基于“八桂教學通”數字化教學資源應用的小學數學教學探索

【摘要】本文立足中小學教育現代化發展現狀，結合信息技術2.0時代背景，探索“八桂教學通”數字教材平臺中數字化教學資源在小學數學教學中的應用策略，提出基于教學需要選擇資源類型、創新教學方式、關注數字化教學資源使用過程和使用效果等基本觀點，并結合教學實踐案例，從融合多版本數字教材資源提升教學效果、協同信息技術和人工智能打造智慧課堂、組織跨學科綜合性學習創新實踐課堂三個方面展開教學探索。

【關鍵詞】小學數學 “八桂教學通” 數字化資源應用 教學效果

【中圖分類號】G62 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）19-0081-05

近年來，人工智能、大數據、區塊鏈等技術迅猛發展，深刻改變了社會的人才需求和教育的形態。智能環境不僅改變了師生教與學的方式，而且開始深刻改變教育的理念、文化和生態。2018年4月，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，聚焦新時代人才培養新需求，開始將教育信息化作為教育系統性變革的內生變量，支撐和引領教育現代化的發展，推動教育理念更新、模式變革、體系重構，從而加快了我國教育現代化、建設教育強國的新征程。進入信息技術2.0時代以后，新型數字化教學資源更加豐富，且更加容易獲取?！鞍斯鸾虒W通”數字教材平臺（以下簡稱“八桂教學通”）以數字教材為中心，除了擁有常規的教學課程組織工具、教學課件工具、學科工具和課堂活動等基本功能外，還匹配了豐富的開放性的課程資源。平臺有三大亮點：一是包含多版本數字教材，并附有同步的教學資源；二是內置的共享課件由名師團隊編制，可以確保課件的優良品質；三是可直接鏈接到“國家中小學智慧教育平臺”，擁有更加豐富且權威的開放性課內外教育教學資源。

數字化學習是信息時代學習的重要方式，也是中小學教育信息化過程中信息技術與課程融合的主要特征。2022年頒布的《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《2022年版數學課標》）修訂了《義務教育數學課程標準（2011年版）》課程理念中“注意信息技術與課程內容的整合”的表述，正式提出“促進信息技術與數學課程融合”的課程理念，并明確了以下教學要求：“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，促進數學教學方式方法的改革。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，開闊學生的視野，激發學生的想象力，提高學生的信息素養?！苯逃畔⒒粌H要求教師能將信息技術有效運用到教學活動當中，“促進數學教學方式方法的改革”，而且要求提高學生的信息素養，切實發揮課程為黨育人、為國育才的作用，為國家培養適應未來社會發展需要的創新型人才。在此背景下，筆者基于“八桂教學通”數字化教學資源的應用，開始探索“促進信息技術與數學課程融合”的小學數學教學實踐變革的路徑和方法。筆者認為，這場新形勢下的課程變革，必須摒棄技術至上，堅持育人為本，基于教學需要精心選擇與之相適應的資源類型，創新師生教與學的方式，關注數字化資源的使用過程和效果，滿足教育現代化、課程育人以及學生信息素養提升的諸多教學要求，全面發展學生核心素養。

一、融合多版本數字教材資源，提升教學效果

“八桂教學通”的小學數學板塊提供了人教版、北師大版和蘇教版三個版本的數字教材和名師教學課件，并為不同版本的教材配套了特色化的教學資源。其中，北師大版數字教材的配套資源最為豐富，為大部分新授課配套了微課，為所有例題和“練一練”附設了題目答案及答題思路，除單元練習外，還為每個單元配套了一份單元同步測評習題及參考答案；人教版數字教材的配套資源也不少，包括為全部“你知道嗎”配套了微課，為各單元的重點例題和難度較大的練習題配套了微課講解；而蘇教版數字教材僅為每個單元配套了一節復習課微課，并為少部分練習題配置了參考答案。我校使用的是蘇教版教材，為了實現教學效果最大化，筆者基于教學內容需要，融合“八桂教學通”中三個版本的數字教材資源，靈活選取適合自己教學需要的數字化資源，優化教學實施過程，切實提升教學效果。

（一）課前跨版本預學，豐富學生的學習經驗和知識儲備

布置課前預學任務，一方面可以提高教師的備課質量，讓教師更加充分地解讀教材、了解學情，便于“以學定教”，另一方面可以促進學生主動學習，培養學生自主學習能力，充分調動學生已有的學習經驗，豐富學生的知識儲備，避免學生“一片空白”地進入課堂學習。小學數學各版本教材的編排都以課程標準為依據，既有共性又各具特色。對于同一個知識點，當遇到教學困惑時，教師可以橫向對比“八桂教學通”中三個版本的數字教材資源，從中擷取精華、取長補短，實現有效教學。

例如，在學生學完蘇教版數學六年級下冊第一單元“圓柱和圓錐”中“圓柱的體積”一課以后，教材安排了一道面的旋轉練習，如圖1所示。由于學生沒有直接操作經驗，空間想象力不足，每一屆學生在做這道練習時都會出現許多問題。于是筆者參考了“八桂教學通”上另外兩個版本的數字教材，發現北師大版教材針對“面的旋轉”這個知識點安排了1個課時的教學，從點動成線、線動成面、面動成體開始講起，讓學生逐漸感悟面的旋轉變化與體的產生過程的關系以及旋轉后的圖形樣態；人教版教材也設計了相關的專項練習，強化學生對面旋轉成體的感知過程。也就是說，北師大版和人教版兩個版本的教材都是先引導學生通過對實物的觀察與操作，直觀理解面的旋轉產生體、不同的面經過旋轉后產生不同的體、相同的面經過旋轉后會產生不同的體的觀察與操作過程，然后安排了一些鞏固練習，強化學生的感知，豐富學生的認知經驗。于是筆者思考，可以將這些觀察與操作的過程及相關微課放到課前供學生預學，引導學生在操作實踐中由淺入深地展開學習與觀察的過程，讓學生通過觀察圖形由面到體、同面不同體的形成過程，逐漸建立起“體”的概念表象，再由單一到組合，豐富學生的學習經驗和知識儲備，為學生接下來學習體積的計算打下堅實的基礎。當筆者把以上思考運用到教學實踐中以后，收到了較好的教學效果。

除了平臺中的電子課本和微課資源，教師還可以根據教學需要，利用“八桂教學通”中的班級優化大師推送課前檢測題或學習任務單，了解學生的基本學情，促進學生主動學習。

（二）課中跨版本巧借微課，促進學生深度理解

數學是研究數量關系和空間形式的科學。數學源于對現實世界的抽象，既有抽象性特點，又與現實世界密切相關。對于一些相對抽象的教學內容，單靠教師的口頭講授，學生不僅很難理解，還時常感覺枯燥乏味，并因此產生厭學情緒。對于這樣的教學內容，教師可以利用微課生動的聲畫特點，以豐富的畫面喚醒學生的生活經驗，促進學生直觀地感知、理解其中所蘊含的數學知識，進而促進學生“三會”（會用數學的眼光觀察現實世界、會用數學的思維思考現實世界、會用數學的語言表達現實世界）核心素養的發展。鑒于“八桂教學通”針對蘇教版數字教材幾乎沒有提供新授課例題的配套微課資源的實際，執教蘇教版教材的教師可以從人教版和北師大版數字教材資源中去搜集相關的微課資源。

例如，教學蘇教版數學六年級下冊第六單元“正比例關系”例1后，教材給出了一個“試一試”的課堂練習，如圖2所示，讓學生從中感悟“兩個相互關聯的量‘數量/支與‘總價/元”的變化規律，這是在教師“扶學”例1后，“放手”給學生進行自主嘗試的一個教學環節。通過橫向對比不同版本的數字教材，筆者發現，蘇教版教材中的這個“試一試”課堂練習與人教版教材中的例1（略）除了數據上的差異，問題設計幾乎完全相同，最關鍵的是，“八桂教學通”為人教版教材配套了這道例題的微課講解。于是，在課堂教學中，筆者先讓學生自主解決“試一試”中的四個問題；然后給學生播放了人教版相關題目的微課，啟發學生的數學思考；之后筆者帶領學生重點交流問題（3），抽象出“總價/元”與“數量/支”的表達式。在這個教學環節，教師少講，只在關鍵處點撥；學生多想，把握學習的主動權，不同水平的學生都能深入理解“成正比例的量”的特點，實現個性化學習。

日常教學中，教師還可以向學生推送人教版每個單元的“你知道嗎”微課視頻，讓學生直觀了解更多古今中外的數學文化和數學家故事，增強學生學習數學的興趣。

（三）課后跨版本組織習題，提升作業設計質量

課后練習設計要體現普及性和發展性原則，教師要針對不同層次的學生設計鞏固型或拓展型作業。

例如，蘇教版數學五年級上冊第一單元“負數的初步認識”的教學重點之一是初步學會在數軸上表示正數和負數，知道正數、負數和0的關系。在學完本單元后，與該內容相關的單元練習僅有第7題，如圖3（2）所示，而且缺少問題情境，不利于學生“三會”核心素養的發展。為了幫助學生從更加豐富多樣的情境中深化對負數概念的認識，教師可跨版本組織梯度性練習：先布置一個鞏固型作業，從北師大版數學四年級上冊第七單元“生活中的負數”中采集習題資源，如圖3（1）所示；然后呈現蘇教版教材中的習題；最后把人教版六年級下冊第一單元“負數”單元習題中的第7題進行適當改編，如圖3（3）所示，作為拓展型作業，供學生選做。顯然，這一組習題中的拓展題具有較強的開放性，因問題條件中沒有指定出發點，學生可自主選擇從任意一點出發解決問題。在學生完成以上習題后，教師可引導學生對拓展題的解題過程進行對比，歸納出以下結論：不管從哪一點出發，最終這個人距離出發點都是+1米；還可以把出發點直接看作0，向東走看作增加，向西走看作減少，據此進一步抽象出算式0+5-4=1。從直觀到抽象，幫助學生步步深入地理解分界點的動態性，發展學生的“三會”核心素養，培養學生的發散性思維和創新性思維。

二、協同信息技術和人工智能，打造智慧課堂

智慧課堂是從教與學的角度促進學習智慧生成的課堂，以教學決策數據化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化為顯著特征?！?022年版數學課標》指出：“重視大數據、人工智能等對數學教學改革的推動作用，改進教學方式，促進學生學習方式轉變?！苯陙?，互聯網與信息技術越來越多地運用到各學科課堂教學當中，筆者基于“八桂教學通”數字教材平臺中豐富多樣的數字化資源設計嶄新的教育教學活動，增強學生與學習資源的互動，將資源應用無縫嵌入學生的學習過程當中，著力打造智慧課堂。

（一）借助學科工具和信息技術，提高教學活動實效

在傳統教學中，因課堂教學時間限制，教師組織學生開展數據收集活動往往不夠精確，導致學生的活動體驗和活動效果均大打折扣。而在網絡環境支持下，借助數字教材平臺中的“學科工具”，教師可以設計更高效的教學活動，創設更加便于學生觀察、設計和參與的仿真實驗，促進學生在信息化環境中逐漸學會主動建構知識的意義，在發展學科核心素養的同時，切實提高信息素養。

例如，蘇教版數學四年級上冊第八單元“可能性”中有一道單元練習題，如下頁圖4所示。當學生用實物拋擲該正方體20次時，時常會出現“1”朝上的可能性比“2”大的情況，而這是不符合數學規律的。為什么會出現這樣的情況呢？主要原因是拋擲的次數太少，不足以體現其可能性大小的整體趨勢。為使學生充分體驗事件發生的可能性與出現的頻次之間的關系，教師可以指導學生以小組合作學習的方式，使用“八桂教學通”中的“學科工具—小數工具”，選擇“設計并投擲骰子”教學活動。如圖5所示：先根據題意設計好正方體六個面的數字，即一個面上寫“1”、兩個面上寫“2”、三個面上寫“3”，然后依次點擊“擲1次”“擲100次”，觀察和記錄數據的變化情況。通過電腦操作，學生可以直觀體驗到以下規律：當擲的次數較少時，“1”朝上的可能性也許較大；但當擲的次數足夠多時，“1”朝上的可能性越來越小，“3”朝上的可能性越來越大。之后教師用騰訊文檔制作一份表格，讓各組學生掃碼后協同填寫各組擲100次的具體數據。收集完各組數據后，教師利用表格的自動統計功能，立刻便能算出各個數字朝上的具體數據，并生成相關圖表（略）。通過觀察各組的數據，學生可進一步體會到：試驗的次數越多，事件發生的可能性大小越趨于穩定。學生通過經歷利用“學科工具”處理、收集、整理數據的過程，再運用平臺大數據做出符合科學規律的推斷，從而加深了對簡單隨機事件發生的可能性大小的體驗，體會到了通過人機交互進行智慧學習的優勢。

（二）借助人工智能，實現數字化資源的精準投放和學生的個性化學習

在傳統課堂的練習環節，教師需要花費大量時間了解每一個學生完成課堂練習的情況，并因受到時空和精力的限制，這種了解很難做到精準化，更無法實現后期的數據挖掘和應用。借助人工智能技術設計分層作業，教師可以輕而易舉地實現數字化資源推送的精準化和個性化，進而快速、全面地掌握學情，及時為學生進行個性化的查漏補缺、追蹤指導，從而實現真正意義上的以學定教、因材施教。

例如，在“正比例的意義”一課的鞏固提升環節，教師組織學生運用紙筆練習的方式鞏固新知后，接下來便可以借助“八桂教學通”中的“小盒作業”生成一個三層難度系數的題組，讓學生通過點擊鏈接后自主進行“闖關練習”，并由系統自動批改、反饋學生的答題情況，教師便可以騰出更多時間和精力關注后進生，在手機端實時了解學生的整體答題情況，對錯誤率較高的題目進行詳細點評。

在人工智能技術的支持下，傳統作業的廣度和深度得到適度擴充，課堂教學效率、學生個性化練習容量及練習的精準度均得到了較大的提升。這樣的教學過程，既夯實了學生“四基”，又滿足了學生個性化的學習需求。

（三）借助3D技術，發展學生的空間觀念和幾何直觀

3D技術是一種利用計算機軟件實現圖形可視化處理、最終完成立體圖形設計與建構的虛擬化三維技術?！?D one”軟件是一款可進行三維創意設計的建模軟件。我校數學學科組教研團隊借助3D技術開展小學數學圖形與幾何教學，獲得了初步的成效。

例如，在教學正方體和長方體的表面積時，有這樣一道例題：用鐵絲焊一個長8厘米、寬5厘米、高3厘米的長方體框架，給它各個面蒙上彩紙，至少需要（ ?）平方厘米的彩紙。在引導學生自主思考時，有些學生概念不清，誤把表面積當作棱長的總和。針對這種情況，我校教師借助“3D one”軟件改進了教學過程：先引導學生通過畫示意圖理解題意，再交流解題思路；之后運用“3D one”軟件把長方體的框架做出來，明確框架是由棱搭建而成，如圖6（1）所示；接著繼續運用“3D one”軟件，把三組相對的面分別蒙上不同顏色的彩紙，明確彩紙的大小與表面積對應，如圖6（2）所示。結合圖示辨析，學生順利理解了各種關聯概念，實現了正確答題。

圖形與幾何領域的教學一來需要學生從經驗出發，經歷觀察、想象、操作、歸納推理的過程，二來需要適時運用現代信息技術，如幾何畫板、學科工具、3D軟件等，實現可視化操作和多元表征，如此才能有效發展學生的空間觀念和幾何直觀，培養具有現代化信息素養的創新型人才。

三、組織跨學科綜合學習，創新實踐課堂

隨著2022年版各學科課程標準的發布，跨學科融合教學成為一個備受中小學教師重視的研究課題?？鐚W科教學有利于打破學科屏障，培養學生綜合素質與實踐能力。筆者在教學實踐中發現，合理利用“八桂教學通”中豐富的學科資源及網絡資源，教師可以更高效地整合課程資源，組織實施跨學科的綜合性學習。

例如，在教學“負數的初步認識”時，筆者設計了兩道與地理知識相關的課后練習題，如圖7所示。在組織學生進行課堂交流反饋后，筆者利用“學科工具—省份識記”中的中國地圖，使學生直觀地“看到”兩個城市的地理位置，并聯想起緯度越高平均氣溫越低等地理學科知識。

總之，基于“八桂教學通”的數字化資源與信息化環境開展小學數學教學，不僅可以豐富教師的教學手段和方法，給傳統課堂教學注入無限的生機和活力，而且可以有效豐富課堂教學的內涵。但其中也存在一些問題和誤區，如：以電子板書取代黑板板書，過度使用多媒體，使課堂變成“機灌”，少了師生交流的親近感；過于關注一體機的演示且演示速度過快，擠占了學生思考的時間，忽視了師生的情感交流；等等。因此，筆者認為，教師在使用數字化資源時，應該從思想上認識到要從教學內容出發，考慮是否選擇資源、選擇怎樣的資源、怎樣選擇資源。技術和資源都是為教學服務的，教師才是教學的主導者，學生才是學習的主體。技術和資源只有運用得當，才能發揮學生學習的主體性、創造性，培養學生的學科素養和實踐能力。

參考文獻

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作者簡介：李幼萍（1983— ），廣西蒼梧人，本科，一級教師，主要研究方向為小學數學教學。

（責編 白聰敏）