大數據時代信息技術與小學數學學科的融合研究

【摘要】隨著大數據時代的到來，網絡信息技術的快速發展和智慧教育的實現對教育領域的發展帶來了前所未有的影響.在此背景下，信息技術與學科教學的融合變得尤為重要，不僅可以改變傳統的教學方式，還可為教育教學活動帶來更多新的教學資源和方法，并通過多媒體和交互式工具激發學生的學習興趣，更大程度上提高課程教學效率.基于此，文章以大數據時代信息技術與小學數學學科的融合為主題展開研究，在全面分析融合教育優勢的基礎上結合實踐案例提出具體的方法和途徑，以期不斷提高小學數學學科教學的質量，促進學生核心素養的發展.

【關鍵詞】大數據時代；信息技術；小學數學；學科融合；策略

引 言

信息技術與小學數學學科的融合是指將信息技術（如計算機、互聯網、多媒體等）有效應用于小學數學教學中，以改進和創新傳統的數學教學方法和內容，能夠使數學課堂更生動，且能增強互動性，有效提高學生對數學學科的學習興趣.具體來說，信息技術與數學學科的融合主要體現在兩方面，一是信息技術與數學學科的整合，即將信息技術工具應用于數學教學中，如通過聲光電效果吸引學生注意，提升學習體驗.二是更深層次的融合，即信息技術與數學教學相互促進，形成一種無形的影響力.這種融合不僅提高了數學教學的有效性，還在潛移默化中促進了學生對數學知識的理解和應用.因此，融合教育的實施對于課程教學改革的實施和學生核心素養的發展具有重要價值.

一、大數據時代信息技術與小學數學學科融合的優勢分析

（一）增強教學內容豐富性

在大數據時代，信息技術與小學數學的融合能夠極大地增強教學內容的豐富性.首先，信息技術為數學教學引入了大量的數字資源和互動工具，如在線教育平臺、虛擬實驗室和數學游戲，這些資源可以突破傳統教材的局限，為學生提供更多樣化的學習材料，包括視頻教程、互動模擬和趣味性練習，使得數學知識的講述更加直觀和易于理解.例如利用圖形動畫展示幾何圖形的變換，可以幫助學生更清晰地掌握空間思維.其次，信息技術還能夠將數學與日常生活緊密聯系起來，教師可以通過網絡資源引入實際生活中的數學應用案例，如購物時的折扣計算、建筑物的設計原理等，使抽象的數學知識與學生的生活經驗相結合，增強教學內容的實用性和生活化.此外，信息技術還可為教師提供更多自定義教學內容的可能性，教師可以根據學生的興趣和學習進度，利用數字工具自主創造或調整教學資源，從而提供更個性化的教學支持，滿足不同學生的學習需求.

（二）提升課堂教學趣味性

信息技術的應用能夠顯著提升小學數學課堂的趣味性.一方面，教師通過多媒體演示、互動游戲和模擬實驗等手段，可以讓數學課堂更加生動.例如使用動畫和游戲化的方法教授分數和幾何概念，不僅使抽象的數學知識變得更容易理解，也增加了學生的參與感，從而更好地激發學生的探索興趣.這樣的教學方式能夠激發學生的好奇心，使他們在玩樂中學習，從而提高他們對數學學科的興趣.同時，信息技術還支持創建更加互動的學習環境.借助智能教學系統，學生可以獲得即時反饋，參與更多個性化學習活動.例如通過交互式白板或學習應用程序，學生可以直接參與到問題的解決過程中，體驗解決數學問題的樂趣，使數學學習變成一種愉悅的體驗，學生能夠更主動地探索數學世界，增強對數學的興趣和熱情.

（三）強化學生學習自主性

信息技術與小學數學教育的融合還能進一步強化學生的學習自主性.在信息化教學模式下，學生不再只是被動接受知識的對象，而是成為主動探索和構建知識的主體.通過利用在線學習平臺和數字工具，學生可以根據自己的興趣、學習速度和理解能力選擇合適的學習資源，進行自主學習.這種學習方式使學生能夠更深入地參與到學習過程中，他們可以通過互動式軟件進行實驗和探究，比如使用動態幾何軟件探索圖形的性質，或通過數學游戲挑戰不同的數學問題，不僅提高學生對數學學科的興趣，還培養他們的問題解決能力和創造性思維.同時，信息技術的應用還為教師提供了更多關于學生學習情況的反饋，使教師能夠及時調整教學策略，更好地滿足學生的個性化學習需求.例如，通過學習管理系統追蹤學生的學習進度和理解情況，教師可以為學生提供更精準的輔導和支持，加強對學生自主學習的引導，又能再次激發學生主動學習的熱情.

二、大數據時代信息技術與小學數學學科融合的具體策略

（一）生動展現知識要點，降低復雜知識的學習難度

在將信息技術與小學數學學科教學融合的過程中，教師可以利用信息技術手段生動展現數學知識要點，從而降低復雜知識的學習難度.為實現這一目標，教師首先需要識別出對學生來講相對復雜和難以理解的數學概念，接著利用信息技術如動畫、互動軟件和模擬工具，將這些概念以更直觀、具體的方式呈現給學生.例如對于抽象的幾何概念，教師可以使用動態幾何軟件來展示圖形的構造過程和性質變化，使學生能夠直觀地觀察到幾何圖形的特征.對于復雜的計算問題，教師也可以借助數字工具和游戲化學習平臺，通過互動和實踐活動等方式，幫助學生理解和掌握計算方法.這樣的教學方式不僅能夠降低學習難度，還能夠增加學習的趣味性和互動性，激發學生的學習興趣.

例如，在蘇教版六年級上冊“長方體和正方體”的教學中，教師可以充分利用信息技術來展示這些立體圖形的特征，從而幫助學生更好地理解和掌握相關概念.首先，教師可以使用動態幾何軟件或三維建模工具來直觀展示長方體和正方體的結構，包括它們的頂點、棱和面，通過這種視覺化手段，學生可以清楚地看到每個形狀的三維結構，理解它們之間的區別和聯系.接著，教師可以利用交互式白板或在線學習平臺，引導學生參與到長方體和正方體的構建和探索過程中.例如，讓學生操作軟件來改變形狀的尺寸，觀察這些變化如何影響圖形的屬性.此外，教師還可以通過虛擬現實（VR）或增強現實（AR）技術，讓學生以更加沉浸式的方式體驗立體圖形的空間關系.通過這樣的信息化教學方法，學生不僅能夠更加深入地理解長方體和正方體的特征，還能激發他們對數學學習的興趣，在確保學生理解的基礎上更加高效地傳授知識，為學生未來學習更復雜的立體圖形和計算面積、體積等知識打下了堅實的基礎.

（二）營造游戲教學氛圍，使學生思維保持活躍狀態

為激發學生主動學習的熱情，教師還應充分利用信息技術手段創設生動的游戲教學氛圍，讓數學學習變成一種互動和探索的過程，而不再是單向的知識灌輸，從而使學生保持思維的活躍狀態，促進學習效果的提升.為實現這一目標，教師可以利用各種數字工具和平臺，如在線教育游戲、互動軟件和模擬環境，將傳統的數學概念和公式轉化為有趣的游戲任務和挑戰.需要注意的是，游戲設計應該圍繞核心的數學概念，如加減法、分數、幾何圖形等，讓學生在玩耍的過程中自然地掌握這些知識.例如，通過設計一個尋寶游戲，要求學生解決一系列數學謎題來找到寶藏，可以使他們在游戲中實踐和鞏固數學知識.同時，教師還可使用互動軟件為學生提供一個動態的學習場景，讓學生通過模擬實驗或虛擬現實體驗深入理解數學概念.例如在虛擬現實環境中，學生可以“走進”一個三維幾何圖形，親自探索其屬性和特點.此外，教師可以通過在線競賽和排行榜系統增加游戲化學習的競爭性，不僅增加學習的趣味性，還激勵學生努力提高自己的數學能力，與同學們進行健康的競爭.在這樣的游戲化教學環境中，學生的學習主動性和積極性被充分調動，他們可以在輕松愉快的氛圍中積極探索數學世界，進而保持思維的活躍和持續發展，加深對數學知識的理解和應用.

例如，在蘇教版六年級上冊“正方形的體積”這一主題的教學中，教師可以通過創設游戲化教學氛圍來激發學生的學習興趣.首先，教師可以使用互動軟件或虛擬現實技術，讓學生在一個模擬環境中“構建”自己的正方形結構，探索其體積的變化.例如，學生可以在虛擬空間中操控正方形的邊長，觀察隨之變化的體積，并通過實際操作來理解體積公式的應用.接著，教師可以設計一個以解決實際問題為背景的數學游戲，如模擬一個建筑項目，要求學生計算所需材料的體積.在這個過程中，學生需要應用他們對正方形體積的理解來解決問題，從而加深對概念的掌握.此外，教師還可以設置一個在線挑戰，如數學謎題或競賽，鼓勵學生在游戲中應用體積的知識.通過這種方式，學生在充滿樂趣的競爭中加深對數學知識的理解，提高教學效率.

（三）搭建互動學習平臺，提高學生的動手實踐能力

為提高學生的動手實踐能力，教師可以利用各種在線工具和資源創建一個互動且富有創造性的學習環境，使學生能夠通過實踐活動深入理解數學概念.首先，教師可以使用教育技術平臺，如模擬軟件和編程工具，讓學生通過解決實際問題來學習數學.這些平臺可以提供各種數學挑戰和項目，如設計一個簡單的幾何結構或解決一個實際的數學問題，鼓勵學生運用數學知識進行探究和創新.接著，教師可以利用交互式白板和在線協作工具促進學生間的討論和合作，學生可以共享他們的想法和解決方案，進行小組合作，從而提高他們的溝通和協作能力.總之，通過互動學習平臺不僅可以為學生提供動手實踐的機會，還能促進學生主動學習和深入思考，增強他們解決實際問題的能力.

例如，在蘇教版三年級下冊“年月日”這一單元的教學中，教師可以使用模擬軟件創建一個與日歷和時間管理相關的互動環境，學生需要安排或模擬一系列活動和事件，比如規劃一個學校活動的日程，或者計算特定事件（如節日或個人生日）距離當前日期的天數，幫助學生理解日期的計算方法，同時讓他們理解日歷的實際應用.接著，教師可以利用交互式白板展示不同類型的日歷系統，如陽歷、陰歷和它們之間的轉換方法.通過互動講解和示范，學生可以更加清晰地理解不同日歷系統的特點和計算方法.此外，教師可以設置一些基于真實生活的數學問題，要求學生利用他們學到的“年月日”知識來解決.例如提出一個問題：“如果你計劃在夏令營開始前三天購買所需物品，那么你應該在什么日期進行購買？”不僅能夠提高學生的實際運用能力，還能激發他們解決問題的興趣.通過這些實踐活動，學生能夠在一個富有創造性和互動性的環境中學習數學知識，不僅幫助他們深入理解課程內容，還能增強他們的動手實踐能力和解決實際問題的能力.

（四）有效把控學習進度，促進學生掌握知識關鍵點

要提高課程教學效果，教師就需要合理把控學習進度，適當加強對重點難點的講解，促進學生對關鍵知識點的掌握.為此，教師可以利用數字化工具優化作業布置，有效提升作業批改效率，并通過實時跟蹤學生學習進度的方式來實現教學進度的有效控制.首先，教師需要結合學生的學習水平和接受能力來規劃教學內容，通過在線教育平臺和學習管理系統等獲得關于學生學習情況的實時反饋，包括學習進度、難點和錯誤率等.基于這些數據，教師可以及時調整教學策略，確保所有學生都能跟上課程進度，并深入理解教學內容.在作業布置方面，教師可以利用信息技術設計分層次、個性化的作業任務，以滿足不同學生的學習需求.在此過程中，在線教育平臺不僅提供豐富的資源供教師選擇，還允許教師根據學生的實際表現來定制作業，幫助學生針對性地鞏固知識點和彌補不足.此外，學生還可以通過數字化工具在線提交作業，而教師則可利用自動批改系統來提高作業批改的效率，不僅節省教學時間，還能提供更加精準的學習分析報告，幫助教師了解每位學生的學習狀況.總之，通過信息技術的應用，教師可以更有效地控制教學進度，確保學生能夠在合適的時間內掌握關鍵知識點，同時可滿足學生的不同學習需求，有助于實現個性化教學，有效提高教學和學習的效率.

例如，在蘇教版小學數學六年級上冊“分數四則混合運算”這一單元的教學中，教師可以結合信息化手段有效把控學習進度，確保學生能夠充分理解和掌握關鍵知識點.首先，教師應通過在線教學平臺進行初步的知識引入，使用視頻和動畫來展示分數運算的基礎概念和步驟，幫助學生建立對分數運算的初步理解.接著，教師可以通過在線教育平臺布置針對性的練習題和小測試，這些練習題應涵蓋分數加減乘除的各種情況，以確保學生能夠逐步掌握混合運算的技巧.同時，通過學習管理系統收集學生完成作業的數據，教師可以了解學生在哪些部分存在困難，哪些部分掌握得比較好.此外，教師可以利用自動批改系統快速批改作業，及時給予反饋，并根據學生的表現調整后續教學內容.對于掌握程度較低的學生，教師可以提供額外的輔導材料或安排一對一輔導，幫助他們克服學習難題.在課堂上，教師還可以組織線上小組討論或線下課堂互動，讓學生共同解決復雜的分數混合運算問題，確保學生能夠全面而深入地掌握分數運算的關鍵知識點.

結 語

綜上所述，信息技術與小學數學學科的融合可以為小學數學教育帶來新的教學理念和方法，不僅豐富教學內容，增強課堂的互動性和趣味性，還能顯著提升學生的自主學習能力，有助于培養學生的終身學習能力.為此，教師在教學中應當重視信息技術與教學活動的融合，充分利用多樣化的教學手段生動展現知識要點，為學生創設生動的游戲化教學氛圍，著力搭建互動性學習平臺，有效把控學習的進度，持續提升數學課程的教學質量，促進學生核心素養的發展.

【參考文獻】

[1]謝國英.信息技術與小學數學課堂教學融合探索[J].學苑教育，2023（27）：34-36.

[2]王海波.信息技術與小學數學教學深度融合的應用研究：以“圖形面積”單元教學為例[J].中小學信息技術教育，2023（10）：87-88.

[3]謝佞.信息技術2.0與小學數學教學融合的策略[J].實驗教學與儀器，2023，40（10）：107-109.

[4]張薇薇.小學數學融合信息技術的合作學習研究[J].中小學電教（教學），2023（11）：52-54.

[5]吳英玉，張麗芳.探索信息技術與小學數學課堂教學的深度融合[J].中小學信息技術教育，2023（12）：80-82.