信息技術在小學數學課堂教學中的創新應用

【摘要】信息技術在教育領域的有效應用能夠體現教學的直觀性和多元性，能夠對文字、聲音、動畫、圖像等進行動態處理.現代教育技術以信息化教學設備的應用為主要特征，在數學學科領域遵循“建構主義”與“人文主義”本論，聚焦“深度學習”，結合小學生基本學情與發展規律，從教學規劃、應用手段、研習策略和多元評價等幾個方面，對傳統數學教學實施變遷和改革，并闡明信息技術的重要教育作用.

【關鍵詞】小學數學；信息技術；課堂教學；創新應用

引 言

現代信息技術發展對數學教育的價值、目標、內容及學與教的方式產生了重大的影響.教育由傳統的一支粉筆、一塊黑板的課堂教學向“數字化教學”轉變，由單向的口授式教學向交互創新型教學發展.在小學數學課堂利用信息化教學設備來輔助教學，以形象具體的“圖、文、聲、像”模擬創設文體環境，采用形式化的數學語言，彌補了傳統教學在直觀性、主體性和動態性等方面的不足，積極鼓勵學生自主探究，將抽象的、靜態的內容革新成易于理解和掌握的樣態，使學生能夠利用信息技術整合資料、交互反饋、深度自學，構建“問題情境—建立模型—解釋、應用與拓展”學習路徑，啟發高階思維.

一、“珠聯璧合”———信息技術與課堂教育的跨界聯動

現代教育的信息技術特點主要集中在“數字化”“智能化”與“信息化”三個方面，依托信息技術的視聽教學使學生接受教育的通道更加多元，成效更加理想.超文本的科學應用貼近小學生的思維模式與心理成長規律，能夠讓學生在通感的全方位刺激下積極地、主動地與教學內容進行交互，以發揮教育資源整合的優勢.

（一）感官彌補，多元呈現

信息技術在小學數學教育中的應用主要依托信息化教學設備將教材信息和教學補充以文字、圖像、圖形、聲音、視頻圖像、動畫等多種形式進行展示，遵循“動態化”“生活化”“真實化”原則為學生創設多樣的學習情境，通過感官刺激激活學生認知，但需要注意的是教材的“信息化”處理并不是簡單地在軟件中將教材翻版，而是通過“表象轉化”“多樣呈現”“延伸補充”的方式對教材教學實施全面解讀，使教育內容的組織方式呈現非線性，并提供多種教學結構，以滿足不同層級學生的學習需求.信息技術不僅是一種技術，更是一種思維方式，最終能夠促進學生領會內容、內化知識，激活其高階思維.

（二）資源整合，智能詮釋

目前，以現有的教育信息化水平實現智能教育有一定難度，但在資源整合、深度詮釋方面已經有一定的突破，譬如，“幾何自動證明”具有較高水平、自動批改作業教學軟件取得研究突破、電子白板動態演示讓教學靈動活潑.視聽結合一向是人們獲取信息的高效途徑，利用信息技術的藝術化、多樣化、形象化等特點，開發和建設更“人性化”的功能操作，整合教育資源，智能詮釋教育內容，提供大量豐富的學習材料，驅動學生線上線下同步協同學習，培養學生收集信息、提煉信息、處理信息、利用信息探究問題的能力，有效激發學生的學習動力與學習效率.

（三）主體交互，閉環回路

交互是一個重要的術語，有著許多意義.信息技術視域下教育交互主體主要是教師、學生、教學內容.交互類型主要有學生—內容交互，學生—教師交互，學生—學生交互，學生—自己交互.主體之間的信息交互是雙向的（閉環回路），教師應注意思辨同步交互、異步交互及不同媒介（文字或音頻或視頻）交互機制的效果差異，盡可能地使交互機制與教學內容、教學目標相匹配，實現跨越時間、空間的教育互動.

二、“秉軸持鈞”———信息技術與教學創新的重點突破

（一）聚焦潛力，激發興趣

數學教學不僅聚焦“智育”，還涵蓋非智力因素的培養與提升其中非智力因素主要指學習興趣動機態度與習慣等，這些非智力因素對學生的數學學習影響深遠.傳統教學雖然在教學手段上關注了學生的主體作用，但這遠遠不足以提升學生的綜合素養.運用信息技術聚焦“非智力因素”的養成，能更充分地展示數學內容的精妙、挖掘數學的內涵，激發學生學習數學的熱情.

譬如，在“拋物線的簡單幾何性質”中，融入我國海域導彈發射軌道運行知識，學生在日常生活中幾乎很難見到這些情境，難以理解軌道和拋物線之間的關系及軌道的意義.教師可以通過課件動畫模擬，展示導彈發射的“慢動作”，將“拋物線”的運行軌跡特點進行展示，學生馬上就有了身臨其境的感受，理解了軌道和拋物線之間密切相關的聯系，也對學習“拋物線”的意義有了更深刻的理解，能夠較順利地完成“拋物線”的學習.實踐證明，在數學教學中運用信息技術構建問題情境，再現真實場景，能夠有效將抽象的數學知識具象化，將實際的問題數學化，扭轉學生學習態度，降低新課門檻，培養學生學習自信.

（二）一舉中的，突破難點

教師在教學過程中可以利用信息技術的生動、直觀、動靜結合等優勢，從學生的感官切入學生感知，構建數學高階思維，充分發揮其創造力與想象力，最終解決教師在教學過程中的教學困境.除上述外，教師應以教學難點、重點為突破口，緊抓問題關鍵，以點帶面，以面帶全，有效優化學生學習過程和教學方法.

譬如，在“立體幾何”中，學生普遍受制于“畫圖”“識圖”“位置關系”這三方面的內容，而現代信息技術對化解這些難題有著得天獨厚的優勢.以“空間四邊形”為例，學生在這一階段已經對“平面圖形”有了一定的理解，學習“空間四邊形”時，僅依靠數學模型和教師在黑板上繪制的直觀透視圖，會自然而然地認為空間四邊形的兩條對角線與平面四邊形無異，都呈現相交狀態，因此，在這個知識點的學習和領會中不甚理解.實際教學時，教師可以采用三維立體幾何畫板導入基本圖形的方式，模擬“空間四邊形”的空間旋轉樣態，讓學生的視線跟隨對角線的添加軌跡觀察圖像旋轉，真正感受空間圖形的整體樣態.這種教學方式有助于培養學生的空間感，提高學生的觀察能力與思維能力.學生對空間四邊形兩條相交線的直觀印象可為后期的空間圖形學習夯實基礎.

三自主探究躬身入局

信息技術為學生在小學數學的學習提供了更多發現的機會.信息技術的加入讓學生可以通過反復觀察、動手操作，調動身心，切實從自身視角切入學習，產生猜想、發現規律、自主探究.數學知識比較抽象、表征零散實則千絲萬縷、密切相關，學生在學習和領會的過程中有一定的難度.教師難教、學生難學制約著學生對知識的融會貫通，難以真正理解數學內涵.信息技術能將抽象的數學知識用文字、圖像、動畫和音頻等形式聲情并茂地展示出來，以幫助學生理解知識本質，在多元化表征中尋找數學奧秘和關聯.

譬如，在“車輪為什么是圓形”的探究中，教師播放趣味視頻，視頻中主人公依次騎上圓形車輪的自行車、六邊形車輪的自行車和三角形車輪的自行車，在騎圓形車輪的自行車時主人公輕松又自在，靈巧地穿梭在馬路上；騎六邊形車輪的自行車時，主人公大汗淋漓，顛簸前行；在騎三角形車輪的自行車時，主人公費盡全力也不能前行一二，滑稽的動作引發學生哄堂大笑.同時，教師可以嘗試使用簡單的火柴棍、硬卡紙制作不同形狀的簡易車輪，讓學生感受不同形狀翻滾時的狀態，使其深刻理解生活離不開圓、社會發展中衣食住行各個方面離不開數學，體會知識在生活中的重要性，從而滿懷熱情地投入本章節的數學學習中.這種沉浸式的體驗設計為學生打開了學習探究的大門，讓學生在自主探究中，更好地探究，在自主探究中，發現更多.

三、“教學做評”———信息技術與課程改革的雙向推進

一直以來教師是課堂教學的主體，以教師為中心、教材為中心、課堂為中心的教學模式忽視了學生的自主成長、個性品質和態度理念，將學生視作“人力”而非“人才”培養，形成了教師單向灌輸、學生被動接受的局面.數學教學活動必須建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上.教師應提高思想站位，激發學生的學習積極性，向學生提供自主探究的支撐，幫助學生在“最近發展區”自主探索和合作交流，實現綜合素質的提升，獲得廣泛的、多元的數學經驗.新一輪教學改革與人才培養戰略的推進和深入，讓課堂成為“立德樹人”的主陣地.

（一）聚焦需求，情境營造

強調學生的主體地位實際上就是指在教育活動中學生根據教師的指示和幫助與外部世界產生聯系，具體表現為創造力、自主性、選擇性和能動性的操縱，通過這“四性”形成優良的自學品質.保障學生的主體地位，才能啟發學生的探索需求，才能使學生進一步感受到學習的幸福感，享受學以致用的成就感與滿足感.著名的教育家第斯多惠曾說過，教學的藝術不在于傳授的本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞.教學的藝術不僅體現在成果里，也體現在過程中.喚醒學生的學習力量就要“從一而終”貫徹新的教學理念，運用新的教學方式，嘗試創設有趣的問題情境，巧用信息化教學設備輔助教學，以生動的形象讓學生充滿激情，調動其求知欲，使其從被動的“要我學”轉變為主動的“我要學”.

譬如，在學習“圓的認識”時，教師可以設計這樣一個“藏寶游戲”，準備小玩具數個，日落投影燈一盞，提前將小玩具藏于教室的各個位置，然后依次將日落燈以小玩具的藏身點為中心進行投影，將日落燈光圈直徑調整為2米，引導學生找一找“玩具在圈里的哪里”，此時有學生提出：“老師，這個燈光能照到桌面上，也能照到地上，那在燈光的圈子里，沒被照到的地方，算范圍內嗎？”針對這一非常具有教學價值的信息，教師應及時進行點撥，開展“圓的認識”教學探究.

（二）直觀具體，動態生成

傳統的課堂教學在日復一日的重復中逐漸僵化、刻板，缺乏生機與活力.葉瀾教授與陳鶴琴先生都強調“活”的教育，倡導“讓課堂煥發出生命活力”，課堂氛圍要“活”、教學內容要“活”、體驗方式要“活”、數學思維要“活”，利用信息技術在教學手段上優化教學質量，將時間、空間、主體、內容“靈活”布局，提高學生的學習變式，提升學生的學習效率.

譬如，在“分數”的學習中，以往，學生需要大量的“分一分”練習來琢磨分數的概念和含義，但受課堂空間的約束，無法將大量的實物帶入班級進行展示，而利用信息化教學設備能夠順利解決這一問題.利用課件制作“切水果”和“涂格子”動畫，可以讓學生體會分的過程是動態的，在層層遞進中面向全體學生做到“因材施教”.又如在“旋轉和平移”的教學中，教師利用幾何畫板旋轉、平移剪拼圖形，可以讓每一名學生清楚地看到“剪”“拼”的過程.由此可見，變式教學更能鍛煉學生的發散思維，提高學生思維的靈活性，讓學生在大膽猜測、多樣求證中，以親身體驗獲得牢固的知識記憶.

三評價導向豐富策略

評價具有導向、調控的作用，優化教學成效必須要優化評價方式，以多元化評價視域全方位審視“教”與“學”的過程.將線上線下、課堂內外、家校社政聯系起來，構建龐大而科學的評價體系組織，促進學生的全面發展.

首先，線上與線下評價主要在“空間”軸上覆蓋學生學習的過程.線下評價主要依托課堂即時評價、作業評價、檔案評價等進行信息評價，線上評價主要依托虛擬教室、家校通、云課堂等進行信息評價，線上與線下評價都具有一定的隱匿性，方便學生、家長查看真實情況.課堂內外評價則是在“時間”軸上覆蓋學生的學習過程，用評價貫穿課堂內外，實現教學效果的延伸，學生在課后完成作業、學習的狀態，以及課前預習的成效對教師課堂教學有一定的影響，利用信息技術讓評價鏈接課堂內外，可以實現“全程”育人目標.家校社政的合作評價是多方聯動的，是從多個方面對學生進行的綜合評價，以實現“全員”“全方位”育人目標.在多元評價的構建中，教師既要注重評價的形式，又要注重策略的豐富性，以建立健全的、科學的、完善的評價體系，助力學生全面發展.

結 語

信息技術的發展對義務教育階段數學學科的教育理念、內容、目標和方式產生了巨大的影響.利用信息技術為學生創設一個音像同步、動靜結合、生動有趣的學習氛圍，能夠促進學生在教學情境中發現問題、探索問題，發揮其主觀能動性，激活其數學思維，提升其良好品質.教育智能化是社會發展和時代變革下的必然趨勢，教師應以實際出發，不斷探索小學數學課堂教學的創新和改善，努力為學生營造自由的、寬松的學習環境.

【參考文獻】

[1]秦波.信息技術在小學數學教學中的應用[J].中小學電教，2021（11）：26-28.

[2]李永芳.信息技術在小學數學課堂教學中的應用[J].試題與研究，2022（1）：150-152.

[3]劉張周.信息技術在小學數學課堂教學中的應用對策探析[J].考試周刊，2022（34）：74-77.

[4]李靜.信息技術在小學數學“圖形與幾何”課堂教學中的應用[J].數理化學習（教研版），2021（10）：61-62.