基于信息技術(shù)的集合互動教學(xué)

〔摘 要〕 隨著信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)已成為必然趨勢。本文針對小學(xué)數(shù)學(xué)中的集合教學(xué)，提出了基于信息技術(shù)平臺的集合互動教學(xué)模式。該模式包括信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、集合互動教學(xué)模式的設(shè)計與實施以及該模式的效果評估。通過線上線下相結(jié)合的互動教學(xué)方式，充分調(diào)動學(xué)生的參與積極性，激發(fā)探究興趣，有效提高學(xué)生對集合知識的掌握和創(chuàng)新應(yīng)用能力。研究結(jié)果表明，該集合互動教學(xué)模式不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，還培養(yǎng)了他們的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)，為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供了新的思路和方法。

〔關(guān)鍵詞〕 集合教學(xué)；信息技術(shù)；互動教學(xué)模式

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 04 119-121

隨著信息時代的到來，信息技術(shù)已深度融入教育領(lǐng)域，為學(xué)校教學(xué)帶來了巨大變革。小學(xué)數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)教育的核心學(xué)科之一，如何有效利用信息技術(shù)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維能力，成為當(dāng)前教育改革的重點關(guān)注點。

集合是小學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一，涉及數(shù)學(xué)概念、運算等基礎(chǔ)知識，對學(xué)生后續(xù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)具有重要影響。然而，傳統(tǒng)的集合教學(xué)模式往往過于抽象，難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生對集合知識的掌握往往較為被動和表面化。因此，如何在小學(xué)數(shù)學(xué)集合教學(xué)中有效應(yīng)用信息技術(shù)，構(gòu)建互動式的教學(xué)模式，成為亟待解決的問題。

一、信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

（一）信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的融合日益加深，展現(xiàn)出鮮明的時代特征。多媒體教學(xué)設(shè)備已成為教學(xué)標(biāo)配，其讓課堂更加生動有趣，教學(xué)內(nèi)容直觀展現(xiàn)，教學(xué)效率顯著提升。同時，互聯(lián)網(wǎng)的普及為師生提供了海量的數(shù)字化教學(xué)資源，視頻、動畫、仿真實驗等豐富多彩的學(xué)習(xí)材料，拓展了學(xué)生的自學(xué)渠道。智能設(shè)備如平板電腦、電子白板的廣泛應(yīng)用，不僅增強了師生互動，還給教師帶來了前所未有的教學(xué)體驗。此外，在線學(xué)習(xí)平臺的興起，如智慧樹、超星爾雅等，為學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)計劃，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的個性化與多元化，讓學(xué)習(xí)不再受時間、空間限制。信息技術(shù)正以前所未有的力量，推動著小學(xué)數(shù)學(xué)教育向更加高效、互動、個性化的方向發(fā)展。

（二）信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)領(lǐng)域的運用，極大地提升了教學(xué)品質(zhì)與體驗。它憑借多媒體與仿真技術(shù)，將復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念變得直觀易懂，同時增添了趣味性，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。師生互動也因信息技術(shù)的介入而更加頻繁與深入，電子白板、在線討論區(qū)等工具讓課堂互動無界限，促進(jìn)學(xué)生的主動探索。此外，信息技術(shù)還能提供個性化的學(xué)習(xí)支持，滿足不同學(xué)生的需求，助力自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。更重要的是，它具備強大的數(shù)據(jù)分析能力，為優(yōu)化教學(xué)過程、提升教學(xué)效率提供了科學(xué)依據(jù)。這些優(yōu)勢，共同為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的創(chuàng)新打開了新局面。

二、基于信息技術(shù)的集合互動教學(xué)模式

（一）集合教學(xué)的特點及難點

集合教學(xué)作為小學(xué)數(shù)學(xué)的重要組成部分，其獨特的教學(xué)特點與難點尤為明顯。集合概念的抽象性，如同一道隱形的屏障，阻礙了學(xué)生直觀理解其內(nèi)涵的道路。學(xué)生往往難以將書本上的定義與現(xiàn)實生活中的具體事物相聯(lián)系，導(dǎo)致理解不深、掌握不牢。

而集合運算的復(fù)雜性，更是讓不少學(xué)生望而生畏。并集、交集、差集等概念及其運算規(guī)則，對學(xué)生來說既煩瑣又易混淆，讓他們稍有不慎便可能陷入錯誤的旋渦中。這不僅考驗了學(xué)生的記憶力，更對其邏輯思維能力和細(xì)致入微的觀察力提出了高要求。

至于集合應(yīng)用題，其嚴(yán)謹(jǐn)性和挑戰(zhàn)性更是不言而喻。每一道題目都要求學(xué)生像偵探一樣，仔細(xì)搜集線索、分析判斷，再運用所學(xué)集合知識，抽絲剝繭般找出正確答案。這一過程，不僅鍛煉了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，也培養(yǎng)其解決問題的耐心和毅力。

（二）集合互動教學(xué)模式的設(shè)計

基于信息技術(shù)平臺的小學(xué)數(shù)學(xué)集合互動教學(xué)模式，主要包括以下幾個方面。

1.直觀交互式教學(xué)資源

多媒體技術(shù)賦能集合教學(xué)，通過設(shè)計活潑的動畫展示集合概念，模擬運算過程，化抽象為具象。學(xué)生在觀看中直觀理解集合奧秘，參與模擬運算，加深印象。這種直觀交互式教學(xué)資源，不僅提升了學(xué)習(xí)趣味性，更促進(jìn)學(xué)生對集合知識的理解和掌握。

2.項目式探究學(xué)習(xí)

項目式探究學(xué)習(xí)，讓集合知識走出書本，融入生活。我們設(shè)計信息技術(shù)支持的應(yīng)用項目，讓學(xué)生在真實情境中探究集合運算，分組合作攻克難題。在這一過程中，學(xué)生不僅掌握了集合知識，更培養(yǎng)了數(shù)學(xué)建模能力，激發(fā)了創(chuàng)新思維，實現(xiàn)知識與實踐的完美融合。

3.反饋分析優(yōu)化教學(xué)

信息技術(shù)助力教學(xué)優(yōu)化，通過精準(zhǔn)記錄學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，如時間分配、錯誤類型等，為教師提供學(xué)情診斷的利器。這些反饋成為改進(jìn)教學(xué)的依據(jù)，幫助教師調(diào)整策略，精準(zhǔn)施教。在數(shù)據(jù)驅(qū)動的指導(dǎo)下，教學(xué)質(zhì)量不斷提升，確保每位學(xué)生都能獲得最適合自己的教育，實現(xiàn)教學(xué)相長的良性循環(huán)。

三、集合互動教學(xué)模式的實施與應(yīng)用

（一）教學(xué)實施流程

在小學(xué)數(shù)學(xué)集合互動教學(xué)模式下，教學(xué)實施流程緊密圍繞信息技術(shù)平臺展開，旨在激發(fā)學(xué)生的探索欲與學(xué)習(xí)興趣。課程教學(xué)伊始，通過對多媒體技術(shù)的巧妙運用，使生活情境中的集合問題躍然于眼前，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，為學(xué)習(xí)之旅鋪設(shè)了興趣的基石。隨后，動畫與仿真技術(shù)的直觀演示，讓集合概念不再抽象，學(xué)生在視覺與思維的雙重沖擊下，加深對集合概念的理解。

在互動操作練習(xí)環(huán)節(jié)，電子白板與平板電腦等現(xiàn)代教學(xué)工具成為學(xué)生的得力助手，他們在動手操作中鞏固知識，體驗學(xué)習(xí)樂趣。項目式探究學(xué)習(xí)更是將集合知識融入實踐，學(xué)生分組合作，利用數(shù)據(jù)可視化軟件深入探究，不僅鍛煉了數(shù)學(xué)建模能力，更激發(fā)了創(chuàng)新思維。

在線學(xué)習(xí)平臺的引入，為學(xué)生提供了個性化的學(xué)習(xí)空間，他們可以根據(jù)自身需求選擇資源，自主學(xué)習(xí)；而教師則通過數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)把握學(xué)情，提供及時有效的反饋。在課程教學(xué)尾聲，教師的小結(jié)不僅回顧了學(xué)習(xí)重點，更引導(dǎo)學(xué)生深入思考集合知識對數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)，為其未來的學(xué)習(xí)之路奠定了堅實的基礎(chǔ)。這一流程設(shè)計，充分展現(xiàn)了信息技術(shù)在集合教學(xué)中的獨特魅力，有效提升了教學(xué)效果。

（二）教學(xué)應(yīng)用案例

在蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中，集合知識的教學(xué)同樣可以巧妙融入信息技術(shù)平臺的互動教學(xué)模式。以三年級上冊“數(shù)據(jù)的分類與整理”章節(jié)為例，教師首先利用多媒體課件，設(shè)計了一個貼近學(xué)生生活的場景：“學(xué)校的圖書館需要整理圖書，你能幫助圖書管理員把不同類型的書籍分類嗎？”通過動畫展示圖書分類的過程，引導(dǎo)學(xué)生理解集合的概念，即同類事物的聚集。

利用電子白板進(jìn)行直觀演示。教師指導(dǎo)學(xué)生將圖書按不同類別（如故事書、科普書等）劃分到不同的集合中，并在屏幕上用不同顏色的圓圈或方框表示，加深學(xué)生對集合及其元素的理解。

進(jìn)入互動操作環(huán)節(jié)。學(xué)生分組使用平板電腦，在配套的在線練習(xí)平臺上進(jìn)行圖書分類的模擬操作，練習(xí)集合的并集（如找出所有故事書和科普書的總數(shù)）、交集（如找出既是故事書又受到多數(shù)學(xué)生喜愛的書籍）等運算。教師通過平臺實時監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，對遇到困難的學(xué)生給予個性化指導(dǎo)。

在項目探究階段，教師鼓勵學(xué)生以班級為單位，利用數(shù)據(jù)可視化軟件收集并分析班級同學(xué)的閱讀習(xí)慣數(shù)據(jù)，設(shè)計一個基于集合運算的圖書推薦系統(tǒng)，幫助圖書館更好地滿足學(xué)生的閱讀需求。學(xué)生在小組合作中積極討論，利用信息技術(shù)工具繪制圖表、展示分析結(jié)果，不僅鍛煉了數(shù)學(xué)建模能力，還激發(fā)了創(chuàng)新思維。

通過在線學(xué)習(xí)平臺，學(xué)生自主選擇與集合知識相關(guān)的微課和練習(xí)進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)，教師則根據(jù)數(shù)據(jù)反饋，精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供有針對性的輔導(dǎo)。這一系列教學(xué)活動，不僅使集合知識的教學(xué)更加生動有趣，也顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

四、集合互動教學(xué)模式的效果評估

為了評估基于信息技術(shù)平臺的小學(xué)數(shù)學(xué)集合互動教學(xué)模式的實施效果，研究團(tuán)隊開展了長達(dá)一個學(xué)期的教學(xué)實驗。實驗對象為某小學(xué)四年級4個平行班的學(xué)生，其中2個班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，2個班采用集合互動教學(xué)模式。通過測試成績、問卷調(diào)查、行為觀察等多種方式，對兩種教學(xué)模式的效果進(jìn)行了全面評估。

（一）學(xué)業(yè)成績效果

實驗結(jié)果顯示，采用集合互動教學(xué)模式的學(xué)生在集合知識考試成績上明顯優(yōu)于采用傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)生，如下表所示。

實驗數(shù)據(jù)清晰表明，采用集合互動教學(xué)模式的學(xué)生在學(xué)習(xí)成績上取得了顯著優(yōu)勢。他們不僅在集合概念的理解和運算規(guī)則的掌握上展現(xiàn)出更高的知識記憶能力，而且在分析判斷、解決實際問題等應(yīng)用能力方面也表現(xiàn)出色，凸顯了良好的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。在整體成績上，互動教學(xué)組學(xué)生的平均成績高出對照組11.6個百分點，且差異達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平（p<0.01），充分證明了該教學(xué)模式的有效性和優(yōu)越性。

（二）學(xué)習(xí)態(tài)度效果

集合互動教學(xué)模式的引入，顯著改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂注入了新的活力。學(xué)生對數(shù)學(xué)課的興趣明顯提升，從被動接受轉(zhuǎn)為主動探索，積極參與課堂互動，享受學(xué)習(xí)樂趣。在課堂上，他們更加專注投入，思維活躍，展現(xiàn)出良好的學(xué)習(xí)風(fēng)貌。課后，學(xué)生自主學(xué)習(xí)成為常態(tài)，利用信息技術(shù)平臺深化理解，拓展學(xué)習(xí)邊界。尤為值得一提的是，該模式還促進(jìn)學(xué)生間的合作精神，小組合作中大家互幫互助，共同面對挑戰(zhàn)，不僅增進(jìn)了友誼，更提高了團(tuán)隊協(xié)作能力。

基于信息技術(shù)平臺的集合互動教學(xué)模式在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，還激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，提升了數(shù)學(xué)思維能力。該模式的有效實施，為小學(xué)數(shù)學(xué)教育改革提供了實踐范例，展現(xiàn)了信息技術(shù)與教育教學(xué)相結(jié)合的巨大潛力。未來，教育工作者應(yīng)繼續(xù)探索和實踐，將更多創(chuàng)新的教學(xué)理念和技術(shù)融入課堂，以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，為培養(yǎng)新時代的數(shù)學(xué)人才奠定堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]曾園園.信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略研究[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2023（11）：43-45.

[2]付麗云.網(wǎng)絡(luò)時代背景下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法創(chuàng)新探究[J].學(xué)周刊，2023（34）：67-69.

[3]曹群，鄧秀杰.信息技術(shù)輔助小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的策略探究[J].中小學(xué)電教，2023（11）：38-40.