信息技术以生为本——谈信息技术在小学数学教学中的运用

◆袁志气

尝试从问题情境的运用、数学思想的渗透、提升动手操作的功效、拓展课堂时间与空间这四个方面来阐述“信息技术以生为本”的理念。希望能通过以上的实践来探索一条信息技术更好融入小学数学教学的道路，使信息技术更具有效性。

在一次网络团队教研活动中，教研员提了一个关于信息技术适用性的问题，由此引发了笔者对信息技术使用的“度”与“效”的思考。现在的教师似乎越来越依赖信息技术，曾有教师笑谈一旦没了电脑、投影，有些教师就连课都不知道怎么上了。要是一堂课（尤其是公开课）没有使用任何多媒体手段的话，那多半要和教学模式陈旧挂钩。其实无论使用什么的手段，都应当为教师的教与学生的学服务，这样才能合理地运用信息技术。

1 信息技术与问题情境的结合

从心理学的角度来说，能够设法吸引学生的注意，使他自觉地参与到数学学习活动中是教学取得成功的重要条件。合适的情境可以激发学生学习新知的兴趣和积极性。而带有挑战性的问题情境引入，更能使学生产生迫切地想要知道、思考和理解的心理需要，也就是维果斯基所认为的：教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，调动学生的积极性，发挥其潜能。

但有的情况下，由于条件的限制，情境往往不能发挥其应有的效用。例如，教学圆柱体积时需要引入一个问题情境，教师拿出两张完全相同的长方形硬纸板，说明：分别以其长和宽作高，可以卷成两个不同的圆柱。出示事先做好的圆柱甲和圆柱乙，让学生猜测：如果给这两个圆柱配上相应的底，在里面装满沙子，装的沙子一样多吗？学生猜测后，教师演示验证沙子是否一样多。当场操作的话，一方面容易误操作而耽误时间；另一方面因为容器的不透明、器型小，使得有相当一部分学生无法清楚地看到操作的过程与结果。

在若干年前这是一个很难解决的问题，如果要摄录成影片的话，一方面器材价格昂贵，另一方面对技术要求较高，效果也不一定尽如人意。但随着信息技术的迅猛发展，上述局限性得以很好的解决。首先，数码摄像机得到了极大的普及，而且使用起来也越来越人性化，借助于简单的说明书就可以迅速上手。事先可以用高清数码摄像机很方便地将整个过程从较好的角度以高清格式摄录下来。其次，现在网络的发达使得有大量的免费或者廉价的视频编辑软件可供下载，对于一些简单的编辑工作，只需要提示几个步骤，就能制成清晰的视频。同时大屏幕投影仪的出现，使得即使座位位置比较偏僻的学生也能够清楚地观看。最后，配合视频播放器的功能键，可以让教师灵活地控制视频播放以满足演示的需要。在信息技术的帮助下，对情境的设置更加方便，运用更有效果。

2 借助信息技术渗透数学思想

数学思想是对数学知识、方法、规律的一种本质认识；数学方法是解决数学问题的策略和程序，是数学思想的具体反映；数学知识是数学思想方法的载体，数学思想较之于数学基础知识及常用数学方法又处于更高层次，它来源于数学基础知识及常用的数学方法，在运用数学基础知识及方法处理数学问题时，具有指导性的地位。但学生对数学思想的理解有着一定的难度，而通过信息技术的使用，学生对数学思想的认识更直观、更立体，使得对学生来讲，数学思想不再是空中楼阁，看不见摸不着了。

比如在学习圆柱体积计算的时候，要先复习圆面积的转化方法。在以前，教师只能或者让学生在头脑中简单地回忆转化的过程，或者出示几张图片来唤醒学生原有的知识结构。在信息技术的帮助，教师可以让学生的原有知识在自己的头脑中变得更加的鲜明，这样学生可以更有效地将新知识建构到原有知识的结构中。这样的学习不再是学生被动地学，而是一种主动地建构。教师利用多媒体先演示在圆柱体底面上分离出圆的过程，再演示圆转化成长方形的过程。借助于多媒体，教师达到了两个目的：一方面通过动态的演示变抽象为直观，让学生感悟了平面图形与立体图形之间的联系，很好地体会了“面在体上，面由体生”的思想；另一方面，教师把圆柱底面的圆形转化成长方形的演示，学生很容联想到圆柱可以沿着底面切开等分成若干个扇形柱，这样学生得以顺利地将平面图形的转化方法迁移到立体图形的转化上来。有了信息技术的帮助，教师一举两得，教学效率得到了提高。而且从平面到立体所运用的转化思想，借助于信息技术的辅助让学生对这种思想的感悟更深刻，今后学生就会自觉地在更广阔的范围中去运用数学思想去解决数学中的一些问题。

3 信息技术使动手操作变得更简单

小学生形象思维占优势的特点使得教师在教学中经常要设置一些动手操作的环节来帮助学生理解、掌握数学知识。但往往有的时候学生只关注动手而忽略了背后所蕴含的数学内容。如让学生给平面图形涂方格感受面积的时候，一些学生只关注涂得好看不好看，全部的心思只在用水彩笔涂色上面，结果一堂数学课上成了美术课。有了信息技术的协助则可以使学生的动手操作更好地为数学学习服务。

如让学生理解封闭图形的含义，教师可以通过信息技术制作一个羊圈里养羊的动画，有些羊圈是封闭的，有些羊圈是不封闭的。通过鼠标点击，小学生可以很有兴趣地发现，封闭羊圈里的羊一只也逃不出去，而不封闭羊圈里的羊全部跑掉了。一个简单的动画使得学生饶有兴趣地认识到了什么是封闭图形，而不是教师简单地告诉。在此基础上，教师再出示一些封闭和不封闭的图形让学生涂色。以往需要学生自己动手用水彩笔去涂色，费时费力，现在只需要通过电脑的填充工具，一个点击就可以快速地完成任务。当学生点击封闭图形的时候就会看到所选颜色慢慢铺满整个图形，而点击非封闭图形的时候，就会看见颜色动态地先铺开，然后从图形的缺口部分流了出去。借助于电脑的操作和演示，学生很清楚地感悟了封闭图形的边形成了一个周界，而周界内的面的大小是确定的，是可以度量的，所以封闭的图形有面积；而不封闭图形的面的大小无法确定，所有说不封闭图形是没有面积的。往往强调面积和周长的区别，但通过信息技术更让学生理解了面积和周长的联系。

另外，在教学面积概念的时候，教师常常需要学生理解面积的测量概念。面积的测量实际是通过各个不同二维单位量的覆盖或拼凑而成。比如在教学中常常会给学生一张长方形的纸，然后让学生用长方形、正方形、三角形、圆形等图形作为单位量去覆盖，再点数长方形分别含有多少个这样的单位量，接着慢慢过渡到选择统一的面积单位（边长为1厘米、1分米、1米的正方形）去测量面积。通过这样一个操作活动，意图让学生建立一个概念：面积和长度一样都是可以测量的，因此面积是一个量。让学生用实物去覆盖的话，学生操作起来比较麻烦，容易摆到一半就乱掉了。另外，前期的准备工作是巨大的，要事先用纸片剪好很多的图形。有了多媒体的帮助，学生在电脑上操作就容易很多：一方面可以任意选择合适的图形，而且数量上可以随意复制；另一方面在覆盖的时候通过技术的处理，学生每铺放一个图形，图形就会固定在相应的合适的位置，这样大大提升了学生覆盖图形的速度，不至于动不动就弄乱。有了信息技术的帮助，学生的动手操作变得更有效率，让智慧真的从儿童的指尖开始生长。

4 信息技术使课堂的空间和时间得到延伸

在圆柱体积的教学中，教师需要演示圆柱的等分过程。但要思考的是：16等分的实物学具再加上两个更多等分的动画，真的能让学生在课堂上渐渐感悟到什么是“无限地逼近”，从而为将来学习“收敛”这个数学概念积累一些感性的认识吗？对此笔者存怀疑态度，认为应该更合理地运用多媒体来帮助学生通过有限想象无限。

受苏州高新区国家级课题研究网站“一点就通教学网”的启发，让教研团队想到虽然提倡立足课堂向40分钟要效率，教师可以借助多媒体快速而有效地突破教学的难点和重点，但要让不同的人在数学上得到不同的发展，更需要拓展学生学习的时间和空间。于是寻找三维动画资源并制作了圆柱体转化过程的三维网页挂在校园网上，利用Cortona插件的支持，学生能很方便地浏览操作。

要让学生真正感悟极限思想仅仅靠课堂上简单地看一看是远远不够的，尤其是一些空间想象能力较弱的学生更是困难重重，学生更需要动手做一做。通过相关链接，学生可以完整地浏览圆柱从4等分开始然后8等分、12等分、16等分、32等分最后一直到64等分的变化。与课堂上被动观看不一样的是，主动权完全掌握在学生自己手里，学生可以按住鼠标的左键拖曳任意旋转角度，可以全屏观看，可以根据需要任意点击按键前进或后退并反复操作加深理解。学生在一个动态的过程中体会了从“分的份数越来越多”到“这样一直分下去”的过程就是“无限”的过程，从一开始不像到后来越来越接近的过程中感悟了什么是收敛。通过三维技术，学生更容易看到圆柱分割拼合的变化趋势，在自主探究中经历了从无限到极限的过程。

当然随着信息技术使用越来越广泛，教师也要避免一种倾向：过分重视信息技术手段而忽视其他的一些教学手段。还是以圆柱体积教学为例，当学生在研究拼成的长方体与原来的圆柱有什么联系的时候，仅仅利用多媒体演示可以吗？荀子在《儒效篇》讲到：不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之；学至于行之而止矣。这时应当让学生用实物操作一下，将转化后的长方体实物和转化前的圆柱实物进行观察比较。虽然学生通过动画演示也能明白和理解整个推导过程，但是让学生做一做并相互说一说更能加深理解，也能让理解能力较弱的学生有思维缓冲的机会。所以很多时候教师应该思考如何将信息技术与其他教学手段有效组合，以达到最佳的教学效果。

在思考信息技术在小学数学教学中的运用时，想起一句很经典的广告词：“科技以人为本。”那么，教师也应当把“信息技术以生为本”作为一种理念，来让信息技术更好地融入到教学当中去。