學生通過計算發現A選項與3000的差為5，B選項與3000的差為3，C選項與3000的差為2，D選項與3000的差為1，則應該選擇D選項，D選項應該被讀作“兩千九百九十九”.教師還可以將“找最近”游戲與“奪寶”游戲相結合，即通過分屏處理使屏幕左側為“找最近”游戲頁面，屏幕右側為“奪寶”游戲頁面，學生每在“找最近”游戲中獲得相應的分數，就可以在屏幕右側的“奪寶”游戲中走相應的步數，這將會極大激發學生參與游戲的積極性.

五、利用交互式多媒體教具實現多維互動，提高新課教學效率

隨著信息技術的發展和人們生活水平的提升，交互式智能平板、交互式白板開始在教學過程中出現，并承擔著重要的教學任務.交互式智能平板和交互式白板在傳統的師生互動和生生互動之外創新出了人機互動模式，有利于打造多維互動課堂，提升課堂互動質量，有效調動課堂氛圍，為學生提供愉悅、輕松的學習服務.因此，教師可以結合交互式智能平板和交互式白板的各種功能實現多維互動，提升學生“數感”的培養效率和質量.

以人教版小學數學三年級上冊第六單元“多位數乘一位數”教學內容為例，在開展教學時，教師可利用交互式智能平板設計問題導向、交互反饋、信息整合和新知傳授四個過程.在問題導向階段，教師可先要求學生復習上一單元“倍的認識”相關知識，并讓學生以小組討論的形式復現上節課的教學活動，以此鞏固倍的概念和加深對倍的本質理解；在交互反饋階段，教師可可以通過來回巡視了解學生的討論情況，利用交互式智能平板的授課助手，采集學生作品并上傳大屏幕，要求其他組的學生對展示作品進行點評，再利用交互智能平板中全方位的互動工具和手段，對學生的討論成果進行專業點評并引導學生互相點評，在此過程中實現“智慧的擴散”，每名學生都能體會到其他學生的解決思路，從而充實自己的想法；在信息整合階段，教師可根據學生討論結果引導學生建立起多位數乘一位數的三級框架結構；在新知傳授階段，教師可利用交互式智能平板展示教學課件和其他教學資源，為學生提供邏輯性強且全面的新課知識，從而提高新課教學效率.

六、利用線上教學視頻和微課視頻幫助學生課后鞏固“數感”

要想培養學生形成“數感”這一核心素養，只利用課堂教學時間是不夠的，所以小學數學教師可以利用線上教學視頻和微課視頻幫助學生在課后鞏固“數感”，線上教學視頻一般是一個比較完整的教學視頻，可以為學生提供一節課、一個單元的知識講解過程，時長約在20～40分鐘，微課視頻則是只涉及一個數學知識點的視頻，視頻時長約在3～5分鐘，兩類教學視頻具有不同的應用場景和應用效果，教師應該根據教學目標選擇合適的教學視頻.

以人教版小學數學三年級下冊第二單元“除數是一位數的除法”教學內容為例，要想幫助學生提升估算素養，表達估算思路并形成估算習慣，教師在開展教學時，可以設計以“估算”為主題的微課教學視頻，幫助學生有針對性地提高估算能力.教師在設計微課教學視頻時，可以從估算在生活中的應用、常見的估算方式、如何根據算式特點選擇合適的估算方式和估算習題練習這四個方面入手，為學生提供知識框架相對完整且有邏輯的微課教學視頻.若教師在教學過程中發現未達到預期教學效果，則可以為學生提供線上教學視頻，幫助學生從0到1的重新學習“除數是一位數的除法”知識，在重復學習和復現教學情境的過程中深化數學知識，實現知識遷移.同時，通過與其他知識配套講解，幫助學生從橫向把握乘法和除法之間的聯系，深刻理解乘法和除法互為逆運算這一知識.

結 語

綜上所述，小學階段能為學生今后的學習生活奠定堅實的基礎，而數學又是小學階段的必修科目，對于心智尚未發展成熟的小學生而言，數學學科較為晦澀難懂，實際的學習難度較大，傳統教學模式下難以對學生的“數感”進行有效的培養.隨著信息技術的廣泛運用，在小學數學教學過程中，綜合應用多項現代化教育技術可以有效培養學生的“數感”，幫助學生更好地理解數學知識，提高學習效率.

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