小學數學教學借助計算機技術培養學生獨立思考能力的探究

摘要：在小學數學教學中，利用計算機技術不僅可提高教學效果，而且能培養學生的獨立思維能力。數學是一門基礎學科，它不僅要求學生掌握基本的數學知識，而且要求學生具有較強的邏輯思維能力和解決問題的能力。本文主要探討利用計算機技術在小學數學教學中培養學生獨立思考能力的方法，以供相關人員參考。

關鍵詞：小學數學；計算機技術；獨立思考

一、引言

數學是一門重要的學科，不僅是學生學習的基礎，同時也是培養學生獨立思維的重要手段，在小學數學教育中，既要注重知識的傳授，又要注重對學生獨立思維能力的培養。獨立思考能力，是指學生在解決問題的過程中，獨立思考、分析、判斷的能力。

二、計算機技術的特點

（一）高效性

計算機能快速地完成數據處理與信息傳遞，極大地提高了生產效率，相對于手工計算而言，計算機可以在很短的時間內進行大量的計算與分析，從而給出快速準確的結果。

（二）精確性

計算機能保證數據準確、結果可靠，計算機能根據預先確定的規則進行運算，不會受到人為因素的干擾，也不會受到人的干擾，從而保證了計算結果的一致性和重復性，因此計算機被廣泛地應用于科學研究、工程設計、金融交易等領域。

（三）可編程性

計算機既能執行預先編好的程序，又能按用戶要求編程，實現各種功能。這樣的可編程性，使計算機具有很大的適應性和靈活性。程序設計使計算機能夠執行各種復雜任務，如數據分析、圖像處理、人工智能等。計算機的可編程性、使其成為一種通用的工具，適用于各行各業，滿足人們的各種需要[1]。

（四）存儲容量大

電腦內的記憶體能儲存大量的資料與資訊，相對于傳統的紙質文檔或實物設備，電腦具有更大、更方便的存儲空間。如此龐大的數據量，使電腦能儲存并管理大量的資料，并可隨時存取及處理。無論是對個人用戶的檔案管理，還是對企事業單位的資料儲存與備份，電腦都能勝任。計算機存儲能力的提高，也促進了計算機技術的進步，使人們能夠更方便地獲得和使用信息。

三、在小學數學中應用計算機技術的優勢

（一）直觀性

計算機技術能將數學概念形象化地表現出來，將抽象的數學概念具體化、形象化，在傳統的教學模式下，學生對數學概念的理解通常是借助文字和圖表的形式進行，會使一些抽象的概念變得晦澀難懂。計算機技術可以將抽象的數學概念形象化，借助動畫、仿真、虛擬現實等手段，便于學生理解。電腦軟件可將各種圖形進行旋轉、縮放、縮放等操作，讓學生直觀地觀察圖形的特點與變化，加深對有關概念的掌握。

（二）個性化

計算機技術還具有交互性，能使學生在數學學習中表現出更強的主動性，傳統的數學教學方式是教師站在黑板前面講，學生在課堂上被動地接受知識。計算機技術能為學生提供多種交互式學習方法，如數學游戲，網上練習等，這種互動既能提高學生學習的興趣與積極性，又能使學生在練習中發現錯誤并加以改正，加深對數學知識的理解與記憶。

（三）互動性

傳統的課堂教學多采用教師講、學生聽的方式，學生參與課堂的積極性不高，在計算機技術的幫助下，教師可以利用多媒體教學軟件、教學游戲等多種形式使學生參與其中，學生可借由點擊銀幕、拖曳圖形等動作，與電腦互動，以更主動的方式學習數學知識[2]。

（四）實用性

傳統的數學教學方法枯燥、枯燥，容易使學生產生抵觸心理，計算機技術的運用，使學習變得有趣、生動，在電腦軟件中加入動畫效果和音樂節奏等元素，能引起學生的注意，提高他們的學習興趣和學習熱情。

四、小學數學的教學困境

（一）教學內容過于抽象

在教學過程中，一些教師過分強調理論知識的傳授，而忽視實際應用能力的示范。在教學過程中，教師往往只給學生講解一些概念、公式的定義、推導過程，而不給學生充分地動手機會，這種教學方式很難激發學生的學習興趣，也不利于學生建立數學應用的認識。教學內容過于抽象，不利于學生的學習，由于不能將抽象的概念和現實生活相結合，缺乏直觀的認識，學生在數學學習中會感覺到困難。學生對數學與生活的關系認識不深，不能充分認識到數學在生活中的應用價值，從而導致學習動機下降，教學內容過于抽象，也會使學生的學習成績下降，這是由于學生在理解上有困難，因而不能掌握基本的數學概念與方法。

（二）教學方法過于枯燥

傳統的教學模式是教師講、學生聽，一味的做題，這就造成了學生學習興趣的下降，枯燥乏味的數學公式、問題常常使學生感到無趣，對學習產生抵觸情緒。在教學中，教師過分強調知識的傳授與記憶，而忽視數學的實際應用，這樣的教學方式使學生無法將所學的知識聯系到實際問題中去，沒有真正地理解和掌握數學知識。目前教學資源更新速度很快，但有些學校的教學設施、教材還停留在傳統教學模式上，現代教學設備與資源的匱乏，使教師不能充分利用多媒體等新型教學手段，造成教學手段的局限與枯燥。這樣的教學方式太過枯燥，不利于學生的學習，學生的學習興趣、學習熱情都有所下降，教學方式單調乏味，使學生產生抵觸心理，缺乏學習動力。學生學習成效欠佳，教學方法缺乏趣味性，導致學生掌握數學知識的水平較低，難以將所學知識應用于實際生活，傳統的教學方式偏重于向學生灌輸知識，忽視了對學生創造性思維和問題解決能力的培養[3]。

（三）教學內容同實際脫離

在小學數學教學中，一般都是強調基本理論和抽象概念，而忽略了與學生實際生活緊密聯系的教學內容，學生普遍感覺數學與他們的生活并不直接相關，很難理解數學的實際應用，從而影響他們的學習熱情和興趣。在教學過程中，教師過于注重理論知識的傳授，而忽略實際案例的引進與實習，學生缺乏動手操作、觀察的機會，難以將抽象的數學概念轉變成解決實際問題的能力。學生對數學學習興趣、學習熱情下降，易產生厭倦、抵觸情緒，學生數學應用能力差、解決問題能力弱、動手能力差，學生在學習理論知識的過程中遇到了困難。

五、小學數學教學借助計算機技術培養學生獨立思考能力的方法

（一）引導學生進行程序設計

程序設計要求學生將問題分解成一步一步地操作，設計出符合邏輯的解法，這就要求學生有較好的邏輯思維能力，能對事物的結構及相互關系進行清楚地分析，通過不斷編寫程序，培養學生的邏輯思維能力。在編寫程序時，要讓學生解決各種各樣的問題，解決各種問題，培養學生解決問題的能力。程序設計是一個不斷嘗試、調試的過程，學生在遇到錯誤或不完美的時候，要主動地去尋找解決方案。通過這種實踐活動，培養學生解決問題的能力，使他們學會面對挑戰和解決問題。例如，講解平面幾何知識時，可以引導學生自行設計程序，利用坐標點畫出指定長方形和正方形。編寫程序時，要考慮各點之間的坐標關系，并考慮各點之間的聯系，從而得出正確的圖形，這既可以訓練學生的邏輯思維，又可以使學生在實踐中了解幾何知識的運用，培養其創新思維與獨立思維的能力。

（二）使用教學軟件進行探索

與傳統教學方法相比，多媒體教學軟件多采用圖像和動畫的方式將數學問題呈現出來，增加了學習的趣味性，學生可親身操作該軟件和參與解題過程。這樣的互動，可以激發學生的求知欲和學習積極性。教學軟件通常會提供各種各樣的數學難題，讓學生自己去探索，尋找答案，這就要求學生綜合運用數學知識，運用邏輯推理能力，對問題的性質進行思考，并對其進行思考，在不斷地嘗試與思考中，學生逐步養成解決問題的能力，有助于培養學生的獨立思考能力。

同時，部分教學軟件還提供一些有創意的數學問題以及可供學生自己設計、探索的活動，這一活動對培養學生創造性思維、解決問題的能力具有重要意義，學生在學習過程中不斷進行新方法、新思想、新思想的嘗試，不斷提高自身創新思維能力。例如，學生可透過軟件中提供的幾何圖形，加以觀察與練習，并從中找出圖形之間的規律與聯系，能使學生自主地從不同角度、不同方式進行探索，并在實驗中驗證他們的猜想，通過對幾何知識的理解與應用，培養學生的幾何思維與獨立思維能力。

（三）開展數學建模活動

將抽象的數學知識和實際問題聯系起來，使學生認識到數學在實際生活中的價值，提高學習數學的興趣，在數學建模活動中，要讓學生積極主動地想出解決問題的方法，并借助計算機技術對其進行仿真和驗證，這種參與性的學習方法能讓學生更主動地去探究、思考，去解決問題。建立數學模型，要求學生從實際問題出發，分析問題的實質與要點，并利用數學知識對其進行建模與求解，在這一過程中，學生需要獨立思考解決問題的方法與策略，并借助計算機技術對其進行仿真與驗證，通過這一實踐活動，可以培養學生解決問題的能力與創造性思維，培養學生獨立思考、發現問題與解決問題的能力。

例如，教師可利用計算機軟件，設計一種數學建模活動，使學生能夠模擬實驗，通過測量并記錄不同重量的表達方式，并用計算機軟件作曲線圖，分析千克、克和噸的關系。學生要學會如何設計實驗，怎樣收集數據，用計算機軟件對數據進行處理與分析，通過這些活動，培養學生獨立思考及解決問題的能力。

（四）利用在線學習資源

傳統教材僅能提供有限的練習題和例題，而網絡學習資源卻能為學生提供豐富的數學問題及解決問題的思路，學生可根據自己的興趣、能力選擇適合自己的學習內容，從而充分調動學生的學習積極性。學生可自主選擇網上學習資源，自主學習、實踐，在解題時，運用數學知識進行分析，找出解決問題的辦法，這種學習方式能培養學生獨立思考的能力，讓學生在遇到新問題時，獨立思考，想出解決問題的辦法。

網絡上的數學學習資源種類繁多，有教學視頻，網上課程，數學游戲等等，學生可以從教學錄像中學到新的數學知識，也可以在網上學習到數學應用，還可以在游戲中鍛煉數學思維。豐富多樣的教學資源，有助于學生突破傳統教學模式的局限，拓寬學生的學習視野。例如，利用網絡學習平臺，學生可以看到世界各地的數學課程，學習不同地區的數學教學方法、思維模式等。同時學生也可以利用網絡資源參加數學競賽、交流活動，與同學一起學習、交流，開闊自己的學習視野。

（五）利用人工智能輔助

由于每位學生的學習能力與需求各不相同，傳統的教學模式很難滿足每一位學生的個性化學習需要，在人工智能的幫助下，能夠根據學生的學習狀況、能力程度，為其提供個性化的學習資源，并設置相應難度的題目。傳統的數學學習多是由教師來主導，學生只是被動地接受知識，而不能獨立思考、解決問題，在人工智能的幫助下，學生可以自由地選擇要學習的內容，并根據自己的思維和推理能力來解決問題。傳統的數學學習方法主要是依靠紙質教材，教師講解，學生在有限的時間內無法得到充分地練習與反饋。在人工智能的幫助下，學生可以做大量的實踐活動，自主學習，并得到實時反饋與評價。

例如，人工智能輔助的數學學習平臺，能夠對學生答題過程中出現的錯誤進行自動評價與糾正，幫助學生及時發現并糾正存在的問題，從而提高學習效率。人工智能輔助的數學學習平臺能夠為學生提供一種自主學習的方式，讓學生能夠按照自身的興趣與能力，選擇所要學習的內容，經過思考與實踐來解決問題，從而培養其獨立思考與解決問題的能力[4]。

六、結束語

總之，在小學數學教學中，利用計算機技術培養學生的獨立思維能力，不失為一條行之有效的途徑。借助計算機技術，學生可以加深對抽象數學概念的理解，提高學習效果與學習興趣。教師要做學生的引導者和激發者，鼓勵學生主動思考，獨立學習和合作探究。

作者單位：王海強 甘肅省臨洮縣窯店鎮黃家川小學

參考文獻

[1]康建平.計算機技術對小學數學教育的優化作用[J].科技資訊，2021，19（03）： 37-39.

[2]陳永玲.小學數學教學中計算機技術的應用[J].甘肅教育，2020，（06）：166.

[3]朱慧.信息技術背景下小學數學智慧課堂的建構[J].數學大世界（中旬版）， 2019，（12）：65.

[4]王田軍.計算機輔助教學在小學數學教學中的有效應用[J].中小學電教（教學），2020，（02）：51-52.