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信息技术与小学数学课堂教学的整合研究论文

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2023-01-17 09:24:38    来源:    作者:lvyifei

摘要:摘要:国家提出了教育信息化2.0计划,在《国家基础教育课程改革纲要(试行)》中提出要在全国范围内推进信息技术进校园,实现信息技术与学科教学的深度整合,变革教学模式。为全面推进小学数学信息化教学,提升小学数学课堂的教学有效性,教师可以从信息技术的便捷性、交互性、直观性等特点出发,整合数学教材中的教学内容,化抽象为具体,利用数据整理将数学知识动态展现在学生眼前,帮助学生感悟数学的本质,并将其联结成知识脉络,实现知识学习、能力提升、思维发展的教育目的。

  摘要:国家提出了教育信息化2.0计划,在《国家基础教育课程改革纲要(试行)》中提出要在全国范围内推进信息技术进校园,实现信息技术与学科教学的深度整合,变革教学模式。为全面推进小学数学信息化教学,提升小学数学课堂的教学有效性,教师可以从信息技术的便捷性、交互性、直观性等特点出发,整合数学教材中的教学内容,化抽象为具体,利用数据整理将数学知识动态展现在学生眼前,帮助学生感悟数学的本质,并将其联结成知识脉络,实现知识学习、能力提升、思维发展的教育目的。

  关键词:核心素养;信息技术;小学数学;整合研究

  核心素养体系是在教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出的学生新时代培养目标,其内容指向学生的思想品德、知识储备、能力发展等多方面,旨在培养学生适应未来社会生活,享受知识学习的能力。在科技迅猛发展,渗透到生活方方面面的今天,将信息技术与学科教学结合在一起,让知识焕发出新的光彩,可以帮助学生掌握数学学习的方法、体会数学学习的兴趣、增强数学学习的内驱力。为此,小学数学教师应该从多个角度将信息技术融合到数学知识学习过程中,实现创新发展。

  一、化抽象为具体,感悟数学本质属性

  数学学科是一门具有极强逻辑性与抽象性的学科,数学概念、数学公式是其中的基本构成,其中数学概念是对数量关系和空间关系的抽象表达。很多学生在解题过程中常出现教师讲解的数学题目会解答,一旦改变数字或者是简单变换形式便无从下手的情况,可见学生对基本的数学概念认知不足,没有领悟抽象数学概念背后的深刻内涵。深入研究会发现,造成这一结果的根本原因在于学生的抽象思维能力不足。

  利用信息技术的直观性可以将数学概念中的内容以直观形象的图、表形式表现出来,运用数形结合的思想,在模型的变化、步骤的解析中逐步总结规律,探究到数学知识背后的本质内容,深刻理解数学概念的含义。

  以人教版小学数学教材六年级上册的“数学广角——数与形”一课为例,本节课内容涉及的典型数学思想是数形结合、归纳推理,学生要通过自主探究发现隐藏在图形中的数的规律,并运用图形解决数的相关问题。数学教师将以下图片(图1)呈现在数学屏幕之上,引导学生观察,让学生探究三幅图片与算式1=()2,1+3=()2,1+3+5=()2之间的关系,并将算式内容补充完整。

信息技术与小学数学课堂教学的整合研究论文

  学生通过观察发现:算式左边的加数是图片中大正方形右上角的浅色小正方形和其他“L”形图形包含小正方形个数之和,也正好是每行或者每列小正方形个数的平方,因此,填写三个算式情况如下:1=(1)2、1+3=(2)2,1+3+5=(3)2。在学生探究出以上规律后,教师在多媒体屏幕上展示数学练习题:你能利用规律直接写一写吗?如有困难,可以画图。

  (1)1+3+5+7=()2

  (2)1+3+5+7+9=12+13=()2

  (3)92=()

  学生自主探究学习、分析题目、计算结果。对不能够直接写出答案的学生,教师可以引导学生利用上一题中发现的图形与公式之间的关系绘制图形解答,以第一道练习题为例,教师可以先在互动白板上画一个浅色的正方形代表数字“1”,在浅色正方形的周围画一个深色的“L”形图形表示数字“3”,在深色“L”形图形外再用浅色画一个“L”形图形表示数字“5”,教师引导学生思考数字“7”要如何画,让学生主动说出“要在浅色的‘L’形图形外画一个将其半围住的‘L’形图形表示数字‘7’”,最后观察互动白板上面的图形发现该算式为数字4的平方,将算式填写完整得到的结果为1+3+5+7=(4)2,后两道练习题可以让学生采取同样的画图方法得到算式答案。

  二、善用数据整理,形成数学知识脉络

  数学知识的学习是有系统、有目的的学习过程,从教材的编排到教师数学资料的选取,知识之间都有着无形的联系。现阶段的小学数学教学采取的教学方式多为单节授课,这种教学方式人为地将数学知识割裂成单独的教学模块,学生在学习的过程中很难培养归纳总结意识,这会造成学生掌握的数学知识呈碎片化,无法整合运用。

  信息技术中有数据整合与思维导图功能,教师要善于利用信息媒体的这一特点,开展单元主题式教学,明确数学学习的单元目标、单节课程目标、各阶段课程内容之间的互相联系,将其制作成思维脉络图,明确学习的框架,让学生在框架下不断填充具体内容,最后实现数学知识的脉络整合联系。

  在教授人教版小学数学教材一年级上册“认识图形(一)”一课时,教师要为学生准备正方体、球体、长方体、圆柱体的实物,帮助学生认知四种图形的特点。如学习正方体时教师出示正方体教具,让学生观察、触摸,教师提出问题,如:“正方体是怎样的?”“几个面有着怎样的关系?”让学生掌握正方体六个面都相等的特点。

  在教师与学生对四种图形的特点一一归纳后,教师出示为学生准备的实际物体,如铅笔盒、粉笔盒、水杯、足球、篮球、听装的饮料、魔方等,让学生分小组讨论以上物品分别属于四种图形中的哪一个。教师带领学生将分好的物品以图片的形式展现到多媒体屏幕上,以“图形认知”为主脉络,分四个方向:正方体、长方体、球体、圆柱,并将其所属实物代表图片插到其后,形成本节课的思维脉络图,让学生能够更加直观地疏理本节课的主要内容,在头脑中架构出本节课的思维逻辑图。

  一年级下册教材“认识图形(二)”中主要认识的图形有长方形、正方形、平行四边形、三角形和圆五种基本图形。教师在学习本节课的内容时要从“认识图形(一)”中的内容出发,以“长方形”的学习为例,帮助学生掌握长方体与长方形之间的关系,并运用长方体得到长方形,其他平面图形可以依照长方形的获取方式由学生自主探究得到。

  学生掌握五种图形的基本特点后,教师为其分发相关的几何图形,让学生自由拼搭,在动手操作中发现“两个相同的长方形长边与长边相接可以得到一个更长的长方形”“两个相同三角形拼在一起可以拼成一个平行四边形”等。最后课堂总结时,教师可以将本节课的内容与上学期学习的图形内容整合到一起,制作一个完整的思维流程图,让数学学习更加具有逻辑性与整合性。

  三、动态展现内容,感知内容形成过程

  利用数学课件开展教学是小学数学教师的常用教学手段。对教师的课件实际利用情况和课件运用结果展开分析发现,数学教师现阶段的课件多为静态课件,内容以图片、文字、数学符号为主,只有少部分的内容涉及了Flash动画。学生的学习过程依旧以教师的讲授为主,通过单薄的图片内容推演数学知识的形成过程,起到的效果有限。

  小学生受直观形象性思维的影响较大,教师要加强对信息技术互动性的研究运用能力,将教学中的重难点内容以图像动态运动的方式直观展现给学生,并在具有重要意义的位置进行特殊标记,实现知识的深度认知。

  以人教版小学数学教材二年级上册中“角的初步认知”一课为例,本节课的教学目标为能够在认一认、说一说、指一指、摸一摸等过程中初步认识角;能够说出角各部分的名称,在对比分析中明白角的大小与角两边开叉的大小有关,与两边的长短无关;并能够实际动手做角,掌握角的画法,正确地将角画出来。

  教师出示校园中学生玩耍的图片,提出问题:“同学们在图片中都看到了哪些事物?它们有什么样的特点?”引导学生关注即将学习的内容——角。教师在多媒体上出示“角”的图形,让学生在图片中找到隐藏的“角”。在学生对“角”的概念和形状有初步的认知了解之后,教师进一步引导学生思考:“在我们的生活中都有哪些物品中有角呢?”在学生说出剪刀、钟表、教师的三角尺、墙面的夹角等答案后,教师将自己准备的有关角的图片展现出来,让学生在互动白板上将物品中的“角”绘制出来。教师利用多媒体的动画效果,将物品中涉及的角抽象出来,如剪刀中的锐角、钟表中的钝角、三角尺中的直角等。

  让学生观察三个角之间的关系,提出问题:“同学们细致观察下图(图2)中的三个角,你发现了什么?”引导学生发现每个角都有一个顶点和两条边,并且根据角的张开角度不同对应的名称分别为锐角、直角、钝角。

信息技术与小学数学课堂教学的整合研究论文

  在展现三个角之间的关系问题时,教师可以利用动态图演示,两根顶点相同且重合的射线,一根射线逐步移动,在45°位置标记为蓝色,在90°位置标记为红色,在135°位置标记为绿色,形成三个比较有代表性的角度,让学生在观察三个角的形成过程中,理解三个角之间的角度大小关系。

  四、利用虚拟技术,强化学生实践感知

  知识学习的最终目标在于知识的实际运用,提升学生的实际问题解决能力。在数学课堂教学过程中不可避免地要利用例题讲解,帮助学生学习数学知识点,利用数学习题让学生亲自动手实践练习。教师利用虚拟技术可以帮助学生在具体情境中探究解决问题,在实践感知中发现自身能力掌握的不足之处,进行有针对性的提升训练。

  以人教版小学数学三年级上册“长方形与正方形”一课为例,该节课教学内容的主要目的在于学生能够运用自己的语言将长方形、正方形的特征描述出来,并能够按照要求在方格纸上正确画出长方形、正方形,在操作、比较、归纳中了解两种图形之间的关系。教师可以先在多媒体屏幕上展现一些几何图形,让学生圈一圈哪些是正方形,哪些是长方形。部分学生没有将正方形算在长方形中,教师可以利用这一现象,让学生折一折教师提前准备好的长方形,了解长方形具有四个直角且对边相等的特点,再让学生折一折正方形教具,发现正方形在四个角是直角、对边相等的基础上,四个边都相等,满足长方形的定义,理解正方形是特殊的长方形这一情况。

  在认识了正方形与长方形之间的关系后,教师以数学教材、一片叶子为例,讲解周长的概念为封闭图形一周的长度。为了让学生更加直观地掌握这一概念,教师可以利用多媒体课件中的动画、路径功能,将其周长以动态的形式、彩色的轮廓标记出来。教师利用虚拟互动技术将做一做其中的练习题“一个长方形花坛的长是5米,宽是3米。这个花坛的周长是多少米”立体展现在学生面前,使其显得更加真实,将学生带入实际问题场景中,在具体问题解决中提升实践感知,了解自身学习的实际掌握情况。

  五、综合数学信息,培养学生发散意识

  马斯洛在其著作中说过:“创造力是每一个人都有可能发展的一种能力。”社会的进步、发展均需要创造力的参与,培养学生的创新意识也是小学数学核心素养的培养需要,思维的发散与整合则是创造性思维能够得到长效发展的基本保障。数学创新能力的培养需要学生能扎实认知数学基本含义,需要学生在生活中、学习中关注生活数学、自然数学、社会数学,对数学现象产生强烈的探究兴趣,发现生活中的数学现象、数学知识,利用信息技术的整合性收集相关内容、方法资料,拓宽自己的思维方向、拓展自身的眼界,在对获得的信息的综合理解上选择最为便捷的方式解决数学问题。

  以人教版小学数学三年级上册中的“倍的认识”一课为例,学生在观察、比较的过程中了解几倍多几的和倍之间的关系,建立起“倍”的概念,并能够运用“倍”的知识解决生活中的实际问题。在课堂开始环节,教师播放节奏感较强的纯音乐,根据纯音乐中的节奏速度控制拍手速度和频率,每组拍手中的音乐间隔由教师自行控制。教师将学生分为两组拍手:第一组拍手3下,第二组拍手6下,两组拍手频率循环两次,以帮助学生更好地辨别、归类。

  教师提出问题:“在刚刚的拍手中你听到的频率是怎样的?”让学生探究3下与6下之间有何关系,引导学生掌握6下是两个3下,初步掌握两者的关系。教师为学生创设问题情境:“住在森林深处的小兔子在吃萝卜”。教师出示小兔子吃萝卜的图片,让学生观察图片中的萝卜数量情况,说出胡萝卜有2根、红萝卜有6根、白萝卜有10根,教师提问:“这三种萝卜之间的数量关系是怎样的,你想要用什么样的方式进行探究呢?”学生从网络或教材中收集倍数的相关问题解决方法,在实践中找到最快的问题解决方法。

  综上所述,新时代的信息技术具有直观性、互动性的特点,利用此特点可以将数学教材中抽象化的知识内容转变为直观形象的动态教学资源,利用视觉、听觉的双重刺激提升学生的感官体验,为学生营造出数学学习氛围,让其能够在舒适的心理体验中掌握数学知识,将学习的知识内容整合联系起来,形成自己的知识脉络,并在不断探究中实现自身能力的提升。

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  [4]陈萍.浅谈小学数学教学中应用信息技术的策略[J].新教师,2021(12):71-72.

  [5]王鸿鹏.巧用信息技术打造高效有趣的小学数学课堂[J].当代家庭教育,2021(36):70-71.