智慧課堂環(huán)境下小學數(shù)學情境教學研究

金娟

【摘要】真實的問題情境主要源于現(xiàn)實生活，并蘊含豐富的數(shù)學元素，它們考驗學生在復雜情境下對數(shù)學知識的應用能力.通過借助信息技術創(chuàng)設情境，教師可以引導學生從傳統(tǒng)課堂進入智慧課堂，從現(xiàn)實生活走進多元化的學習場景.在這個過程中，學生將重新認識數(shù)學知識，提升解決實際問題的關鍵能力，并學會用數(shù)學眼光觀察世界，用數(shù)學思維分析問題，用數(shù)學語言表達思想.本文將從“再創(chuàng)造”“生活化”“跨領域”和“教學評”這四個維度，深入探究如何開展智慧課堂環(huán)境下的小學情境教學.

【關鍵詞】小學數(shù)學；智慧課堂；情境教學；模型設計；策略研究

引 言

恩格斯指出：“純數(shù)學的對象是研究現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關系，因此是非常現(xiàn)實的材料.”這深刻揭示了數(shù)學抽象性與現(xiàn)實性的高度統(tǒng)一.在小學階段，學生的數(shù)學學習過程是從具象到抽象、從感性到理性的成長過程，其思維認知同樣體現(xiàn)了抽象性與現(xiàn)實性的高度統(tǒng)一.在當前教學改革的大背景下，融合信息技術的新型教與學模式為數(shù)學課堂注入了更豐富多元的問題場景.圍繞“減負增效”和“數(shù)字化轉型”等時代課題，教師應積極推進義務教育階段智慧課堂教學的建設工作.用情境解讀數(shù)學知識、用科技提升教學質量、用創(chuàng)新引領全面發(fā)展，教師要為學生為提供更豐富的學習資源，提高學生在數(shù)字化教學中的體驗感和新鮮感，實現(xiàn)教學相長.

一、“再創(chuàng)造”讓思維可觸可視

“再創(chuàng)造”是教育學家、數(shù)學家弗賴登塔爾提出的一個重要數(shù)學概念.作為“二十世紀數(shù)學教育之父”，弗賴登塔爾認為，在傳統(tǒng)教育理念下，教師常常直接將自身的學習經(jīng)驗和學習成果傳授給學生，使學生直接獲取數(shù)學知識結論.然而，“再創(chuàng)造”理念側重于強調學生在主動學習過程中，通過運用自己的思維方式去探索和感知知識，并構建自己的知識體系.弗賴登塔爾提出的“現(xiàn)實的數(shù)學”“數(shù)學化”“再創(chuàng)造”“思想實驗法”等數(shù)學教育理論，充分體現(xiàn)了“真實情境”在其數(shù)學理念中的核心地位.數(shù)學主要源于現(xiàn)實，數(shù)學教育過程是一個不斷數(shù)學化的過程，而學習數(shù)學是一個不斷再創(chuàng)造的過程.比起讓學生直接學習公理體系，教師更應引導他們學習公理化；比起讓學生學習形式體系，更應讓他們學習形式化.弗賴登塔爾的“再創(chuàng)造”教育思想啟示教師，教學必須扎根于學生的“數(shù)學現(xiàn)實”，數(shù)學教師的任務之一便是幫助學生構建數(shù)學現(xiàn)實，并推動其不斷發(fā)展.

以蘇教版小學數(shù)學五年級上冊中的“植樹問題”為例，該問題主要圍繞“只栽一端”“只栽中間”及“兩端都栽”等角度探討在一段路上植樹的方法.教材以學生們相對熟悉的植樹活動為線索，鼓勵他們采用各自擅長的方式，研究在植樹過程中樹與樹之間的間隔距離、樹的數(shù)量與間隔數(shù)量之間的關系等問題.學生們歷經(jīng)猜想、嘗試、推理、總結的探索過程，從中發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律，再利用這些規(guī)律總結經(jīng)驗，最終能夠將這些知識應用于解決實際問題.

首先，教師通過創(chuàng)設真實場景，向學生展示“本地城市詳細設計方案征集”的通知，用真實的文件引入“城市綠化植物種植”問題.一方面，學生在真實情境中對數(shù)學知識有更直觀的感受；另一方面，學生以生活實踐為解題依據(jù)，產生運用所學的數(shù)學知識解決實際問題的愿望.其次，借助人工智能技術、互聯(lián)網(wǎng)技術及線上繪圖工具等，教師鼓勵學生根據(jù)自己的特長和興趣采用合適的方式解決問題.例如，一名學生負責設計一條100米長道路的樹木分布圖，他用繪圖工具畫出道路，用“樹木”元素貼紙設計出一條“林蔭大道”.這一過程將抽象問題具象化，學生可以直接根據(jù)設計圖計算植樹問題中的數(shù)量關系.又如，一名學生利用人工智能技術將不同形式的計算結果輸入對話框，由AI生成相關畫面，用可視化的結論驗證改學生的計算結果是否正確.最后，不同學生采用不同方式得出結論，這一對“實際問題”的“再創(chuàng)造”過程使學生之間、學生與科技之間產生思維碰撞，促進了學生思維的發(fā)展，提高了學生綜合分析、抽象概括、歸類梳理的能力.

小學階段學生的思維通常是內隱的，需要借助數(shù)字技術實現(xiàn)外在的表達.這種表達方式可以是語言、圖像、算式等.華羅庚曾說：“數(shù)缺形時少直覺，形少數(shù)時難入微；數(shù)形結合百般好，割裂分家萬事休.”因此，教師可以通過“以形入數(shù)”的方式創(chuàng)設情境，提高學生的數(shù)學思維.

二、“生活化”，讓解題有滋有味

《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》強調：“要重視從生活實踐和已有知識中學習數(shù)學、理解數(shù)學.”數(shù)學知識源于人類的實踐，并在此過程中不斷發(fā)展；同時，數(shù)學服務于實踐，是人們認識世界、解決問題的關鍵工具.在小學階段，學生對熟悉的生活情境更有親切感，也更容易產生學習興趣.數(shù)學教材中越來越多的“解決問題”例子都以發(fā)生在實際生活中事例為素材，因此，在小學數(shù)學智慧課堂中，教師應創(chuàng)設生動鮮活的生活情境，從平時看得見、摸得著、感覺得到的事物入手，把生活中的數(shù)學原型展現(xiàn)在課堂中，從而更好地啟發(fā)學生從中發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題.這樣數(shù)學就不再是簡單的數(shù)字組合，而是富有情感、具有活力的知識，能激發(fā)學生對數(shù)學知識的探索欲望與掌握興趣.同時，數(shù)學學習、數(shù)學解題過程變得“有滋有味”.數(shù)學問題“生活化”就是指在數(shù)學教學中，教師讓數(shù)學教學內容向著學生的實際生活方向延伸，讓生活中的數(shù)學問題進入數(shù)學教學，讓數(shù)學教學充滿時代的氣息和活力.

以蘇教版小學數(shù)學六年級下冊“量的計量”的教學為例，計量單位是小學生必須掌握的基礎知識，培養(yǎng)學生的“量感”是“量的計量”教學的重要目標之一.“量感”是一種感覺，而感覺依托于對相關知識的積累與經(jīng)驗，用“生活化”的數(shù)學情境讓學生在不斷的比較、實踐中生成對量的具體認識，提升學生對量的感知.在學習六年級數(shù)學知識“量的計量”之前，學生已經(jīng)具備了一定的關于“量”的基礎知識，比如在一、二、三年級分別學習了時間、質量、重量等不同的計量單位，在四、五年級又分別學習了面積、角度、容量等計量單位.因此，教師可在六年級“量的計量”的教學中創(chuàng)設比較復雜的情境來鍛煉和提升學生的實際運用知識的能力，加深他們對量的直接體驗和具體感知.

在智慧課堂中，教師可將線上購物App融入情境，圍繞“休息日遠游”這一主題，讓學生分別從“遠游物資擬定”“物資購買”“資金規(guī)劃”三個方面對不同量進行評估與計算.首先，在“物資擬定”環(huán)節(jié)，學生根據(jù)自己對遠游物資必備品的經(jīng)驗和認知，擬定需要購買的物品、食材等清單，并根據(jù)App上所提供的資源進行優(yōu)化刪減.接著，學生按照師生人數(shù)計算物資的購買量.如購物App提出量的計算問題：一名學生或一位教師一天要喝2升水，班內共有X名學生和Y名教師，那么飲用水的購買量是多少？一升水價格是Z元，那么購買飲用水共花費多少錢？沉浸式的規(guī)劃讓學生更容易投入學習活動.最后，學生對清單進行調整優(yōu)化，生成一份既符合實際、又兼顧“遠游”需求的規(guī)劃表.在這一過程中，學生在具體的場景中進行統(tǒng)籌、計算，應用所學知識解決問題，提高對量的相關知識的掌握程度.

學生學習計量單位是一個循序漸進的過程，不能急于求成.為了幫助學生更好地掌握量的計算和數(shù)學量感，教師應選擇與學生日常生活緊密相連的實例，構建真實具體的情境.這樣，學生可以從熟悉的生活場景中感知量的概念，逐步建立起數(shù)學量感，并在實踐中不斷深化對“量”的理解和認知，從而達到更好的學習效果.

三、“跨領域”，讓數(shù)學融入生活

新時代倡導培養(yǎng)全面發(fā)展的人，全面發(fā)展主要指學生在文化基礎、自主發(fā)展、社會參與三個方面的發(fā)展，具體表現(xiàn)為“人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新”六大素養(yǎng)，以及包括理性思維、批判質疑、勇于探究等在內的十八個要點.雖然學科教學具有獨立性，但對于學生來說，生活與現(xiàn)實是復雜的，生活中的實際問題不會以數(shù)學、語文等單一學科的知識形式出現(xiàn).因此，教師應秉持跨學科、跨領域的教學理念，在小學數(shù)學教學中融入語言、藝術、科學等領域的知識，讓學生在知識的融會貫通中更加自如地解決現(xiàn)實生活中的復雜問題，進一步加深對數(shù)學知識的深刻理解.

通過這樣的教學方式，教師可以引導學生用數(shù)學眼光剖析問題本質，用數(shù)學思維追根溯源揭示真實原理，用數(shù)學語言深層解讀并展示問題規(guī)律，真正成為一個全面發(fā)展的、發(fā)展全面的人.無論是跨領域還是跨學科，關鍵都在于“跨”這個字.它旨在打破學科與領域的界限，立足現(xiàn)實情境，激發(fā)學生的多種認知和多層感知，幫助他們理清數(shù)學的起源及其跨學科的應用功能，從宏觀和微觀兩個層面審視和探析，把握本質，實現(xiàn)快速提升.

以蘇教版小學數(shù)學六年級上冊“樹葉中的比”為例，樹葉是自然界最常見的一種自然資源，其中蘊含著豐富的教學資源.教師可圍繞“樹葉”展開主題式數(shù)學研究活動，將語言、美術、音樂、科學、藝術等融入其中，引導學生通過“樹葉”載體，加深對“比”的認識.運用跨學科、跨領域的知識來豐富教學智慧課堂的內容，不僅能讓學生領略到大自然的奇妙和植物生物中蘊含的數(shù)學知識，更能讓他們接觸到教材以外的廣闊知識領域.通過將學生帶入大自然和現(xiàn)實生活中，教師可以拓寬他們的數(shù)學視野和思維方式，使他們能夠用更加全面的視角來感知數(shù)學之美、數(shù)學之奇.這樣，學生不僅能深刻體驗到數(shù)學的實用性，還能真正理解數(shù)學在實際生活中的重要性和應用價值.跨學科、跨領域的教學方式不僅有助于提高學生的綜合素養(yǎng)，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力，使他們真正達到學以致用的目標.

四、“教學評”，讓教學全面提升

精準的畫像與具體的情境賦能于教學評價的科學構建和實施.在小學階段，“五育并舉”旨在全面發(fā)展學生的德、智、體、美、勞各項素養(yǎng)，無論是提供個性化的服務、設置差異化的內容，還是設計多樣化的方案，都依賴于科學的評價作為堅實的基礎支撐.結合大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術，教師可以全面提升教學質量評價與學生成長評價的成效，實現(xiàn)全過程、全維度、縱橫交錯的施教依據(jù).通過分析學習數(shù)據(jù)、觀察學習過程、促進人機交互、遵循教學規(guī)律，全面融入配套基礎，如研發(fā)備課助手、教學助手與作業(yè)輔導助手等自學資源，以更好地實行因材施教.新時期，如果學生沒有在數(shù)字化、標準化、體系化的教學環(huán)境中成長，他們將很難適應未來教育的發(fā)展.利用觀察和實驗手段、認知與經(jīng)驗喚醒、體驗和信息獲取三個維度，教師可以強化智慧課堂的教學評價體系，推動教學質量與學生成長的同步提升.通過讓學習目標、學習過程和評價之間相互配合，教師可以有效落實以評促教、以評促學，實現(xiàn)指向學生個性化發(fā)展的多元評價.

首先，教師需要觀察和分析學生的具體情況，尊重學生的個性化發(fā)展.面對新課標提出的“教學評一致性”要求，教師應制訂不同層次的學習目標，合理規(guī)劃教學過程，確保學生在參與學習活動的過程中能夠達到預期目標.在智慧課堂下，教學情境是一種新的教學方式，有助于學生在具體、多樣化的場景中完成接受知識、掌握知識、應用知識的任務，進而提升自身的綜合素養(yǎng).教師要觀察學生在情境中的表現(xiàn)，并將之作為評價學生學習情況和優(yōu)化課堂教學的主要依據(jù)，而不是以統(tǒng)一的標準要求全體學生.在情境化教學實踐中，教師要關注以下四個方面內容：一是學習素養(yǎng)與學習目標之間的關聯(lián)與轉化；二是學習評價與體驗過程之間的引領和指向作用；三是情境任務完成過程中任務之間的邏輯性；四是教學反思在擴展學生最近發(fā)展區(qū)策略中的關鍵作用.

其次，教師要利用數(shù)字賦能，對情境化教學方式進行創(chuàng)新.新課標強調學科的“實踐”價值，如數(shù)學學科教學的實踐是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、總結規(guī)律、實踐應用的過程，與“教學評”一致性的要求相契合.因此，情境化教學實踐的創(chuàng)新應遵循以下三個原則：一是實踐并非對以“探究”為主的課堂學習方式的否定，而是對學科知識的深化；二是情境實踐應貫穿課堂始終，結合學生階段成長特點，進一步細化實踐內容；三是實踐的落實情況是評估學生學習成效的重要組成部分.

在新課標背景下，“教學評”應關注情境化教學的系統(tǒng)化開發(fā)，以評價促進學生素養(yǎng)的發(fā)展，以評價提高學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng).將學科知識融于相應的具體語境中，利用測評系統(tǒng)收集學生的成長信息，根據(jù)信息評估學生的培養(yǎng)方向，結合方向給予學生個性化的指導，進一步為學生的深度學習提供有效支持.

結 語

在教育信息化2.0的時代，數(shù)字賦能的智慧課堂引領著小學數(shù)學教學的現(xiàn)代化發(fā)展，對小學數(shù)學教學情境的創(chuàng)新設計提高了極大的支持.教師應積極更新自己的教學理念，提高自己的信息技術水平，探索促進教學與生活、科技、現(xiàn)實世界有效融合的方法，讓學生在生動、真實的情境中開展學習活動，感受數(shù)學的魅力，提升自己的思維能力.同時，教師要重視對學生的個性化培養(yǎng)和規(guī)模化教育的有機融合方法，采用多種現(xiàn)代化的教學手段，加快教育現(xiàn)代化發(fā)展，提高課堂教學質量，著力培養(yǎng)有擔當、有思維、有能力的時代新人.

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