教育信息化2.0下信息技术与小学数学深度融合的探索

【摘要】将现代信息技术有效融入教学是教师的时代使命。现代信息技术突飞猛进、日新月异，小学数学教师要正确看待信息技术与教学之间的关系，找到教学中可改善、不必要、不合理以及难解决的点，依据新课程标准内容，利用适当的信息技术对课堂教学加以优化，并将想法带入课堂中检验其实效性和适用性，在不断的实践探索和调整中总结教学经验，实现教学质量、教学实效的提升，最终促进学生的数学核心素养发展。

【关键词】信息技术；小学数学；融合；数据分析观念

作者简介：游佳（1990—），女，福建省厦门市海沧区第二实验小学。

一、追根溯源发现不足之处

近年来信息技术飞速发展，信息技术的融合应用体现在生活的方方面面，人们的生活也因此发生了巨大的改变。为加快教育现代化和教育强国建设，教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》。教育信息化2.0相比1.0版本，更强调教育技术和学习系统的融合，更重视创新能力的提升，更注重人工智能思维的培养。《教育信息化2.0行动计划》指出，目前教师具备基本的信息技术应用能力，但信息化教学创新能力尚显不足，信息技术与学科教学未能深度融合。

由此可见，信息技术与小学数学深度融合是大势所趋，也是教师的时代使命。同时，两者的深度融合也为教与学带来了前所未有的广阔平台与探索空间。这就要求教师要把握好信息技术与教学的融合点，借助信息技术突破教学的重难点，改变学生的学习方式，促进教学质量的提升。

二、依据课标寻找融合点

《义务教育数学课程标准（2022年版）》为信息技术与小学数学教学的融合给出了三点思路。一是可以利用信息技术对文本、图像、声音、动画等进行综合处理，丰富教学场景，激发学生学习数学的兴趣和探究新知的欲望；二是可以利用专用的数学软件等教学工具开展数学实验，使抽象的数学知识直观化，促进学生对数学概念的理解和数学体系的建构；三是可以利用信息技术支持平台将在线学习与课堂教学相结合，开展线上线下融合的混合式教学［1］。

下文笔者以“摸球游戏”为例进行课堂实践，探索信息技术与小学数学教学的深度融合，根据课程标准内容及“摸球游戏”的教学分析找到了信息技术与本课内容有效连接的三个融合点：利用同屏技术创设情境；借助Excel表格，统计复杂数据，生成统计图，借助摸球软件，再次体验数据的规律性；利用问卷星在线完成课堂评价。

三、课堂教学实践探索

（一）游戏同屏，激活潜在观念

现代脑科学证明，直观性教学原则对促进人的形象思维的发展和右半脑的开发有着举足轻重的作用［2］。因此，教师在设计小学数学课堂时可以根据直观性教学原则，利用信息技术强大的同步性和可视性，激发学生的探索欲望，培养学生的自主性和创造性。

【教学片段一】

师：小熊文具店最近开业大酬宾，还可以免费抽奖，看看运气大转盘上面有什么（一个中奖，六个不中奖）？

生1和生2上台触动手机屏幕转动电子转盘。教师利用同屏器在大屏上显示手机APP“运气大转盘”实况。两人都未中奖。

师：为什么两个人都没中奖？

生：中奖概率太小了！

师：在数学中，概率小也可以说可能性小。你們从哪里看出来中奖的可能性小？可能性的大小可能和什么有关系？

生：数量。

师：可能性小是不是就没有可能呢？

生：不是，但是很难中奖。

师：怎么设计中奖的可能性会变大？

生：设置“六个中奖，一个不中奖”。

在这节课的伊始，笔者创设了文具店开业大酬宾的情境，让学生上台抽奖，这样的情境贴近学生的生活，容易激发学生的学习热情。在整个活动过程中，笔者还利用同屏器来呈现手机APP“运气大转盘”的实况，增强了教学活动的直观性，解决了后排学生看不清楚的问题。“运气大转盘”APP里可以随意设置中奖模式，如此便可以根据课堂内容更改中奖模式，增加或减少中奖的可能性，更好地调动学生的参与积极性和主动性。

四年级的学生往往已经知道通过数量的多少判断可能性的大小。在游戏过程中，笔者适时提问：“为什么这么多人玩这个游戏都没有中奖？”唤醒学生的潜在旧知，即数量少可能性就小，数量多可能性就大。学生经过多次抽奖，可以进一步确认规律的真实性，从而得出肯定的结论。

（二）Excel助力，感悟数据规律

《义务教育数学课程标准（2022年版）》指出，数据意识主要是指对数据的意义和随机性的感悟，因此数据意识的培养重点不在于计算。使用传统的方法整理数据，需要耗费大量的时间，课堂效率较低，而电子表格在统计数据方面有明显的优势，只要在表格里进行相应的设置，输入数据就能自动累计。它还能根据数据自动生成统计图，在省去烦琐计算过程的同时，把学生的关注更多地转移到对规律的感悟上来。教师在选择统计图类型时应当注意，要使用那些能让学生直观观察到变化的图表。在“摸球游戏”中，学生最应该关注的是两种颜色的球出现概率的变化情况，因此教师应当选用扇形统计图。

【教学片段二】

教师将第一组数据输入Excel表格中。

师：你发现什么？

生：红色区域比黄色区域大。

师：再输入一组数据呢？红色区域和黄色区域的大小发生变化了吗？

生：红色区域变得更大了。

师：随着输入次数增多你发现了什么？

生：红色区域和黄色区域的大小变化不大了，但是红色区域还是大于黄色区域。

师：你们刚才说的“变化不大”也可以说是规律越来越稳定了。

师：如果我们继续输入呢？

生：还是变化不大。

师：这只是你们的猜测，再试试看。你发现什么？

生1：黄色区域和红色区域的大小基本保持不变了。

生2：两个区域的大小只有很小的变化，很难看出来。

师：现在你可以得出什么结论？

生：盒子里的红球数量大于黄球。

在升级版的“摸球游戏”中，笔者首先提出问题：“不打开盒子，如何知道盒子里红球多还是黄球多？”引发学生猜想，进而让学生对猜想进行实验验证。同时，笔者还引导学生认识到：根据一组数据不能轻易下结论，而是需要汇总各小组数据来进行研究，从而得出可靠的结论，由此培养了学生思维的严谨性。接着，笔者利用Excel的图表功能，制作了统计表和统计图，在其中直接输入数据即可自动累加。随着实验数据的增加，统计图也在不断发生改变。最后，笔者两次引导学生观察统计图中黄球和红球的区域的变化，让学生发现红球区域总是比黄球的区域大，但当数据到达一定量时，再增加数据，黄球和红球区域的变化幅度不会太大，由此，学生直观感受到了数据的规律性和随机性。

（三）软件摸球，验证数据规律

数学家康托尔曾经说过，在数学的领域中，提出问题的艺术比解答问题的艺术更为重要［3］。“摸到的可能性大数量就越多，摸到的可能性小数量就越少。”这个结论是以七个红球三个黄球为基础进行摸球得到的。在第一次试上“摸球游戏”这节课时，一个善于思考的学生向笔者提出了这样一个问题：如果数量不是七个红球三个黄球，得到的结论还是这样吗？这个问题的答案看似显然，其实不然。为了探究这个问题，教师要准备足够多的球来满足学生的验证需要，而在现实课堂中这是很难做到的，因此教师可以借助信息技术展开教学。

基于此，笔者设计了摸球软件。“摸球游戏”实际上属于古典概率，即对试验中的事件A，它的概率定义为：P（A）=m/n，其中n表示该试验中所有可能出现的基本结果的总数目，m表示事件A包含的试验基本结果数。摸球软件程序基于该理论进行编码。原来球的颜色是黄色和红色，软件中球的颜色需改为蓝色和绿色，以此排除颜色因素干扰。

【教学片段三】

笔者出示介绍摸球软件使用说明的微课，并设计“同桌大比拼”的摸球游戏：和同桌一起做游戏，一人在软件盒子里设置两种不同颜色、不同数量、相同大小、相同质量的球，一人通过软件点击摸球，判断哪种颜色的球多。学生双击摸球软件，点击设置按钮便可以任意设置蓝球和绿球的数量，然后交换位置分别开始摸球。学生使用鼠标点击宝盒，右边会出示摸出的球。学生需在表格中记录摸出的球的颜色，点击20次后停止，再分析摸球的数据并和同桌说说自己的猜测，最后由同桌公布答案，看看是否猜对。

师：在游戏中猜对的请举手，说说你是怎么猜对的。

生1：我摸球的结果是15次蓝球、5次绿球，所以我猜蓝球多绿球少，同桌说我猜对了。

生2：我摸到8次蓝球、12次绿球，我猜测的结果是蓝球少绿球多，而同桌设置的是70个蓝球，110个绿球，因此我猜对了。

师：你发现了什么？

生：不论球的数量有多少，只要摸到的可能性越大，球的数量就越多，相反摸到的可能性越小，球的数量就越少。

为了增添趣味性，笔者将实验设计为“同桌大比拼”游戏，激发学生的实验兴趣和热情。学生可以在摸球软件中任意设置球的数量，然后交换位置，通过实验操作收集数据，再将这些数据输入电子表格中，对数据进行分析，推出结果，再次验证“不管球有多少，只要數量越多摸到的可能性就越大，数量越少摸到的可能性就越小”，这种方式既能提高学生思维的严密性，又培养了学生的数学核心素养和科学精神。

（四）在线评价，巩固分析观念

约翰·哈蒂在《可见的学习》中指出，教师反馈是“提高学业表现最有力的单一影响因素”。传统教学环境中，教师往往不能及时、全面地了解学生的学习情况，在反馈信息方面存在一定的主观性、片面性，并带有一定的延迟。问卷星是一个免费提供的在线问卷调查、考试等功能的平台，支持多类题型的运用。问卷星还具有强大的数据统计和分析功能，前期设计题目时教师可以输入正确答案，学生提交后便能立即显示完成情况，它还可以自由选择呈现学生完成情况的统计图。“摸球游戏”的习题多种多样，紧紧围绕数据分析，并且答案选项有限，非常适合编排成选择题。因此，教师可以利用问卷星设置相关的选择题，让学生在线进行练习。课上学生只需打开链接，选择正确答案即可，操作十分便捷。大数据会实时反馈学生的作业完成情况，教师可以及时了解学生当前的学情，以及学生整体对每一道题知识点的掌握情况，精准分析学情，不断优化教学设计，实现以学定教、因材施教。根据数据分析，教师只需选择学生出错较多的题目引导学生进行探讨即可，如此便节省了教学时间，提高了教学的效率。

大数据不仅能帮助教师掌握学生的学习情况，也能让学生看到自己和其他同学的学习情况。学生在课堂上成了学习的主人，能及时认识到自己的学习效率和知识掌握情况，而不只是被动地学习。这有利于学生主动调整自己的学习状态，充分发挥了学生的主观能动性，同时也培养了学生的数据分析能力。

问卷星的使用推动了线上线下混合式教学的开展，实现了学生学习方式的信息化，促进了信息技术和小学数学教学的深度融合。学生乐于接受这样的课堂评价方式，其学习热情也更加高涨，教师的教学效率也在不断提高。

结语

总而言之，教师要充分发挥信息技术的高效性和互动性等优势，提高课堂教学效率，着力培养学生的数学核心素养。现代信息技术突飞猛进、日新月异，教师只有把握好信息技术与小学数学教学融合的度，找准教学的切入点，利用适当的信息技术对课堂教学加以优化，才能实现教学质量的不断提升，有效提升学生的数学核心素养。

【参考文献】

［1］中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］吴俊.苏霍姆林斯基直观性教学思想的现代启示［J］.贵州师范学院学报，2014，30（1）：60-65.

［3］李祥兆. 基于问题提出的数学学习［D］.上海：华东师范大学，2006.