運用信息技術培養小學生發現和提出問題的能力

馬紅梅

摘? ?要：運用信息技術培養小學生發現和提出問題能力的實踐研究適應了時代需求，搭建了信息技術與學生發現和提出問題之間的橋梁，促進了《義務教育數學課程標準》“四基、四能”和“核心素養”目標的達成，更有利于學生創新意識和創新能力的培養。通過情景創設，運用信息技術創設真實的情景，激發學生發現和提出問題；自主探究，運用信息技術為學生提供豐富多樣的學習資料等方式，促進學生發現和提出問題。

關鍵詞：小學數學；信息技術；融合路徑；核心素養

中圖分類號：G623.5? 文獻標識碼：A? 文章編號：1009-010X（2023）19/22-0121-05

20世紀80年代初，全美數學教師聯合會 （NCTM）掀起一場以“問題解決”為核心的數學教育改革運動。到20世紀80年代末，隨著對“問題解決”的不斷反思，“問題提出”教學研究開始走進課堂，成為數學教育界普遍關注的研究話題。《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課標》）課程總目標中強調“在探索真實情景所蘊含的關系中，發現問題和提出問題”，在學段目標中分別闡述了在教師的指導下，從日常生活中提出簡單的數學問題；嘗試從日常生活中發現和提出數學問題；嘗試在真實情境中發現和提出問題，可見“發現和提出問題”這一目標在數學學習中的重要性。

一、運用信息技術培養學生發現和提出問題能力研究的價值

新時代信息技術的發展對數學教學產生很大的影響，信息技術與數學教學的深度融合既是時代的潮流、不可抗拒的趨勢，又是培育數學核心素養的內在要求。《課標》明確指出，合理利用現代信息技術，提供豐富的學習資源，設計生動的教學活動，促進教學方式方法的變革。在實際問題解決中，創設合理的信息化學習環境，提升學生的探究熱情。《課標》的頒布和現代信息技術的發展，都推動和改變著學校的教學模式，我們從“一支粉筆一本書，一塊黑板一張嘴”的時代，發展到多媒體、互動式電子白板和Pad平板時代，從傳統的教師純講授法傳授知識到自主探究、發現提出問題，培養學生數學素養的時代。

運用信息技術培養小學生發現和提出問題能力的實踐研究適應了時代需求，搭建了信息技術與學生發現和提出問題之間的橋梁。它借助現代化的信息技術手段，為學生提供更加豐富、充足和形象的學習資源，創建利于學生發現和提出問題的真實情境，為學生深度地學習搭建更加廣闊的平臺。教師通過真實情景啟發學生思考、猜想、發現和提出有價值的數學問題，提升了學生發現和提出問題的效率，培養了學生發現和提出問題的能力，進一步促進了《課標》“四基、四能”和“核心素養”目標的達成。

二、運用信息技術培養學生發現和提出問題能力研究的思路

從信息技術如：多媒體、交互式電子白板和Pad平板使用，改變了教材脫離學生生活的情境，創設適合學生學習的真實的生活情境和自主探究的學習情境，使學生形成發現和提出問題的一些基本意識和策略，培養學生發現和提出問題的能力。

一是教師要借助信息技術手段，為學生提供生活當中真實的情景，引發學生從生活中抽象出數學研究的對象，發現和提出數學研究的問題；二是把學生學習數學的過程，看成是一個再創造的過程，運用信息技術手段為學生學習提供豐富的探究對比資料，引導學生從問題解決的源頭入手，通過觀察、實驗、猜測、推理、驗證等活動來尋找各知識點之間的關聯，發現并提出有價值的數學問題，讓他們能夠經歷知識產生和形成的全過程；三是從微觀操作層面入手，通過對教學案例的收集、分析、反思、提煉等，形成具體的策略和方式方法，并通過教學實驗進行驗證。

三、運用信息技術培養學生發現和提出問題能力研究的具體做法

（一）信息技術與學科融合

從信息技術與學科融合的角度研究《課標》、教材，教學資源的開發和利用，思考如何使用現代信息技術，探索出適合與學生發現和提出問題的真實情景。設計運用信息技術培養學生發現和提出問題的教學方案，為學生學習提供豐富的、開放的空間，鼓勵學生從中發現和提出問題。

（二）整體謀劃分區域推進創建科學的研究體系

我們認真學習信息技術與學科融合的教學理論，組建了“學科中心組”和“基地學校”。以分區域研討、全縣匯報為主要展示平臺，以“滄縣小學數學優課評選”活動為契機，在教研員、學科名師、骨干教師等主要研究人員的帶動下，創建了分區實驗小組。

（三）從課堂教學入手，采取多種研修形式摸索課堂教學路徑和教學流程

1.研修保障。準時參加隔周一次的研修活動。在明確各自分擔任務的前提下，進行各階段“問題意識課堂”教學策略的探究，歸納形成階段性的總結材料。每學年期中、期末分別進行一次初評和總評，及時分四個研究片區進行學術交流；每月上一節實驗匯報課、寫一份研究論文或實驗心得體會、教學反思等，做到邊實踐、邊學習、邊總結。

2.分片教研。全縣一共劃分了4個研究片區，分別是薛官屯實驗區、杜林實驗區、滄縣實驗學校實驗區、捷地實驗區。共涉及14個實驗學校。參加實驗的學生560人。各實驗區都能有序開展以“發現和提出問題”為主題的研修活動，大家積極研討、相互提升，探討和構建課堂教學的最佳路徑和最佳教學流程。

3.網絡研修。為促進課題研修工作的有效開展，保證足夠的研修時間，我們采用網絡研修的方式。優選資源，名課領航，保證研修質量。

4.重點研修。運用信息技術培養學生發現和提出問題的能力是研究的出發點和關鍵所在。研修過程中，我們重點探索信息技術與數學學習融合下的小學數學中、高年級課堂教學流程，進行課堂教學改革與反思。

（四）從“兩個維度”（課標研究和課堂教學研究），分領域、分學段著手開展運用信息技術培養學生發現和提出問題能力的研究

1.強化研修提升教師課堂教學水平，促進學生發現和提出問題意識的培養，研究運用信息技術培養學生發現和提出問題的路徑。

理念支配行動。在研究過程中，我們尋求“信息技術運用”與“學生發現和提出問題意識”的最佳融會點，是我們在課題研究過程中突破的最重要的問題。通過反復的教學摸索和總結，我們最后確定從情景創設和探究學習兩個環節入手，運用信息技術手段，促進學生發現和提出問題的意識提升，達到培養學生發現和提出問題能力的目的。

2.研究《課標》、研讀教材挖掘小學數學教材中運用信息技術培養學生發現和提出問題的研究研究領域。

我們從教材入手，分年級、分領域的進行研究，運用信息技術手段引導學生發現新舊知識之間的內在聯系，尋找學習新知的切入點，發現知識本質，提出數學問題。

數與代數領域：借助信息技術手段，化抽象為具體，讓學生經歷從數量抽象出數的過程，理解數運算的本質，體會運算的一致性——相同計數單位的累加，在經歷學習過程當中，發現規律、提出問題。

圖形與幾何領域：借助信息技術手段，為學生提供立體到平面、三維到二維之間的轉化過程，讓學生感受“線、面、體”之間的關系，為探究“圖形的特征、圖形的測量（周長、面積和體積）”等問題創設豐富的學習資源。

統計與概率領域：將借助信息技術手段，提供形象生動的圖像，讓學生借助圖像發現數據圖像的特點。

綜合與實踐領域：借助主題式研究活動進一步培養學生發現和提出問題的能力。

3.研究運用信息技術培養學生發現和提出問題能力的教學流程。

在研究過程中，分學段按照數與代數、圖形與幾何和統計與概率等領域分別研究。首先在小學數學教學中建設信息技術支持下的發現和提出問題的課堂環節，結合教材與學生實際情況，教師設計、引導、創設適于學生質疑和猜想的學習活動，讓學生自己探究知識生長的切入點，發現新舊知識之間的關聯，大膽猜測、勇于驗證，發現和提出有價值的數學問題。并將組織學生發現和提出有價值的數學問題的典型流程進行梳理，將重點教學活動進行及時反思，在校級、區級、縣級進行研究交流，大家相互學習，不斷修改和完善課題研究思路，最后整理出運用信息技術培養學生發現和提出問題能力的教學流程。

四、運用信息技術培養學生發現和提出問題的路徑和流程

（一）運用信息技術培養學生發現和提出問題的路徑

在貫徹《課標》理念的基礎上，我們認真研究課標、理解教材，積極探索，大膽嘗試，努力利用多種途徑和方式，尋求“信息技術運用”與“學生發現和提出問題意識”的最佳融會點。通過反復的教學摸索和總結，探索出信息技術與學生發現和提出問題能力培養的最佳切入點，架起了信息技術與學科融合的橋梁，總結出了課堂教學中運用信息技術培養小學生發現和提出問題能力兩個最佳路徑：

路徑一：情景創設環節：運用信息技術創設真實的情景，激發學生發現和提出問題。具體做法是借助信息技術手段創設真實情景，引發學生用數學的眼光觀察有價值的數學信息，尋找數學信息之間的關聯，發現并提出有價值的問題。如：

1.認識周長、認識面積、認識體積等的情景創設環節：借助信息技術手段，將抽象的圖形測量轉化成具體的線、面、體，引導學生發現圖形要素之間的關聯，發現和提出問題。

2.圖形的認識：借助信息技術手段，呈現三維到二維的轉化，由體中抽象出二維的面，引導學生研究發現各種圖形的特征。

3.數字的認識：信息技術呈現生活中的具體數量：如五棵樹、五枝筆、五朵花、五本書、五頭牛等，引導學生找相同，實現由數量到數的抽象過程。

4.數據的收集：信息技術呈現路口交通狀況，通過統計分析，獲得數據，為決策提供依據。

路徑二：自主探究環節：運用信息技術為學生提供豐富多樣的學習資料促進學生發現和提出問題。具體做法是借助信息技術手段，為學生提供豐富多樣的學習資料，引發學生用數學的思維尋找和分析新舊知識之間的聯系（或各要素之間的關聯），發現并提出有價值的問題。如：

1.數與運算內容：借助信息技術將抽象的運算形象化，引發學生理解算理。如：兩位數乘兩位數（點子圖）。

2.定律推導內容：借助信息技術將抽象的規律形象化，引發學生發現規律。如：3的倍數特征、乘法結合律等。

3.圖形公式的推導：借助信息技術將抽象的公式推導過程清晰化，引導學生尋找新知和舊知之間的關聯。如：各種圖形的面積推導過程、體積推導過程。

4.數據整理和分析：借助信息技術手段將大數據統計形象化，制成圖像。尋找大數據的特點。如：平均數的再認識（平均數會隨一組數據中任何一個數據的變化而變化）

（二）研究出了運用信息技術培養學生發現和提出問題的典型課例資源庫及不同課型的教學流程

我們通過反復鉆研、校級研修、片區交流、縣域展示等方式，不斷進行修改和完善，探討科學高效的教學方式和學習方法，最大效率的突出信息技術手段在培養學生發現和提出問題方面的作用，經過兩年多的實踐和研究，最后探究出了運用信息技術培養學生發現和提出問題的教學流程。

1.教師教學設計流程：信息技術創設真實情景——用數學的眼光發現有價值的數學信息——尋找新舊知識之間（各要素之間）的關聯——啟發學生猜想發現問題——梳理思路組織語言提出問題——通過探究驗證猜想——得出結論。

2.數與運算領域的學習流程：創設真實情景（信息技術）—— 學生提取有效的數學信息（數學化）——尋找數量之間的關聯——發現和提出問題

3.統計與概率領域的學習流程：提供豐富的學習資料（信息技術）——學生進行分類、對比——尋找數據的特征——發現和提出問題。

4.空間與圖形領域的學習流程：化抽象為形象（信息技術）——學生對比前后變化——尋找各要素之間的關聯——發現和提出問題。

5.線上線下相結合學習流程：課前線上發布微課視頻，學生完成前置作業——對學生的答題情況進行數據分析整理，了解學情——課堂小組交流，發現和提出問題，當堂研究解決——發布測試題，教師進行線上數據分析整理，調整下節課的教學設計。

五、實踐研究中存在的問題

1．課堂教學路徑和流程的進一步完善。進一步探索信息技術環境下利于學生發現和提出問題的教學路徑，不斷進行改進和完善。另一方面，我們加大教師對《課標》理念的培訓，讓理念支配教學，結合學生實際，靈活調控課堂，做到教學有法但教無定法，達到有效教學努力實現高效課堂。

2．我們只在新授課的范圍當中進行研究，對于復習課還需進一步的探究，另對單元整體教學的研究也沒能深入，還需站在大單元整體教學視野下，對整個單元整體把控，研究分層次的發現和提出問題的教學策略和模式。

3．面向全體讓每一位學生都得到發展。通過課改，學生問題意識明顯提高，但學生發現和提出問題的能力不均衡，如何讓所有的學生都能發現和提出有價值的問題，還需進一步的思考和研究。

4．站在數學課程的角度，站在中小學基礎教育的角度審視本課題研究，考慮發現提出問題與四能、與創新意識的培養、與學科核心素養之間的橫向聯系；本著九年一貫的思想審視本課題，考慮本課題與初中的縱向聯系。

總之，運用信息技術培養學生發現和提出問題能力的實踐研究，打通了信息技術與數學學科教學的通道，明確了信息技術與學生發現和提出問題能力培養的途徑。運用信息技術為學生創建真實的學習情景、提供豐富的學習資源，營造寬松、自由的學習氛圍，啟發學生思考解決問題。此項研究，有利于信息技術與數學學科教學的有效融合，有利于《課標》總目標要求的在“在探究真實問題情境所蘊含的關系中，發現和提出問題”這一目標的達成，更有利于學生創新意識和創新能力的培養。

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【責任編輯 王? ?悅】