小學數學教學中信息技術的應用探究

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）的課程理念部分明確提出：要促進信息技術與數學課程的融合，合理利用現代信息技術，提供豐富的學習資源，設計生動的教學活動，促進數學教學方式方法的變革。而在實際的教學過程中，信息技術應用較為形式化、學生自主學習意愿不強等問題仍客觀存在，需要小學數學教師對課程教學內容進行全面分析，選取恰當的信息技術進行應用，以此提升課程的整體教學質量。

一、信息技術在小學數學教學中的應用價值

（一）拓寬學生學習視野

培養學生應用數學知識解決問題的能力，是小學數學課程的重點教學目標，故而在課程教學的過程中，教師應當采取合理手段拓寬學生的學習視野，使其能從多元化的角度建立對數學知識的全面認知。以互聯網為代表的信息技術可全方位擴充小學數學的教學資源，可將抽象化的數學概念結合生活元素以不同形式表現出來，或是創設多樣化的現實問題情境以加深學生思考，從多角度完成對學生學習視野的拓寬。在應用信息技術輔助教學后，學生可以形成良好的數學學習意識，在未來進行數學進階學習時，能主動從更為宏觀的視角完成學習理解。

（二）提升整體教學效率

提升教學效率是信息技術在小學數學中最為直觀的應用價值，如課前預習和課后作業環節，需要教師耗費時間關注學生的任務完成情況，而在信息技術的輔助下，教師可以依托線上平臺來進行遠程自動監管；在總結學生學習情況時，教師也無須親自收集學生對各類習題的反饋，而是可以借助數據采集與分析信息技術，來自動收集學生與課堂內外的學習表現，最后智能分析得出一個完善的學習畫像。綜合分析，信息技術的應用可以優化小學數學教學中的較多環節，將部分固定、重復的內容轉化為自動化形式，需要教師親自介入處理的問題，信息技術也能為學生和教師搭建遠程溝通的渠道，實現對問題的及時解決，教師可以將節約出的時間全部應用到課堂教學環節之上，以此實現了教學效率的整體提升[2]

（三）深化素養培育效果

小學數學核心素養是一個綜合化的概念，包含小學階段數學學習所需的能力、思維、觀念等多元化的內容。信息技術深化核心素養培育效果的作用，主要體現以下兩個維度：其一是信息技術能協助學生突破較多自主學習中常見的阻礙，使以學生為主體的自主探究形式不再受到客觀因素限制，學生可以在此過程中正確認識到小學數學核心素養的各維度內容并主動完成學習；其二需結合小學數學課程本身的特色進行考慮，在核心素養培育的維度中，存在著較多抽象化、概念化的部分，如空間觀念這一維度，教師難以采用適合小學生的方式對其進行解釋，致使小學生對此的認知較為模糊，而信息技術的應用則可以輔助創設出適合空間觀念培養的環境，支持學生在潛移默化下完成核心素養的培育。

二、信息技術在小學數學教學中的應用策略探究

（一）強化情境創設效果

新課標中明確提出，數學教學活動需以真實情境作為載體，引導學生主動發現和提出數學問題，需要教師正確應用情境教學法以滿足該要求。教師可選擇以多媒體為主，輔以其他技術完成高質量教學情境的創設。并且教師應將以往以“感知”為核心的教學情境，轉變為以“互動”為主的形式，確保在教師不介入的情況下，學生也能通過完成與情境的互動來進行學習，以此強化教學情境的應用價值[]。

以“三角形”課程教學為例，本章節的教學內容主要包括三角形的概念、定義和分類，教師可在此類幾何內容教學中完成“互動”教學情境的創設，如應用互動電子屏幕展示出一個可以任意編輯修改的三角形，并將教學情境設計為由學生擔任平面設計師，滿足教師提出的各類實際要求，該形式本身即與小學生渴望互動的興趣模式高度匹配，并一定程度上使學生的感知發生了轉變，將“數學學習環節”視為“趣味模擬任務”，因此能有效提高學生的學習積極性。之后的教學設計應是對該情境的延續應用，如教師可以提出想要一個“兩條邊相等但是與第三條邊不相等的三角形”，由學生首先討論該三角形的設計形式，再安排特定學生于講臺上應用電子互動屏幕來完成實際設計。學生可以在與情境進行互動的過程中，完成對三角形概念與性質的全面理解，全程教師的職責主要為提出問題以及指導信息技術的應用，學生則以主動學習的形式完成了對教學內容的充分感知[2]。

（二）拓寬課程教學資源

新課標要求為學生提供更為豐富的學習資源，需要小學數學教師在課前階段即準備數量充足且種類多樣的教學內容。教師可應用互聯網，豐富教學資源，讓學生在多樣化的教學資源的指引下，以符合自己學習情況、思維模式、興趣形式的步驟完成學習。同時在信息技術的支持下，學習資源的形式已實現全面拓展，在電子教案、教學影像等常規資源外，諸如可輔助學習的數字化軟件等資源，亦可在適配情況下發揮自身價值，需教師更新自身對信息技術教學資源的理解。

以“長方體和正方體”課程教學為例，部分學生擅長結合現實案例完成數學概念理解，而并不適應結合原有的數學知識來完成對新知識的推導，教師要提前準備生活中常見的長方體與正方體結構，使學生通過結合現實來逐步深化概念理解；而針對更偏好結合以往知識進行學習的學生，教師則可以準備“長方形與正方形”相關的概念回顧教學資源，并在其中增設由平面圖形轉化為立體結構的內容，使每位學生均能獲取與自己學習需求相匹配的教學資源。教師在準備教學資源時，也應確保資源的形式具備的創新性與趣味性，如針對圓錐體的結構進行教學，缺乏互動的微課視頻可能較為無趣，而一個能任意操作觀察的虛擬模型則通常更符合小學生的需求，其可以通過對模型的研究從而來建立對數學概念的充分理解，該模式同時也強化了數學課堂的互動性，應用學生與教學資源的互動一定程度上代替了師生互動，實現了教學效率與效果的全面強化。綜合來看，小學階段的所有數學概念內容并不存在客觀上的理解難度，更多則是學生并未能選擇適合自己的形式完成學習，而信息技術則從根本上解決了該問題，實現了班級整體學習水平的提升]。

（三）輔助學生自主探究

以學生為主體的自主探究學習是核心素養視域下，小學數學的主要教學模式，通常需要教師提出帶有驅動性質的引導問題，使學生在逐步回答問題的過程中，完成知識結構的建立，從多個維度達到核心素養培育的目標。以人工智能為代表的信息技術可以于此過程中發揮重要作用，為學生的自主探究學習提供多方面的輔助，在形式上可認為是“支架式”教學的支架部分。

小學數學的所有教學內容彼此間存在明確關聯性，學生應當正確認識到這一關聯性，并可以借助以往的所學知識與技能，來輔助自己完成對新知識內容的理解。因此人工智能技術的首次應用，應當是引導學生完成對以往所學知識的整合分析，為學生提供邏輯嚴密且思路合理的復習指導，并在學生出現問題時能及時分析問題的成因并給出解決方案，保證學生能在正式進行探究學習前，即具備相應的知識基礎；在針對新的教學內容進行探究學習時，人工智能技術主要負責動態調控引導數學問題的難度，以“分數除法”的相關教學為例，題目為“將一張紙的五分之四平均分成兩份，應當如何用分數除法進行表達？”若是學生給出如的錯誤答案，則人工智能可以更改題干的表述形式，在其中增加“可見除一個分數等于乘它的倒數”的提示內容，在保留自主探究的流程基礎上，使這部分學生也能順利完成學習任務。而針對數學能力整體較強的學生，若其在完成整體自主探究任務后仍有時間剩余，則可以銜接部分延伸拓展內容來輔助其實現數學能力的進階提升。教師于此環節中，更多負責對人工智能提供的內容進行檢驗，避免因技術本身的問題而影響學生學習，以及也要協助解決一些技術無法顧及的特殊問題[4。

（四）優化課后作業布置

課后作業是小學數學教學中的重要環節，主要承擔著鞏固學生所學知識的作用，其形式上存在著諸多優化空間，教師可以利用信息技術來完成優化從而提升該階段的開展效率。如教師可通過對數據采集與分析技術的合理應用，快速完成分層作業布置模式的應用，快速判斷出目標學生當前的學習情況，若發現其學習表現良好，所布置的作業則應側重對，進階數學能力的培養，而對于特定基礎內容存在問題的學生，也能精準判斷出問題的所在，并安排相應的鞏固習題來深化學生理解。

原本的統一化習題作業布置存在兩個維度的問題，其一是學生可能會采用特殊手段非自主地完成作業，導致作業效果未能發揮出來，其二是統一化的題目并不適合所有學生。故此教師可以利用互聯網檢索或人工智能輔助，如“除數是一位數的除法”課程教學完成后的課后作業布置中，教師可篩選數量繁多的題自并匯總成題庫，同時也要將題目根據難度大體劃分為簡單口算、復雜口算、簡單筆算、復雜筆算四個層級。學生在完成課堂學習后，應利用智能設備來進行習題作答，系統會根據學生的準確度來動態調整后續題目的層級，如學生當前層級的題目全部正確則可以進階至下一層級，直至學生正確率穩定或是完成足夠數量的最高層級問題，以此確保學生所作答的大部分習題均是符合其當前水平的。教師應預設一個作業總量的指標，并為不同難度的習題設計不同的權重，例如學生可以回答20道簡單的運算題來達到作業標準，也可以是完成2道綜合情境應用類題目，避免出現學生水平越高作業反而越多的情況。教師也應當能在后臺動態監測學生的作業完成情況，將此部分數據也能應用到教學分析上。

（五）完善教學評價體系

教學評價是小學數學教師掌握學生學習情況的方式之一，后續教學環節的設計均需要由教學評價反饋來提供參考內容。教師可以應用大數據技術完成教學評價系統的重構，在課堂教學、課后作業、習題檢驗等多個環節中增加數據采集區域，并拓展包括解題思維、思考習慣等在內的多個數據采集角度，從而提取出高質量的教學評價反饋，形成明確的學生學習情況畫像，后續的教學設計與內容選定均可圍繞該畫像完成，以此提高教學的精準性[5]。

在信息技術的支持下，課后作業與階段性測試的學生學習數據采集難度并不高，但為了確保能精準反映出學生的學習情況，其數據采集范圍需要適當擴大，如可額外包括學生分配在各個數學題目中的時間，如學生雖回答正確，但所消耗的時間明顯超出平均水平，這也應當認定學生可能在這部分內容的學習上存在輕度問題，而非僅是根據正確率默認學生已掌握這部分知識。此外也應增加多環節的輔助判斷機制，如在不同類型的題目中均增加對相同知識點內容的考查，若學生正確回答了其中一部分，而剩余部分出現了知識理解層面的根本錯誤，則可認為學生并未有效掌握這方面內容。課堂教學階段的數據采集難度則明顯更高，但所采集到的數據反饋出的成果則通常更為精準，故此應當將重點放在智慧課堂的建設上，使學生有足夠數量的學習行為能以數據的形態展現出來，智慧課堂的建設程度越是全面，所能采集到的數據也越是完善，以此能精準判斷出學生當前的學習情況，便于教師完成后續的其他教學設計[5]

三、結束語

綜上所述，小學數學教師需在課程教學的各個環節中，正確且合理地應用各類信息技術，提升數學教學效果，強化學生的學科素養。以往較多受限于客觀技術限制而無法應用的教學模式，均在信息技術的輔助下具備了可行性，如創設具備互動性的教學情境，以此深化學生對教學內容理解；學生的個性化學習需求也可在信息技術的協助下得到全面滿足，在課堂教學與學生自主探究的過程中，教師可通過拓展教學資源來實現該目標，在課后自主學習階段，亦能借助人工智能完成習題內容的設計，使所有學生均能獲取符合自身水平的練習內容。最后在信息技術支持的完善教學評價體系下，以上所有環節的基本教學效果都能得到保證，實現了學科教學質量的全面提升。

作者單位：許國松廣西南寧市江南區江西鎮中心小學

參考文獻

[1]劉媛君.淺析信息技術在小學數學創新性問題解決中的作用[J].中國新通信，2024，26（23）：197-199.

[2]蔡滿滿.核心素養導向下信息技術與小學數學融合的教學策略[J].亞太教育，2024，（23）：46-48.

[3]王琴芳.小學數學教學與信息技術的融合實踐[J].中國新通信，2024，26（22）：174-176.

[4]陳曉嵐.指向深度學習的小學數學概念教學實踐探索[J].華夏教師，2024，（31）：81-83.

[5]張鳳麗.信息技術支持下小學數學創新教學探究[J].西部素質教育，2024，10（20）：159-163.