信息技术支持的小学数学教学创新研究

张小敏

(中央电化教育馆，北京 100031)

信息技术支持的小学数学教学创新研究

张小敏

(中央电化教育馆，北京 100031)

数学作为小学教育中一门重要的基础性课程，其核心目标是在培养学生的数学素养，开发学生的思维能力和创新能力。小学阶段数学素养培养的重点包括数感、空间观念、数据分析观念、运算能力、推理能力等，但由于小学阶段学生生理和心理发展的阶段性特点，小学学生在部分数学内容学习中存在较大困难。信息技术的广泛应用为解决小学生数学学习困难、提高中小学数学教学质量提供了可能。该文结合教学案例讨论了信息技术在提升数学课堂教学质量、促进小学数学教育模式改革、促进数学教师专业成长等方面的作用，并反思了信息技术在小学数学教育中应用需注意的问题。

数学教学创新；课堂教学

数学与日常生活和社会生产都具有密切关系，伴随着现阶段科学技术的发展，数学在其中的运用范围也愈加广泛。近年来，信息技术开始被教师运用在小学数学课堂中，并且对当前数学教育价值、教学目标、教学内容及教学模式等都带来了一定影响。2011年颁布的《义务教育数学课程标准》明确提出，数学教学课程内容的设计要与现代信息技术实现有效整合，借助信息技术提升学生学习兴趣，丰富教学课程资源，并帮助学生解决数学学习过程中遇到的各种难题，让学生能够进行轻松、愉快、高效的数学学习。为此，本文结合具体案例探讨信息技术在小学数学教学中的应用，以期为小学数学教师开展信息技术支持的数学教育创新实践提供帮助。

一、小学数学课程的特点与数学教育现状

(一)小学数学课程内容的特点

数学作为小学教育中一门重要的基础性课程，其核心目标是在培养学生适应现代社会生活所必须的数学素养，开发学生的思维能力和创新能力。小学阶段数学素养培养的重点包括数感、空间观念、数据分析观念、运算能力、推理能力等。《义务教育数学课程标准》将学段课程内容设置成为四部分内容，即为数与代数、统计与概率、图形与几何、综合与实践，同时在对课程目标的设置上也重点从数学思考、知识技能、问题解决和情感态度来进行。为此，《数学课标》将学段课程内容安照“数与代数”“图形与几何”“统计与概率”“综合与实践”四部分安排，并从知识技能、数学思考、问题解决、情感态度四个方面详细描述了课程目标。小学数学课程包括第一学段(1-3年级)和第二学段(3-6年)两个学段，两个学段的课程主要内容如表1所示。

表1 小学阶段数学课程内容安排

通过上面的分析发现，虽然小学数学课程内容相对简单，在教材内容编排上也会按照螺旋式上的方式组织，但小学生在学习如分数、年月日等常见的量、几何体的认识、面积单位、图形的位置、质数、比例、字母表示数等内容时，由于多种因素的影响存在较大困难。

(二)小学生数学学习的心理特征

1.小学生思维发展与数学学习

在小学阶段，低学段的学生以具体形象思维为主，他们难以进行抽象化的数学思考，在对一些知识的学习上必须借助形象具体的对象和情景来进行理解。高学段是小学生形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段。他们开始能够掌握一些抽象概念，对事物从整体上把握。但整体而言，小学生群体的思维发展并不完全同步，且以具体形象思维为主，抽象思维发展缓慢。在小学数学教育中不但要依照小学生思维发展的特点开展教学，提升学习质量，更要适时发展学生的抽象逻辑思维。

2.小学生注意发展与数学学习

小学生的注意在学习活动中有重要作用。在小学阶段，尽管儿童的有意注意在逐渐发展，但他们的无意注意占有优势，因此在教学中要善于利用学生的无意注意，培养有意注意。此外，小学生在注意的选择性、稳定性、注意的广度以及注意力分配方面也处在快速发展期，但整体表现出选择性较差、稳定性不强、注意广度有限等特点。

3.小学生记忆发展与数学学习

小学生由于受年龄和心理限制，在对知识的记忆上大都是以机械式记忆方式为主，然后再逐渐过渡为理解性记忆。此外，小学生在记忆上主要是以具体化记忆过渡为抽象化记忆，从被动记忆过渡为主动记忆。

(三)小学数学教育中存在的问题

小学数学教育中存在的主要问题包括：(1)小学生数学学习兴趣不高；(2)数学学习过程干扰因素较多；(3)学生解决实际数学问题的应用能力较差；(4)数学教育教学方法模式单一；(5)小学阶段数学教育中家校协同教育水平不高；(6)小学数学教师专业发展不足。

二、利用信息技术提升小学数学课堂教学质量

(一)利用信息技术，创设学习情景，激发学习兴趣、吸引学生注意力

小学生的注意力占学习的主导地位，加之数学学习的抽象性，致使部分小学生存在数学学习兴趣不高甚至出现数学学习交流困难等。兴趣是将小学生无注意转化为有意注意的中介，因此在教学中应当善于利用信息技术激发学生学习兴趣，以引起学生对学习内容的注意，促进学生有意义学习[1]。著名科学家爱因斯坦曾说过兴趣是学习最好的老师，倘若学生没有学习兴趣，只是进行被动的、强制性的学习，不仅难以取得有效的学习效果，还会在一定程度上降低学生求知欲望。当学生面对枯燥难懂的数学知识，教师面对如何将复杂的数学知识转化成通俗易懂的生活数学，这无疑是给教师一项艰巨的教学任务。因此，教师需要做到：(1)课前，巧用数字资源，创设有趣的数学情景。巧妙成功的引入数学教学情景，为数学教学营造良好的教学情景，能激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲。利用信息技术可以制作出形象逼真的图片或动画，创设生动教学情景，有助于学生注意力的几种，让学生的学习状态由被动变为主动。(2)课中，妙用虚拟实验，增强知识理解的真实性。教师通过利用计算机、图形、音频和视频等多媒体技术，利用虚拟实验工具代替实物操作，给学生一种全新的体验，可以有效突破数学学习的难点，使教学内容更加充实、形象、具有吸引力。活用互动数学小游戏，培养创新思维能力。教师可以在数学复习或者总结课上，安排一些有趣的数学电子小游戏，让学生在好玩的数学游戏中，理解抽象的数学概念，让学生觉得数学好玩。

例如：学生在学习“转化”这一课时，教师首先提出这样一个问题“什么情况下需要进行转化？”在学生的心中种下一个基础概念，再提出问题“对下面两个图形进行观察，判断哪个图形的周长更长？”，再由学生对两个图形周长对比方法进行口述，随后教师再提出“若对两个面积进行对比，哪个更大？”“在何种情况下可对两个图形进行转化，为什么要进行转化？”可能有学生回答“在进行周长对比时，可以进行转化，并且通过转化对比起来更加简单。但是面积对比则不需要，一眼就能够对比出来”“在对图形进行转化时，应当结合具体情况来说”。教师通过多媒体设备对图形的周长进行拉伸、缩短，让学生更加直观清楚地看到图形周长的变化过程。

通过信息技术辅助小学数学教学，让课堂变的不在是枯燥的情景，学生能够跟随着视频、图片等的播放，逐渐掌握数学知识和技能，甚至经过较长时间的熏陶，不少学生甚至还能够灵活地运用数学知识。这样不仅能够最大程度上集中学生注意力，还能够进一步提升学生主动学习欲望。

(二)利用信息技术，搭建认知支架，突破教学难点，提高学习效率

小学低年级学生年龄较小，以形象思维为主，对数学语言的理解能力相对较差，教师借助信息技术开展数学教学能够让学生更好地掌握数学知识[2]。通过多媒体教学，将抽象的语言、数字转化为直观、形象、具体的可视内容。使静态的知识动态化，抽象知识具体化，解决教师难以讲明、学生难以听懂的数学内容。

伴随着教育信息化的推广和运用，教师通过信息技术为学生营造一个更浓厚的数学学习环境。例如：学生在学习《直线、射线、线段》时，教师为了给学生创设良好学习环境，帮助学生更好理解三者之间的区别，教师便可以借助多媒体播放金箍棒在孙悟空手中的不同形态：金箍棒没有变形时，便如同一枚针一般，这时它便是线段；若将金箍棒一端立在地面，另一端无限往天空延伸，那么金箍棒此时便是射线；孙悟空将金箍棒上抛，然后两端无限延伸，那么这时它便是直线。通过信息技术在一定程度上激发学生学习兴趣，让学生主动思考、主动理解，有效解决常规教学手段难以解决的重难点问题。

(三)利用信息技术，优化学习体验，培养学生数学素养

借助信息技术实施数学教学能够提升数学课堂生动性、趣味度和立体感，利用多媒体信息技术既可以实现数式的改变，还能够实现图形的改变。借助Flash动画可以让学生直观了解到难懂的几何图形的关系，将复杂几何模型变得简单具体，既能够提升学生学习兴趣；又能够激发学生探索欲望，进而从而培养学生数学素养。

教师可以通过动手操作来培养学生探索和发现知识能力，让学生在实践操作中形成数学空间的概念。例如，在讲解《认识图形》时，可以首先借助多媒体向学生展示一些他们喜爱物品图片，如方形的巧克力、圆形的糖果、长方形的卡片等，以此来激发学生学习兴趣；然后，教师便可以向学生分发纸片和剪刀等工具，让学生自己通过折叠、剪裁、拼凑等方法来制作出不同形状，从而让学生加深对知识的理解和记忆。

三、利用信息技术促进小学数学教学模式变革

(一)利用信息技术，扩大优质数学教育资源共享

网络的出现使学生更乐于主动参与学习，从以前的被动接受学习转变为主动地发现学习。网络资源平台的架设，使学生间协作、互助的学习方式得以延伸，从而增强学生探索性学习的兴趣。利用信息技术可以为学生营造出丰富的网络学习资源环境，学生可以进行“自主发现、自主探索”式学习[3]。突显网络优质教育资源的实用价值，优质资源要尽可能以探究、协作的实际生活问题再现课程的难点和重点，激发学生学习欲望，促使学生主动学习。在小学数学课程资源的共享中，应该更多地将生活数学知识展示给学生，可以是故事，可以是小游戏，教师在授课过程中将丰富的数学资源与教学知识点相结合，从而有效提升学生创新思维能力，培养学生创新精神。

(二)借助信息技术，搭建家校协同教育网络平台

家庭、学校是孩子们成长的主要环境和场所，怎样才能及时、快捷、有效地进行家校互动呢？随着信息技术的快速发展，许多学校具备了现代信息技术运用环境，拥有互联网、多媒体教室、网络教室、语音教室、投影仪等现代教育硬件设施。学校可以创建家校互动教育网络平台，实现老师、家长、学生三方交流的信息化管理，将家庭教育与校园教育完美融合。(1)帮助教师布置网络化作业。比如数学教师将每日回家作业发布到网络，针对重难点题型教师会给予相应提示，比如数学公式、解题思路等，这样便于学生与家长逐一对照和检查，不会出现难题闲置、遗漏的问题。同时，数学教师在网络布置作业可具体详细，避免了学生自行抄写所出现的要点不明的情况，更为清晰和明白。(2)有助于提醒家长关注学生的学习情况。教师根据每月学习的知识内容在网络平台上适时更新小贴士，提醒学生和家长测验与考试的大致时间，也可督促学生及时复习和巩固。在家长板块，及时更新测验信息，也可提醒家长及时监督学生的课业。(3)有助于教师、家长对学生的全面了解[4]。教师可以将孩子在学校的学习情况、考评情况通过学校的信息中心自动发送给家长，让家长能够全方位了解学生在校情况。

(三)利用信息技术，创新小学数学教育模式

现代信息技术的发展促使小学数学实现了教学模式创新，翻转课堂、电子书包、交互式电子白板等模式的使用既提高了课堂教学的效率，又拓展了学生学习的视野，有助于开展学生个性化教学[5]。以翻转教学来说，学生能够利用现代多媒体工具对下一节课堂要讲解的内容进行预习，教师利用视频将教学资源融入其中，学生便可以通过观看视频对教学内容进行预习，这样便能够在一定程度上提升小学数学课堂教学效率。除此之外，这种方式还能够减少教师教学工作量，让教师可以节省出更多时间指导学生进行自主学习，既能够培养小学生自主学习能力，同时还可以有效提高课堂教学效率。在教学实践中，利用信息技术创新小学数学课堂教学模式，为课堂教学注入新的活力，为教师的教学活动提供了多元化的素材、为学生的学习过程增添了生动有趣的媒体资源，在一定程度上激发学生学习积极性。

四、利用信息技术促进小学数学教师专业发展

当前各学校大部分教师在授课时，使用信息技术授课较少[6]。教师只是在上校内公开课时，才会利用信息技术授课。学校的骨干教师在上展示交流课时，才会带学生去多媒体教室进行授课。很多教师由于教学任务繁重，致使他们缺乏充足的时间开展信息技术学习；另外，部分教师由于受传统教学观念的影响，没有正确认识到信息技术在高效课堂教学构建中的重要作用，且由于信息技术掌握程度较低，难以在课堂中有效使用信息技术来辅助数学教学[7]。

自信息技术进入小学数学课堂以来，新的教学方法与教学理念给传统的教学带来了较大的冲击，作为教师应及时转变教学观念，对提高教学质量有着非常重要的意义。如何将有限的教学资源利用到课堂教学中去，因此教师的作用就显得更为重要。为此，学校应组织教师开展信息技术的学习讲座、教师信息技术应用能力培训班和网络条件下教学及数字资源应用的专项培训等[8]。转变教师的教学观念，明确信息技术在小学数学教学中的作用，通过一定的激励措施，鼓励教师常用、多用信息技术，提高教师信息技术应用能力。培养一批信息技术应用的学科带头人，带动全校教师应用信息技术为教育教学服务[9]。

五、信息技术在数学教学运用中的实践与思考

(一)现代信息技术与传统教学手段有机结合

目前，我们有了信息技术，不能丢弃传统的教学手段。信息技术教学很直观，有助于学生理解教学的重难点，但现在出现一些不用信息技术就不会上课的老师，因此，信息化技术同样也冲击了传统教师地位，教师的角色发生了变化[10]。例如，在《千克的认识》教学中，教师通过播放克、千克大小的物体让学生从视觉上有了一定的感知能力，但是图片展示还不能让学生明白到底1千克物体有多重？这时，教师便可以让学会通过自己动手称一称、比一比，通过传统的教学道具让学生实践感受一下到底1千克物体有多重。因此，信息技术在数学课堂上的使用应该是选择适合知识点选择性的使用，它应该是辅助教学的工具，有利将现代教学和传统教学相结合。

(二)信息技术应用要为优化数学学习体验服务

教师在运用多媒体进行数学教学时，要充分考虑学生的需要和接受能力，不能让计算机和网络的信息量大的优点成为“满堂灌”的课堂形式[11]。信息技术的特点便是信息容量大，且难以掌控。教师在教学过程中若是没有适当运用，很容易造成课堂内容容量过度，产出一节课能够承受的范围。所以教师在借助信息技术进行教学过程中必须要注意教学内容的掌控。同时，借助信息技术进行的多媒体教学还有一个显著特点便是能够提升学生学习体验，加深学生对知识的理解和记忆[12]。例如，教师可以让学生利用电脑进行拼板游戏，主要游戏类型包括有：中国式七巧板、日本式七巧板、德国式七巧板等，让学生通过平移和旋转来加深对“空间与图形”章节内容的理解，学会辨识图形、进行拼图和图片分类，并且通过自己亲自动手体验学会从不同角度看待同一图形，最终发现平面几何图形之间的隐藏关系，让信息技术为提升学生学习体验提供服务。

[1] 代振业.现代信息技术与小学数学教学整合的思考[J].中国教育技术装备,2012,(19)：139-140.

[2] 张晓贵,郭世平,方明华等.论小学数学教学内容与信息技术整合的原则与模式[J].合肥师范学院学报,2012,(6)：110-113.

[3] 杨荣花.巧用现代信息技术 丰富数学课堂教学——谈多媒体技术与小学数学教学的整合[J].中国教育技术装备,2013,(22)：50-51.

[4] 辛艾桐.关于新课标下信息技术与小学数学课程整合的思考[J].湖南第一师范学院学报,2013,(4)：29-31.

[5] 李书英.巧用信息技术提高小学数学课堂教学效果[J].学周刊,2014,(4)：158-159.

[6] 张盈盈,姚兵.小学数学教育与信息技术的整合问题探讨[J].教育教学论坛,2014,(8)：240-241.

[7] 金坚敏.例谈信息技术在数学中的应用维度[J].中国电化教育,2010,(3)：87-88.

[8] 石翠芸.论信息技术与小学数学学科整合论信息技术与小学数学学科整合[J].中小学教师培训,2015,(7)：44-47.

[9] 张现华.信息技术与小学数学课程整合研究[J].学周刊,2014,(15)：55.

[10] 王光明,杨蕊.融入信息技术的数学教学设计评价标准[J].中国电化教育,2013,(11)：101-104.

[11] 王正义.基于智趣数学的信息技术课堂应用研究[J].中国电化教育,2014,(12)：121-124.

[12] 王正义.基于交互式一体机的小学数学互动教学研究[J].中国电化教育,2015,(8)：117-122.

责任编辑：赵兴龙

Discussion on the Innovation in Mathematical Teaching in Elementary Schools Supported by Information Technology

Zhang Xiaomin
(National Center for Educational Technology, Beijing 100031)

As an important fundamental course of elementary education, mathematics is primarily designed to develop students’ability to think and innovate while helping them acquire attainments in mathematics. In terms of mathematical attainments,elementary education focuses on number sense, the concept of space, the concept of data analysis and operational and reasoning capabilities. However, due to the characteristics of their physical and psychological development, elementary school students have great difficulty in learning some mathematical content. The wide applications of information technology provide a possibility of solving the difficulty of elementary school students in learning mathematics and improving the quality of mathematical teaching in elementary and middle schools. Based on a teaching case, this paper discussed the role of information technology in improving the quality of teaching in mathematics classrooms and promoting the reform in the elementary mathematical education model and the professional development of mathematics teachers, and provided a rethink of the problems to which attention should be paid in the mathematical education in primary schools.

Mathematics Teaching Innovation; Classroom Teaching and Learning

G434

：A

1006—9860(2016)08—0115—05

张小敏：硕士，实习研究员，研究方向为数字化学习环境、信息技术教育应用(xiaominzhang@moe.edu.cn)。

2016年5月10日