信息技术2.0背景下小学生几何直观核心素养的培养

全骁

摘要：在新时代背景下，依托“十四五”计划，如何进行学生综合素质的培养成为了大家关注和思考的问题。而在小学的教育阶段，数学的学习作为培养学生思维习惯的一种有效方式，其中几何知识的学习是小学生由具体思维向抽象思维转换的关键环节，怎样做好小学生的几何直观素养的培养就成了至关重要的问题。基于此，在查阅相关参考资料的基础上，根据学校的实际情况，以年级组为单位，采用文献查阅法和教学实验研究法进行我校小学生几何直观核心素养专题小组的建设，旨在利用现代信息技术，达到解决小学数学中几何知识教学困境的目的，锻炼学生的模型思维能力和空间思维能力，形成我校的数学几何直观校本课程，提升我校教师的现代信息技术能力，从而使得我校的小学几何教学的核心素养培养得以更好的实现。

关键词：小学生  几何学习  核心素养  信息技术  融合策略研究

1 研究背景及意义

1.1 研究背景

在“十四五”规划下，践行新一轮基础教育课程改革（“新课改”）成为了教学的首要目标。回首“十三五”计划时间范围之内，运用相应的资料，[1]并将自身的实践教训加以结合，可以知晓，在小学的几何直观关键性素养教导之内，其存有的极具代表性的不足有以下几点。

1.1.1由于陈旧的教育思想的影响，小学几何教学活动之内有着教学模式单一等不足，关键表现在于，学生的几何学习关键采用数学模型、生活等等实体物品作为前提，采取教学手段时并未将小学生的年龄特质考量在内，并且没有考虑到学生们在空间顺序思维方面存在的特性，在一定情况下对小学生空间观念和空间感的培育产生了影响。[2]

1.1.2再者，当今社会互联网的发展十分迅速，可以在教学中以教育信息技术2.0背景为依托，根据学校的实际情况采用现代信息技术进行集合教学，从而使得学生可以更直观地理解几何学习的本质。[3]但是受限于客观或主观因素的影响，部分教师并没有有效地利用信息技术进行小学几何的教学，也没有学习相应的资料，提升自己的信息技术利用能力，结合教学目标合理规划教学设计，导致学生的几何学习效率不高。[4]

1.2 研究的目的和意义

基于以上关于在小学几何教学中融入信息技术的不足，本文认为在小学几何教学中有效融入信息技术具有以下几方面的意义。

1.2.1很明显，在二十一世纪，社会愈发关注学生的素养培养以及针对不同水平学生的分层培育，所以，运用当下的信息科技开展几何教学极为关键。在进行教学的过程中，从小学生的具体情形出发，采取信息科技手段，比如动画、模型以及动态分模等等手段，把立体空间知识更为直接性地在小学生眼前表现出来，[5]可以使得他们在更加贴近实际的氛围中进行几何知识的学习，在一定程度上起到了提升教学效果、便于学生理解的作用。

1.2.2结合小学生的实际年龄特点，依托课本内容，利用现代信息技术能够更加直观、科学地培养小学生的空间逻辑思维，从而在一定程度上达到发展学生智力的目的。

1.2.3从本校的事实出发，在小学几何教学之内加入信息科技，能够依靠本校的事实情况，将本校的数学校本构建落实，在一定情况下可以提高本校老师实际运用信息科技的水平，进而落实提高教学成效的目标。[6]

2   基本概念

2.1信息技术

信息技术，Information Technology，作为一个集合术语，在二十一世纪的当下，其关键指代针对信息加以获得提取、解决、传输、制作以及实际运用等等功用，并且汇集感应检测、通讯、智能同把控等等技术手段在内，是其所有科技的总和。[7]

一般认为信息技术具有广义、中义和狭义三层含义，这三层含义可以被简单概括为“3C”，即计算机技术（Computer）、控制技术（Control）和通讯技术（Communication）。

而在本文的研究中，则认为其是现代教育改革的“金钥匙”，得益于信息技术在教育界中的融合，相关的教育工作将发生以下四个方面的变化。

2.1.1信息技术对学生和教师的思想产生了影响。

2.1.2信息技术使得传统教学模式发生变革。

2.1.3信息技术使得师生的角色位置有所改变。

2.1.4信息技术优化了学校的教学环境。

2.2小学数学几何教学

小学数学教学是培育学生抽象性以及逻辑思维方面的关键性科目，小学生由于年龄特点，思维正处于从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡的阶段，而小学数学的几何教学是培养小学生抽象思维的重要方式，其具有以下四个方面的含义。

2.2.1通过观察和操作来“认识图形”并抽象出图形的特征。

2.2.2 通过“图形的测量”的学习，对测量和认识度量有深刻的理解并体会其中的实际意义，同时在具体难点中运用测量的常用方法，从而发展学生的推理能力和空间感觉能力。

2.2.3在“图形的运动”中，探索并体会研究图形性质的多种方法，激发小学生对图形的研究兴趣，发展小学生的“空间与几何”直观领悟能力。

2.2.4“确定图形位置”的方法学习，开发小学生“立体空间”直观和推理的能力。

2.3信息技术与学科教学融合

当下，针对信息科技同学科教学的链接，大多教育从业者指出，这一方式是在实际教学之内将信息、人力、科技手段同具体的学科层面进行链接，进而一同落实新式的教学方式。该教学方式关键有下面几个层级的内在涵义。

2.3.1基于多媒体网络信息化环境的教学活动实施创新。

2.3.2面向学习者的数字化学科学习资源。

2.3.3利用信息加工工具的认知支持作用实现学生的个性化学科知识重构。

3   信息技术在小学几何直观核心素养培养中的融入策略

3.1研究准备

3.1.1实验研究假设

对信息技术与小学“图形与几何”知识模块的融合效果提出假设，然后通过信息技术与数学的融合模式，在考虑到小学生实际年龄特点的基础上，基于自身教学经验，以我校四年级学生进行“图形与几何”教学为例。

为了获得较为准确的研究效果，选择学生能力基本相当的班级进行试验研究，值得注意的是，在落实学习任务之后，针对不同班级的学生，采用之前测试和之后的数据监测做相应的统计研究。

3.1.2实验教材和实验条件

本研究所使用的教材是北师大版四年级数学。四年级的数学是一个过渡阶段，将低高年级联系起来，为将来深入学习数学奠定了坚实的基础。本文选择的学生其具体学习数学的内容像下面所示。

“观察对象”和“角度测量”是“图形和几何”领域新课程的新内容。图1显示了我们学校的教学实际情况。

由图1不难发现，我校的教学环境具备进行信息技术教学的基本条件，具有基本的信息技术设备，交互电子白板和投影仪等设备。

3.1.3实验对象及条件

本研究所要进行实验的对象是我校小学四年级学生，其中选取两个平行班对其进行前测、方案实施以及后测。这两个班级是学生能力相当的班级。四年级的学生通常9～10岁左右，这一年龄的学生的思维方式正在由形象思维过度到抽象思维阶段，而小学数学中“图形与几何”这一模块的知识，有助于对学生思维的开发和发展。实验计划是采用垂直和水平对比数据结果加以统计和处理。

3.2学流程

全部的教学分析的落实进程分为下面些许时期段：提出相应的假定——落实预测试——落实教学安排——采取后续检测—验证原先的假定——获得一定的论断。与此同时，调查班级学生的教学实际成效，并采取满意度探究。

实验之中的准备：对两个班级进行预先测试和事后检测，根据教科书的要求和教学目的安排测试，将其分为记忆和理解等基础知识，之后运用数学统计软件针对数据加以探究，比较和分析两个班级的具体实验数据，最终获得相应的论断。

3.3结果分析

3.3.1前测

在采用实验的四年级的2个平行班级之中采取了预先测试，并发布了预测试问题。前测的内容是根据学生在一、二、三年级己经学习过的“图形与几何”知识与新授知识相关的测试题，其目的是保证实验前测试两个班的学生之水平相当，控制变量。为了保证实验的客观性，两个平行班的前测问题是在开学初期当堂完成并回收的，测试时间为30分钟。

教师向两个班的学生发放前测问题共80份，每班40份，回收前测问题80份，有效前测问题80份。学生前测的内容一共有10道题，包括学生对低年级所学的“图形与几何”知识的识记和理解。

3.3.2教学实验

在小学数学与信息技术融合的教学活动开展中，通过信息化的融入，把教学活动划分成三个阶段：课前，课中和课后三个阶段；在教学活动中，每个环节都要考虑到信息技术与小学数学融合这一原则。

教师在上课前创建问题场景，一个班的学生使用IPAD、教学视频、学习种类的游戏以及其他方法让学生自己学习，刺激学习兴致并预先学习课堂要讲述的知识；另一班的学生则遵循通常的方式进行预览，在上课前阅读以及按照指导计划进行练习。

在课堂上，老师使用交互式设备（例如电子白板）辅助教学，而学生使用小组协作、沟通和探讨等手段来相互合作学习。

课堂之后，学生进行归总以及反思、整理素材，在小组中完成作业和相应的活动，并在下一个新课程中进行介绍和报告。两个班级的学生任务量相同，且它们都是与每日教学内容相对应的练习，每个班级的活动时间也是相同的。以下为给出的平面几何教学中部分课程的PPT课件图。

在课程教学过程中，进行信息技术的有机融入，以课堂教学时间为40分钟进行举例，在小学几何教学中融入信息技术的详细步骤如下。

同时，在课后，教师根据学校的实际情况和学生的知识接收情况，进行教学成果的检验。

3.3.3后测

落实教学实践之后，分析学生的知识掌握情况以及对知识的使用状况，与此同时，针对学生的满意度加以分析。鉴于本文的篇幅，在后测阶段将主要以学生的满意度调查为分析因素，针对为期半个学期的教学实验，采用调查问卷的方式进行学生的满意度调查，结果如图4所示。

关于利用多媒体手段进行教学，64.35%的学生都满意，其中不满意的学生仅仅占8.53%；基于问题学习的方式，学生也是比较喜欢，大部分非常满意；但是相对于其他方面的满意度，对于自身应用能力和思考问题能力的进步不满意的学生比较多，说明学生思考问题的能力不能仅仅靠“图形与几何”模块学习就能提高。

总结

通过本文的分析可知，在小学几何直观核心素养的培养中，采用现代信息技术教学手段比传统教学方式效果更好；结合信息科技，教学成效更加具备针对特性；在信息技术环境下，有助于学生几何思维能力的提升，从而达到提升教学教学效果、培养学生科学技能思维的目的。

参考文献：

[1]张定强，裴阳.中小学生直观想象素养研究：回顾与展望[J].北京教育学院学报，2020，34（05）：24-32.

[2]裴阳.高中生直观想象素养水平调查研究[D].西北师范大学，2020.

[3]肖雪飞.小学高年级学生几何直观能力的现状调查研究[D].西北师范大学，2020.

[4]傅梦真.技术融合下的直观想象素养培养研究[D].江西师范大学，2020.

[5]宋健.小学五年级学生几何直观能力的现状调查研究[D].天津师范大学，2020.

[6]杨欣霞.基于“直观想象”素养下的中日小学数学教材比较研究[D].云南师范大学，2020.

[7]王佳瑶.基于数学核心素养的小学数学“图形与几何”教学设计研究[D].上海师范大学，2019.