信息技術在小學數(shù)學課堂教學中的應用例析

莫美娟

摘 要：“促進信息技術與數(shù)學課程融合”是義務教育數(shù)學課程理念之一。在小學數(shù)學課堂教學中，合理利用現(xiàn)代信息技術手段，設計融知識性與趣味性于一體的視頻導入情境，有利于激發(fā)學生的學習探究興趣；借助信息技術直觀、可視的知識生成動態(tài)場景，可以促進學生對知識的理解與應用；合理運用信息化教學平臺中的各類課程資源，有利于拓展學生數(shù)學學習的廣度，促進學生的深度學習。

關鍵詞：小學數(shù)學；信息技術；視頻導入；創(chuàng)設情境；整合資源

中圖分類號：G62 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）07-0122-04

當今社會，信息素養(yǎng)已經(jīng)成為公民的基本素養(yǎng)。加快教育現(xiàn)代化、建設教育強國是新時代賦予教育信息化的新使命。2018年，教育部推出《教育信息化2.0行動計劃》，明確指出：以教育信息化支撐引領教育現(xiàn)代化，是新時代我國教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，對于構建教育強國和人力資源強國具有重要意義。2019年2月，中共中央、國務院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，繪制了新時代建設教育強國的宏偉藍圖，提出了包括“加快信息化時代教育變革”在內(nèi)的十大戰(zhàn)略任務。

數(shù)字化教育資源作為推動教育信息化的重要基礎，包括數(shù)字教材及相關教學素材、教學課件、虛擬仿真系統(tǒng)等，可以為教師教學提供豐富、生動的場景素材資源，方便教師創(chuàng)設生動有趣的虛擬仿真教學情境，促進教師教學方式、學生學習方式的變革。在義務教育數(shù)學課程教學中，注重現(xiàn)代信息技術的應用，促進信息技術與數(shù)學課程教學的深度融合，已經(jīng)成為當今數(shù)學教育發(fā)展的大趨勢。以核心素養(yǎng)為導向的《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《2022年版數(shù)學課標》）明確提出了“促進信息技術與數(shù)學課程融合”的課程理念，要求教師“合理利用現(xiàn)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(shù)學教學方式方法的變革”“在實際問題解決中，創(chuàng)設合理的信息化學習環(huán)境，提升學生的探究熱情，開闊學生的視野，激發(fā)學生的想象力，提高學生的信息素養(yǎng)”［1］4。對小學數(shù)學教師來說，加快信息技術在數(shù)學課堂教學中的應用是推動其實現(xiàn)課堂教學變革、培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)和數(shù)學核心素養(yǎng)的必要手段。教學實踐中，筆者重點從以下四個方面進行了探索。

一、設計融知識性與趣味性于一體的視頻導入情境，激發(fā)學生的學習探究興趣

偉大的思想家、教育家孔子說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”興趣是推動學生學習的內(nèi)驅力。教師在課堂教學中創(chuàng)設學生感興趣的學習情境，有利于激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生的學習積極性，提高學生的學習效率。俗話說：良好的開端是成功的一半。一節(jié)課的成效如何，導入環(huán)節(jié)起著關鍵的作用。因此，在課堂導入環(huán)節(jié)創(chuàng)設學生感興趣的教學情境，更加有利于激發(fā)學生的學習興趣；如能將知識蘊含在情境之中，則有利于激發(fā)學生對知識的探究興趣。

當代兒童是信息時代的“原住民”，對信息技術有著天然的喜好。小學數(shù)學教師在課堂導入環(huán)節(jié)借助信息技術手段創(chuàng)設情境，運用動態(tài)的畫面、聲音、圖像等吸引小學生的注意力，把靜態(tài)的學習素材變成動態(tài)的視頻畫面，融數(shù)學知識于視頻畫面當中，更加有利于激發(fā)小學生的探究性學習興趣，提高小學生學習數(shù)學的積極性。

例如，教師執(zhí)教蘇教版數(shù)學三年級上冊“認識周長”一課，在開課伊始播放了一個一只小螞蟻沿著一片樹葉的邊緣爬行、所爬過的樹葉邊緣逐漸變成一條顯眼的紅色線路的視頻，以此培養(yǎng)學生對“一周”的表象認知。在這個視頻中，教師先后呈現(xiàn)了兩種情況：一種情況是這只螞蟻沒有爬完這片樹葉的全部邊緣，因此沒有顯示完整的一圈紅線，學生觀察后提出的發(fā)現(xiàn)是“沒有爬到終點”，這便為接下來的“不是封閉的一周就不是周長”的概念辨析教學埋下了伏筆；另一種情況是這只螞蟻沿著這片樹葉的邊緣爬完了一圈，這時老師告訴學生，這條紅色的邊線是樹葉“一周”的邊線，而像這樣的一周邊線，在數(shù)學上便稱為樹葉的“周長”。于是教師導入了“認識周長”的課題。用視頻導入教學，把數(shù)學知識植入生動活潑的視頻情境中，比用實物導入更能吸引小學生的注意力，同時也更能培養(yǎng)他們的專注力，從而激發(fā)其探究興趣。

數(shù)學在現(xiàn)實生活中無處不在，用學生熟悉的生活場景、活動視頻導入新課，同樣可以達到激發(fā)學生探究興趣的目的。例如，執(zhí)教蘇教版數(shù)學二年級下冊“認識角”一課，教師在導入環(huán)節(jié)播放學校近期舉行的“童聲頌黨恩·童心獻給黨”歌詠比賽視頻，放大視頻影像中的五角星、紅領巾等學生生活中的實際物品圖片，從中抽象出數(shù)學中的角，不僅讓學生感覺親切，增強了學習興趣，而且有利于培養(yǎng)學生“會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界”的核心素養(yǎng)，進而發(fā)展學生的數(shù)學抽象和幾何直觀能力。

二、借助信息技術直觀、可視的知識生成動態(tài)場景，促進學生對知識的理解與應用

數(shù)學知識的本質(zhì)具有抽象性和嚴謹性，加上傳統(tǒng)教學手段的局限性，導致以形象思維為主的小學生在學習數(shù)學時常常覺得枯燥乏味，且不能正確理解一些重要的數(shù)學概念。有了信息技術的助力，教師在教學中合理利用多媒體數(shù)學軟件，制作可視化的動態(tài)教學場景，把一些抽象的數(shù)學知識轉化成動感、有聲的畫面，用動態(tài)的過程直觀化地展現(xiàn)數(shù)學知識的本質(zhì)，可以有效促進學生對數(shù)學概念的理解和對數(shù)學問題的解決。此外，教師還可以借助信息技術呈現(xiàn)相關概念之間的區(qū)別與聯(lián)系，促進學生形成相關概念的知識體系，進而促進學生對相關概念、原理的深度學習。

一是運用信息技術促進學生對概念的理解。數(shù)學概念是數(shù)學知識結構中的基本材料。正確地理解概念，清晰、完整地掌握數(shù)學概念的本質(zhì)，是學好數(shù)學基礎知識的重要前提，也是培養(yǎng)學生運算能力、解決問題能力的重要條件。盡管數(shù)學概念具有相當?shù)某橄笮裕c小學生的認知特點不太適應，但它們依然是從現(xiàn)實世界中抽象和概括出來的，反映了諸多客觀事物數(shù)量關系和空間形式方面的本質(zhì)屬性。因此，課堂教學中，教師可以運用現(xiàn)代信息技術，將數(shù)學概念的產(chǎn)生和形成過程通過情境創(chuàng)設“還原”到生活化的情境當中，促進學生對數(shù)學概念的理解。

例如，執(zhí)教蘇教版數(shù)學五年級下冊第一單元“簡易方程”中的“認識方程”一課，鑒于方程概念第一次進入小學生的學習視野，且該概念與其相關的等式概念相比尤其抽象，教師可結合教材內(nèi)容，運用信息技術創(chuàng)設情境，從學生相對熟悉的等式概念入手，逐漸引出方程概念。首先，教師運用多媒體展示一個左右兩邊分別是2個50克砝碼、1個100克砝碼的天平。這時學生可以看到，天平的指針正好指向中間，說明這個天平左右兩邊的質(zhì)量是相等的。由此學生可以寫出算式50+50=100，于是得出天平左右兩邊相等的結論，從而溫習了等式的概念。其次，教師運用多媒體演示改變天平左右兩邊砝碼的質(zhì)量導致天平傾斜直至再度平衡的過程，使學生感受到天平的平衡和傾斜可以用怎樣的式子表示，從而使靜態(tài)的算式變得富于動感。在以上操作過程中，教師使用了質(zhì)量數(shù)為x的砝碼。學生由等式的寫法逐漸過渡到等式中含有未知數(shù)的寫法，根據(jù)天平左右兩邊的升降，依次列出了相應的式子x+50>100、x+50=150、x+50<200、x+x=200。最后，教師要求學生將自己所寫出的式子與50+50=100進行分類，加深學生對等式、不等式、方程的理解，在對比中深度感知等式與不等式、等式與方程的區(qū)別與聯(lián)系。這樣的概念學習，借助現(xiàn)代信息技術，化抽象為直觀，可以加深學生對概念的理解。

二是運用信息技術促進學生對例題情境的理解。在小學數(shù)學教材中，有些例題的呈現(xiàn)對小學生來說是相對陌生且難以理解的，比如那些有關數(shù)量關系以及解決問題的策略等題目。借助信息技術手段對題目中的數(shù)學問題進行現(xiàn)實場景模擬，讓學生在模擬仿真的情境中探討相關的數(shù)學問題，有利于促進學生對問題的理解和解決。

例如，蘇教版數(shù)學四年級下冊有關相遇問題的例7（如下頁圖1），在引導學生用畫圖的方法整理題目的條件和問題時給出了一個圖示（如圖2）。如果教師只是按照圖示來講解，大部分學生對速度和以及相遇時間的認識將停留在淺表，或者一知半解，最后只能靠死記硬背相應的數(shù)量關系來“解決”這個問題；當換一種情境讓學生去解決實際問題的時候，學生往往無法做到靈活運用相遇問題的知識本質(zhì)來解決問題。為此，教師可以運用現(xiàn)代信息技術，創(chuàng)設虛擬仿真的現(xiàn)實場景，演示兩名學生分別從自己家出發(fā)前往學校的行進路線，讓學生在情境中理解兩個小朋友“相向而行”“同時出發(fā)”“1分鐘時間兩個小朋友所走的路程”“2分鐘（3分鐘、4分鐘）時間兩個小朋友所走的路程”“相遇”“相遇時間”等，從中深刻體會速度和、相遇時間和總路程之間的關系，從而加深學生對相遇問題的數(shù)量關系本質(zhì)的理解。為了發(fā)展學生的逆向思維，教師還可以在解決這個問題之后，給學生演示一個同時出發(fā)、背向而行的實際問題，讓學生感知其中的數(shù)量關系，從而進一步加深對相遇問題數(shù)量關系本質(zhì)的理解。

三是運用信息技術助力學生構建數(shù)學知識網(wǎng)絡。小學數(shù)學課程內(nèi)容是由一個個知識要點構成的，然而這些知識要點并不是零散的、碎片化的存在，而是密切聯(lián)系的有機整體，在數(shù)學知識、能力、思想方法等方面存在著縱向的發(fā)展性和橫向的聯(lián)系性，結構化特征十分明顯。《2022年版數(shù)學課標》將“設計體現(xiàn)結構化特征的課程內(nèi)容”作為一個重要的課程理念提出，旨在引導教師通過對課程內(nèi)容的結構化整合，探索發(fā)展學生數(shù)學核心素養(yǎng)的有效路徑。小學數(shù)學教師可以運用現(xiàn)代信息技術的優(yōu)勢，結合文本素材，形象、生動地展示各個學段所學數(shù)學知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，將零散的知識要點整合成知識脈絡，再編織成知識網(wǎng)絡，形成一個相對完整的知識體系，從而加深學生對數(shù)學知識的整體理解和記憶。

例如，蘇教版數(shù)學六年級下冊總復習之“圖形的認識與測量”，其知識要點包括認識平面圖形和立體圖形，計算平面圖形的周長和面積以及立體圖形的體積，測量物體的長度，等等。學生在整理這個板塊的知識網(wǎng)絡時，需要經(jīng)歷從實際物體抽象出各種不同的幾何圖形的過程，積累圖形觀察與思考的數(shù)學活動經(jīng)驗，從中感悟點、線、面、體的內(nèi)在聯(lián)系，形成結構化的數(shù)學知識網(wǎng)絡。教學中，教師抓住這些內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，運用信息技術手段，動感演示把靜態(tài)的圖形轉變成動態(tài)的畫面，即點動成線、線動成面、面動成體的過程，便可以把有關點、線、面、體這些知識要點之間的內(nèi)在關聯(lián)借助靈動的畫面展示給學生，給學生留下深刻的印象，從而加深學生對相關知識內(nèi)在聯(lián)系的感悟。

三、合理運用信息化教學平臺中的各類課程資源，拓展學生數(shù)學學習的深度和廣度

義務教育數(shù)學課程目標以學生發(fā)展為本，以核心素養(yǎng)為導向，進一步強調(diào)使學生獲得數(shù)學基礎知識、基本技能、基本思想和基本活動經(jīng)驗，發(fā)展運用數(shù)學知識與方法發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的能力，形成正確的情感、態(tài)度和價值觀［1］2。為了培育和發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)及信息素養(yǎng)，課堂教學中，教師應合理運用、整合信息化教學平臺中的各類課程資源，拓展學生數(shù)學學習的廣度和深度。

一是運用信息技術創(chuàng)設虛擬仿真情境，讓學生具身感悟數(shù)學文化，培育文化自信。數(shù)學文化是我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分，在數(shù)學教學中融入數(shù)學傳統(tǒng)文化教學是課程標準的要求［2］。《2022年版數(shù)學課標》在“課程理念”部分對課程內(nèi)容的選擇明確提出要“關注數(shù)學學科發(fā)展前沿與數(shù)學文化，繼承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”［1］2；在“教學建議”中要求教師“注重情境素材的育人功能，如體現(xiàn)中國數(shù)學家貢獻的素材，幫助學生了解和領悟中華民族獨特的數(shù)學智慧，增強文化自信和民族自豪感”［1］87；在“教材編寫建議”中要求“展現(xiàn)數(shù)學發(fā)展史中偉大數(shù)學家，特別是中國古代與近代著名數(shù)學家，以及他們的數(shù)學成果在人類文明發(fā)展中的作用，增強學生的愛國情懷與民族自豪感”［1］95。鑒于數(shù)學文化與學生的現(xiàn)實生活存在一定的距離，教師運用信息技術創(chuàng)設虛擬仿真情境，可以拉近學生與數(shù)學文化的時空距離，有效拓展學生數(shù)學學習的廣度和深度，讓學生在虛擬仿真情境中具身感悟先人的智慧和對人類文明發(fā)展的貢獻。

例如，執(zhí)教蘇教版數(shù)學四年級下冊“認識多位數(shù)”一課，教師可以利用多媒體技術講述我國古代算盤工具從石子到結繩到算籌到擺珠子到算盤的演化歷程，然后介紹算盤的用途，最后讓學生認識算盤、學習運用算盤進行計算的方法，讓學生熟悉相關的計算口訣；執(zhí)教蘇教版數(shù)學三年級下冊“年、月、日”一課，教師可以用星空動畫為背景，介紹古羅馬歷法、陰陽歷法等數(shù)學史話和數(shù)學文化，導入地球、太陽與月亮的運行軌跡，讓學生知道大月、小月、閏月、平年、閏年等相關知識的數(shù)學本質(zhì)，滲透變與不變的辯證思維。

二是借助現(xiàn)代信息技術，讓課堂教學突破時空邊界。信息技術為遠程教學提供了技術方面的支撐，拓寬了數(shù)學課堂有限的教學時空。教師在課堂教學中借助同步課堂設備，可以實現(xiàn)多點課堂共享，讓教學突破時空邊界。

例如，疫情期間，為有效開展邊境地區(qū)教育結對幫扶工作，欽州數(shù)學組與邊境受援學校的相應班級就蘇教版數(shù)學四年級下冊“三角形的三邊關系”開展了共享課堂教學活動。課前，教師讓兩地學生通過觀看“用尺規(guī)作三角形”的微課進行有效預習：該微課以課本中的例3為例，演示了尺規(guī)作圖的步驟和方法，并讓學生進行了課前操作嘗試，從而為課堂教學做好了鋪墊。課堂上，教師首先從學生課前用尺規(guī)作圖法作出的三角形作業(yè)反饋中了解學生的學習情況，針對學生操作中的不足進行重點講解，使學生對用尺規(guī)作三角形的具體操作步驟和方法更加嫻熟，繪制起來更加流暢；接著給學生出示了幾組線段（每組三條，有的能構成三角形，有的不能構成三角形），啟發(fā)學生在進行尺規(guī)作圖的操作過程中思考三角形三條邊的邊長之間的關系，感悟“任意兩邊之和大于第三邊”的意義；最后，教師引導學生運用之前所學知識“兩點之間線段最短”證明“三角形任意兩邊長度的和大于第三邊”，培養(yǎng)學生的推理意識。課后，教師了解了兩地學生的學習情況，發(fā)現(xiàn)兩地學生都很好地學到了本課的核心知識，推理意識也得到了有效的培養(yǎng)。

三是借助信息化教學平臺中的各類課程資源，推動跨學科融合教學改革。在核心素養(yǎng)導向的新一輪課程改革中，跨學科融合教學已經(jīng)成為新時代教學改革的一個重要方向。義務教育數(shù)學課程四大領域內(nèi)容之一“綜合與實踐”是一個需要師生在實踐中創(chuàng)新的綜合性、實踐性、開放性課程學習領域，主要以跨學科的主題學習和項目學習的形式推進。小學數(shù)學課程以主題學習活動為主，在主題活動中，學生將面對現(xiàn)實的背景，從數(shù)學的角度發(fā)現(xiàn)并提出問題，綜合運用數(shù)學和其他學科的知識與方法，分析并解決問題；主題學習活動主要包括“融入數(shù)學知識學習的主題活動”和“運用數(shù)學知識及其他學科知識的主題活動兩大類”［1］42。

例如，針對蘇教版數(shù)學四年級上冊“運動與身體變化”一課組織綜合與實踐主題活動，活動的主要內(nèi)容是研究運動對脈搏有怎樣的影響，要求通過開展運動實驗進行數(shù)據(jù)的收集與整理，通過對比兩次運動前后脈搏數(shù)據(jù)的變化發(fā)現(xiàn)運動對脈搏的影響及規(guī)律。顯然，這是一次數(shù)學與體育、健康的跨學科融合主題活動，學生需要以小組合作的形式開展活動，在體育課中親身經(jīng)歷運動與實驗的學習過程，收集兩次運動前后脈搏變化的相關數(shù)據(jù)，再運用數(shù)學知識與方法對相關數(shù)據(jù)進行分析和整理，最終發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：運動會影響脈搏在一分鐘內(nèi)跳動的次數(shù)，不同的運動量造成的改變次數(shù)不同；男生和女生在運動前后脈搏跳動的次數(shù)不同；不同的人在運動前后脈搏跳動次數(shù)的變化也不同。基于這些規(guī)律性的認識，教師可引導學生通過網(wǎng)上搜索，了解我國的中醫(yī)知識，知道中醫(yī)把脈的方法，了解根據(jù)脈象變化判別人的身體狀況的規(guī)律；知道體育比賽項目為什么要分男、女組；等等。借助信息技術與學科教學的融合，學生可以在跨學科的學習背景下開展主題學習活動，嘗試用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界，感悟數(shù)學與現(xiàn)實世界的聯(lián)系，感悟數(shù)學與其他學科的聯(lián)系，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力。

綜上所述，在小學數(shù)學教學中合理運用現(xiàn)代信息技術，可以讓傳統(tǒng)的數(shù)學教學更加富有生活的氣息，更加有利于學生數(shù)學核心素養(yǎng)和信息素養(yǎng)的培育和發(fā)展。小學數(shù)學教師應了解學生的學習需求，結合學生的認知發(fā)展規(guī)律，合理運用現(xiàn)代信息技術，把抽象的數(shù)學知識學習轉化為直觀、生動、有趣的系統(tǒng)化知識生成過程，為學生創(chuàng)造良好的學習環(huán)境，讓信息技術在數(shù)學教學中能夠更好地服務于學生的學習，使學生“人人都能獲得良好的數(shù)學教育”，逐步形成適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的數(shù)學核心素養(yǎng)。

參考文獻

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

［2］曹一鳴.新版課程標準解析與教學指導·小學數(shù)學（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：33.