運用信息技術優化小學高年級數學課堂教學的實踐與研究

郝玉杰 胡彬彬

［摘 ?要］ 運用信息技術優化數學教學具有“交流途徑廣，推動教育轉型”“制作成本低，無時空限制”“信息容量大，實現教育公平”等優勢。文章提出運用信息技術優化小學高年級數學課堂教學可從以下幾方面實施：借助多媒體，激發興趣；借助幾何畫板，化靜為動；借助微課，實現專題突破；借助Xmind軟件，總結提升。

［關鍵詞］ 信息技術；幾何畫板；微課

教育信息化是時代發展的產物，是實現教育公平、建設學習型社會、培養創造性人才的重要方式。《義務教育數學課程標準（2022年版）》提出：如今的數學教育教學要注重信息技術與教學內容的有效整合［１］。如何在小學高年級數學課堂中應用信息技術優化教學呢？為此，筆者針對這一問題開展了大量實踐與研究，收獲頗豐。

一、信息技術輔助教學的優勢

（一）交流途徑廣，推動教育轉型

近年來，信息技術領域的飛速發展是數學課堂教學的福音。事實證明，信息技術優化數學教學是實現資源共享、教研交流的有利途徑，是構建自由、平等、共享、開放教學平臺的重要載體，能讓學生通過信息技術的平臺進行平等、深入、有效的交流，能推動數學教學工作的轉型。

在信息技術的介入下，如今的數學課堂教學充滿了生機與活力，學生在先進的教學手段與豐富的教育資源中能獲得更大程度的發展。因此，信息技術是推動教育轉型的重要輔助手段。

（二）制作成本低，無時空限制

網絡平臺上擁有大量教育教學資源，教師利用好這個平臺，可以快速獲取一手先進的教學資源。這種快速傳播的方式，不僅降低了課件設計的制作成本，還有效節約了時間，提高了效率。

“物理”形態的教學方式，受時間、地點、教具等綜合因素的影響，學生課堂參與的頻次明顯受到限制。而信息技術的介入，則能實現師生、生生以及其他各種先進教學資源的共同參與，讓學生能隨時獲取豐富的資源，激發潛能，在平等合作與交流中提高學習成效。

（三）信息容量大，實現教育公平

隨著教育手段的更新，如今的課堂教學不再是“灌輸式”的模式，而是不同地域、不同學生共同參與的智慧共享，課堂所應用到的信息量增大了很多。同時，一些名師的研究成果、先進的教學理念與實際操作方法等，都可以利用信息技術存儲，便于更多的教育工作者提取、積累、借鑒、研究。

這些不僅能快速促進教師的專業發展，還能讓學生共享到各種“高大上”的教學資源，在更大范圍內促進學生智慧的發展，縮小因地域等因素導致的教學水平的差距［２］。與其說信息技術為師生提供了更先進的學習平臺，不如說信息技術為師生的個體發展鋪設了一條便于探索的康莊大道。

二、信息技術優化教學的實踐

（一）借助多媒體，激發興趣

愛因斯坦認為：“興趣是最好的老師。”創設豐富的教學情境，常能帶給學生良好的學習體驗，激發學生的學習興趣，給課堂帶來生機與活力。教師借助多媒體的先進手段來創設教學情境，能將圖片信息、圖像信息、視頻元素等直觀地展示給學生，讓學生感受源自外界的感官刺激，從而對教學內容產生新鮮感與好奇心。

例1 ?“多邊形的面積”的教學

多邊形的面積問題對于學生而言比較抽象，教師在課前借助多媒體播放一些關于七巧板拼圖的視頻，能快速激起學生的探索興趣，將注意力轉移到本節課的探索上。在順利驅動學生探索的內驅力后，教師要求學生取出課前準備好的七巧板，讓學生自主拼圖，并結合所拼成的圖形提出一些具有建設意義的問題，如七巧板在拼接過程中，雖然拼成的圖形發生了變化，但為什么一直都沒有發生改變？

類似的問題能將學生的思維自然地引入“面積”這一重要話題，為本節課的課堂教學奠定基礎。在此過程中，教師還可以借助多媒體課件演示七巧板是怎樣將一個毫無規則可言的圖形轉化成一個規則圖形，讓學生直觀感知多邊形變化的規律，在激趣啟思的同時實現深度學習。

興趣是驅動學習內驅力，推動學生產生主動學習行為的基礎。如本節課，教師借助多媒體的演示功能，將七巧板引入課堂，不僅調動了學生課堂參與的積極性，還為創造高效課堂、培養學生創新能力做鋪墊。

（二）借助幾何畫板，化靜為動

幾何畫板在數學教學中的應用較多，主要是將點、線、圓作為畫圖的基本元素，借助元素的構造、變化、測量、動畫、軌跡跟蹤等將數學抽象事物直觀地展示出來。操作便捷、動態模擬是它的特點，一般通過鼠標的點擊與拖動就能反映出事物一定的數學規律。

例2 ?“圓柱與圓錐”的教學

皮亞杰的認知發展理論認為：小學高年級階段的學生思維模式依然以直觀形象思維為主，但他們已經具備了一定的抽象邏輯思維，對于一些抽象的內容在直觀感知的基礎上能自主形成一定的理解。鑒于學生所接觸過的圖形以平面幾何圖形為主，本節課教學內容屬于立體圖形，因此可從學生原有的認知結構出發，以學生熟悉的長方形、正方形以及三角形作為認知基礎，再通過幾何畫板的功能進行動態演示，讓學生對圓柱與圓錐形成一定的理解。

如圖1所示，教師通過幾何畫板將長方形和直角三角形進行旋轉，讓學生從視覺上去感知圓柱和圓錐。學生因親歷圓柱與圓錐的形成過程，會在直觀視覺沖突下對它們形成一定的認識。

在化靜為動的演示中，學生的思維也隨著教師在幾何畫板上的操作獲得啟發，這比傳統教具的演示來得更加直觀、嚴謹，能讓學生在腦海中留下深刻的“面動成體”的表象，從而成功地將抽象的數學知識轉化為直觀的動態圖，實現認知的順應與同化。從不同角度豐富感知的教學方法，不僅幫助學生掃除了認知障礙，還讓學生探尋到突破知識難點的切入口，促使學生從更深層次掌握了知識的本質。

（三）借助微課，實現專題突破

傳統數學課堂具有教學結構單一、教學資源稀缺、教學目標復雜等弊端。微課的應用能有效改善傳統課堂所呈現的這些問題，讓教學結構、教學資源變得更加豐富，使得教學目標更加明確，尤其是在專題復習階段，應用微課能挖掘知識的縱深，有效突破教學難點，讓學生對知識本質形成深刻理解［３］。

微課主要具備以下幾個特點：1. 目標明確，知識點結構化。利用微課教學的方式比較簡單，主要是將知識點進行細致分類，通過教學內容的結構化著重突出教學重點與難點，并結合動畫、視頻等講授知識。2. 資源多樣，便于學生自主學習。微課資源包含微素材、微課件、微教案、微評價、微反思與微作業等，教師根據學情將這些資源整合后展示給學生，可有效提高學生的自主學習能力。3. 情景真實，內容簡要。一段微課一般控制在3～6分鐘，短小精悍的特點能為學生留有更多的自主交流時間，提高學生課堂參與的積極性。

例3 ?“圓的面積”的教學

微視頻一般由文本、聲音、動畫、圖像、視頻等組合而成，具有聲音與圖畫同步的特征。在圓的面積公式推導過程中，為了有效滲透數形結合思想，在可視化圓的面積公式推導過程中，筆者選擇“屏幕錄制軟件和幾何畫板”相結合的方式實施錄制與授課。

第一步：利用幾何畫板的制作功能，將圓的面積推導過程設計為動畫形式，為錄屏準備；

第二步：錄制聲音，借助GoldWave軟件進行聲音的錄制，該軟件具有易獲取、易操作、功能大等特點，非常適用于微課的解說。值得注意的是錄制過程中教師要把握好語速，要將教學內容的重點、難點、易錯點表述清楚。錄制完畢，教師要及時進行降噪處理與音頻的剪輯，確保畫面和聲音的匹配、清晰與流暢。

第三步：后期編輯，即實現畫面與聲音的同步，此環節筆者選擇了Adobe Premiere Pro CS3軟件，對錄好的視頻與聲音進行匹配剪輯。

在本節課的微視頻制作中，筆者加入了一些生活情境，以激發學生的應用意識。如圖2，在這幅圖附上相應的音頻為：校內要建一個圓形草坪，草坪上需要植入草皮，若草皮的單價為8元/平方米，則需要花費多少錢購買草皮呢？

當以上情境成功激起學生對圓面積的研究興趣后，筆者并不著急帶領學生探尋問題的答案，而是引導學生對舊知展開回顧，以原有的認知結構作為思維的起點，通過微視頻的觀看逐步體驗轉化與化歸思想。

如圖3，筆者帶領學生分別回顧平行四邊形向長方形轉化的過程，梯形向平行四邊形轉化的過程，三角形向平行四邊形轉化的過程，讓學生通過知識的回顧與總結，感知、體驗轉化與化歸思想。

在微視頻展示的3種轉化中，學生不僅對圓的面積探索所應用的思想方法、研究方式有了一定的認識，隨著探究的深入，還自主建構了圓的面積公式（此處略）。此時，筆者再帶領學生回過頭來解決圖2所呈現的現實問題，則起到前后呼應的教學成效。

（四）借助Xmind軟件，總結提升

小學生受身心發展規律影響，一般在課程的最后環節注意力往往沒有開始那么集中，而課堂的最后環節一般是對一節課的總結與梳理。教師想要在這個環節取得良好的教學成效，就需要想方設法吸引學生的注意力，讓學生持續處于求知狀態。Xmind軟件可以將課堂教學內容梳理成思維導圖模式，起到激趣、啟思、總結、提升等作用。

當然，受課堂時間的限制，教師一般不會讓所有學生來操作Xmind軟件，多以教師操作為主。學生可根據課堂上所呈現的內容在課后自主畫思維導圖，做到及時整理鞏固。這種課堂上與課堂下相結合的教學方式，能促使學生養成良好的邏輯思維習慣，對發展學生的創新意識具有重要影響。

例4 ?“圓的面積”總結環節的教學

步驟一：打開Xmind思維導圖軟件，選擇一個模板編輯思維導圖；

步驟二：結合課堂教學的主要環節，依次梳理出知識點。本節課主要環節有“舊知回顧面積公式推導圓的面積公式”，提煉各個環節對應的數學思想方法，創立能讓學生一目了然的思維導圖（見圖4），協助學生建構完整的知識結構。

清晰的思維導圖不僅能讓學生重溫本節課的教學重點與難點，還能幫助學生梳理知識結構，深化學生大腦對新知的記憶。直觀化的思維導圖成功地抓住了學生的眼球，讓學生對教學活動始終保持著高度的注意力，成功突破了傳統教學模式帶來的弊端。

總之，信息技術優化教學是促進教育公平、轉變教育觀念、建設學習型社會、發展創新人才的重要途徑。因此，教師應跟上時代的步伐，不斷地學習新技能，讓信息技術能夠真正意義上優化教學，促進教學相長。

參考文獻：

［１］ 中華人民共和國教育部. 義務教育數學課程標準（２０２２年版）［M］. 北京：北京師范大學出版社，２０２２.

［２］ 高枝國. 信息化教研模式的構建與發展策略［Ｊ］. 小學數學教育，２０１５（１７）：６－８.

［３］ 蔡麗娟. 芻議信息技術在小學高年級數學教學中的運用策略［Ｊ］. 考試周刊，２０２２（８５）５７－５８.