浅议如何利用信息技术助力学生数学思维共同发展

摘要：信息技术在当今社会中的引入和应用已经成为日常生活里不可或缺的一部分。在小学教育领域中，信息技术也扮演着越来越重要的角色，为教育的进步搭建了全新的阶梯。其中，数学教育对学生逻辑分析能力和问题解决能力的培养至关重要，教师需要运用信息技术的资源，来促进学生数学思维的发展。

关键词：信息技术；小学生；数学思维

中图分类号：G623.5文献标识码：A文章编号：1673-8918（2024）23-0109-04

在数字化时代，利用信息技术促进学生数学思维的发展，已经成为教育的一个重要趋势。信息技术的使用不仅可以使学习变得更加有趣和生动，还能够培养学生数学的创造性思维和发散性思维。通过巧妙地利用信息技术的工具，教师可以为学生创造丰富多样的数学学习环境。文章将从七个方面来讲述如何巧用信息技术来促进学生数学思维的发展。

一、 运用情境教学为数学思维发展创设空间

情境教学是一种可以帮助学生理解和应用数学概念的教学方法，通过将数学概念融入一些生动的场景，来帮助学生建立数学知识与实际问题之间的联系，从而培养学生的数学思维能力。信息技术包含诸多内容，如图像、动画、视频等，教师完全可以运用这些内容来创设出一个生动、有趣的情境来激发学生的学习兴趣，让学生主动地投入数学学习活动。具体来说，教师需要运用这些情境工具来创设相应的情境帮助学生开发思路，从根源上理解数学概念，进而在做题中体现出来。因为大多数数学概念都是抽象的，而理解的过程就是培养学生数学思维的过程。运用信息技术中的内容，创设出一个可以将数学概念分解开来的情境，让学生在其中发现规律，理解内涵。这就是信息技术的魅力所在，能够把复杂的问题简易化，让学生由浅入深地学习。

例如，在学习“小数的意义和性质”时，教师可以运用动画来创设一个教学情境，帮助学生理解小数的意义和性质。教师可以利用动画呈现一个可调节长度的线段，并将其分为十等份。动画的演示需要能够呈现线段分割的过程，使学生看到线段被分为10个部分，并与小数的概念相联系。这种可视化的效果可以帮助学生建立起对小数的直观感受，从而加深学生对小数意义的理解。接下来，教师可以通过动画让学生观察每个子段的长度，并与0到1之间的小数进行对照，如一个子段对应“0.1”，两个子段对应“0.2”等。动画可以通过动态展示每个子段的长度变化，让学生看到小数是如何代表一部分或整体的。这样一来，学生可以清晰地理解小数这种表示形式和数值的对应关系。此外，教师还可以通过动画呈现小数之间的大小关系。动画可以通过比较不同小数的长度，以及小数与整数之间的关系，帮助学生理解小数的大小顺序。通过观察动画中小数的相对位置和长度差异，学生可以逐渐建立起对小数性质的认知。所以，动画在数学教学中是一种非常有用的工具，尤其在教授抽象概念时更能发挥其应有作用。

二、 运用认知工具为数学思维发展搭建手脚

学生在数学的学习过程中总会遇到一些认知上的困难。这些困难主要表现为相对难以理解的抽象概念。而信息技术中的认知工具就可以很好地解决这个问题，为学生提供一个稳固的知识框架，来帮助学生从多个角度去理解数学概念。认知工具可以通过将抽象概念转化为形象的方式，如通过绘制图表、使用实例等，让学生可以将抽象的数学概念变得更加具体、易于理解。这种视觉化的方法有助于学生建立对数学概念的直观感知，并将其与数学的本质联系起来。认知工具也可以帮助学生从静态的角度转向动态的思维方式。通过使用互动的计算机软件，学生可以参与实时的数学运算，并直观地观察数学概念的变化。这种动态的学习环境，让学生能够更好地理解数学中各个概念的关系和变化规律，培养学生的数学直观感知和推理能力。认知工具还能够将学生在数学学习中获取的零散知识点整合成一个系统化的知识体系。通过使用信息技术，学生可以将数学知识组织起来，形成一张全面而有机的知识图谱。这种系统性的学习方式有助于学生更好地理解数学中各个概念之间的联系和依存关系，加深对整体数学体系的理解。

例如，在学习“图形的运动”时，对部分学生来说，理解抽象的几何图形往往需要大量的时间。那么，教师就可以利用信息技术来将学生的几何数学思维激发出来。在小学阶段，学生所接触的图形基本上都是二维的，信息技术的使用就是为了让二维图形更加形象化，让学生能够直观地感受几何的魅力。教师可以使用多媒体将每个图形的运动细化出来，让学生清楚地看到图形是如何一步一步地从原处移动到指定位置的。这样一来，原本抽象的运动过程就变得简单易懂了，学生也能在这个过程中发展自己的几何数学思维，培养自己的想象能力。如果有两个相同的图形向中间移动，学生可以观察这两个图形从原本的位置逐渐走向重合；如果有两个不同的图形向中间移动，学生可以观察到这两个图形组合成了一个新图形。这种形象化的教学方法可以帮助学生建立一定的几何数学思维，为以后学习几何数学概念打下坚实的基础。

三、 运用软件工具让学生在探究中发展思维

信息技术中的数学软件可以成为学生便捷的数学工具，同时也能够为教师教学效率的提高创造更多的可能性。教学质量的高低往往伴随着学生学习效果的好坏。教师想要让教学的质量达到更高的层次，大幅度提高学生的学习效果。那么，教师就可以将操作软件的权利交给学生，让学生在这种虚拟的数学实验室中进行自主探究。因为数学软件能够提供作图、计算、观察、建模等各种实用性工具，可以大大减少学生对应操作的时间。在虚拟数学实验室中，学生完全可以自发地去提出所想的问题，并结合数学软件来分析现象，验证猜想。学生可以通过统计功能来分析数据的规律，通过几何变换来探索图形形态的变化。这种自主探究的过程在一定程度上培养了学生的数学发散性思维，增强了学生的数学认知能力。而且，数学软件还能承担重复的计算工作，将有趣的分析和发现留给学生。学生可以利用统计功能来分析某一事件发生的概率，通过模拟实验来探索结果的规律性。这样一来，学生不仅能够得到具体的结果，还能通过对结果的观察和分析，培养自己的数学思维和问题解决能力。因此，数学软件在教学中的应用，为学生提供了丰富、更具挑战性的学习环境。教师应积极引导学生合理使用数学软件，使其在探索中获得乐趣，进一步深化对数学知识的理解和应用能力。

例如，在学习“平均数与条形统计图”时，教师可以让学生运用信息技术中的数学软件，来制作相关的条形统计图，并理解平均数的概念。通过数学软件，学生可以根据教师所给的数据，在电脑屏幕上绘制自己的条形统计图。教师还可以设计一些与现实生活相关的场景，让学生运用数学软件来进行数据收集和分析，如要求学生调查班级学生的身高，并用数学软件实时计算并展示数据的平均身高。通过这样的活动，学生不仅能够直观地了解平均数所代表的集体特征，还能将数学与实际生活紧密结合起来。这种实践性的学习方法能够大大提升学生的数据分析能力，并进一步地激发学生对数学的兴趣和动力，使得学生更好地理解平均数的作用和意义。

四、 运用数学模型让学生充分体验跳跃思维

信息技术中不仅包含许多大有用处的数学软件，还有丰富的数学模型。教师首先要将模型的思想融入学生的学习理念中，这样才能让学生在解决问题时联想到相关的模型并加以运用。数学模型思想的建立是一个漫长的过程，需要学生一步一步地慢慢积累相关知识来建构自己的模型库。在这个过程中，教师需要根据学生的年龄特点来逐步渗透模型的概念，引导学生在不断地探索中得到一定的成长。对年龄较小的学生来说，教师可以用多媒体来展示一些直观的图像，这样能够让这部分学生在理解的过程中，减少对模型的抽象感知，而是将模型作为一种工具来运用到数学的学习中。随着学生年龄的增长，教师可以介绍一些复杂的模型，因为这部分学生已经具备独立思考的能力，对抽象的事物能够利用自己的思维模式去理解。教师的引导和激发将促使学生在模型思想的建立过程中不断感悟和成长。值得注意的是，通过数学模型的运用，学生可以学习到如何推理，如何验证问题是否解决。这种方式培养了学生的逻辑思维，加强了学生对数学概念和原理的理解。

例如，在学习“数学广角——鸡兔同笼”时，教师可以将“鸡兔同笼”的问题作为一个数学模型，让学生逐渐地理解并拓展到同类型问题的解决中。在讲完鸡兔同笼的问题之后，教师可以提出一个相似的问题：“假设一个庙里有大和尚和小和尚，一个大和尚要吃3个馒头，三个小和尚要吃1个馒头，一共有100个馒头，大和尚和小和尚共有100个，试问有多少小和尚和大和尚呢？”这个问题和“鸡兔同笼”的问题类型是一样的，教师要去引导学生明白这一点。当学生明白其中原理后，就可以尝试设定变量，如用x代表小和尚的个数，那么大和尚就是（100-x）个。通过列方程：3（100-x）+x/3=100，可以得出小和尚有75个，大和尚有25个，从而得出大和尚和小和尚的具体数量。解决拓展问题后，教师可以引导学生对“鸡兔同笼”进行更深层次的思考，如“如果兔子跳出了笼子，鸡和兔的数量能否得出？”“如果鸡或者兔的个数增加，是否还能通过同样的思路解决问题？”通过这种方法，学生可以逐渐发展出抽象思维的能力，将数学问题归纳为一般性规律，进而应用到其他类似的问题中。

五、 运用电子白板让学生在互动中发展思维

交互式电子白板在如今的教学中明显的优势就是结合传统教学方式和信息技术的特点，帮助学生打开数学思路。但有些教师在使用过程中并没有理解该工具的设计初衷，让课堂变成了信息技术的浏览，以至于学生无法学习到有用的内容。所以，教师需要先理解交互式电子白板的作用，让学生在互动的氛围下，横向展开数学思路，与他人一同学习，一同进步。无论如何使用交互式电子白板，教师应该让互动的中心围绕发展学生的数学思维来展开，让学生在互动中明白抽象的原理，在互动中解决自己遇到的问题。尽管交互式电子白板拥有传统教学所不具备的优势，但并不意味着教师要完全放弃传统教学方式，对重点和难点知识，仍然需要教师进行详细讲解和黑板板书。因为这样才能将问题解决的思路清楚地展示给学生，让学生在脑海中形成解决问题的意识，达到思维发展的目的。

例如，学习“简易方程”时，教师可以运用交互式电子白板来进行教学，让学生充分利用互动教学来发展代数思维。代数本身就是一个抽象的概念，学生需要一定的时间来琢磨为什么方程中的“x”要代表一个数。而交互式电子白板的运用，就是以丰富的内容和互动的方式让学生理解代数的定义，达到培养思维的目的。教师可以在白板上展示一个问题来提问学生：“3+5=8，x+5=8，那么x等于多少呢？”这时，教师要告诉学生，“x”代表着一个数字，是由等式两边的数字来确定的。当学生能够理解“x”代表的是数字后，教师就可以引导学生将问题中的两个等式进行比较，得出结果“3”。所以，培养学生这种代数思维利用互动教学是很重要的。教师应该将学生认为的难点列出来，并解释清楚，让学生在潜移默化中形成代数思维。

六、 运用学习资源为学生思维发展提供支持

随着互联网的普及，学生无论在何处都能够利用网络来享受优质的教育服务，数学教育也不例外。为了发展学生的数学思维，丰富的学习资源是必不可少的。教师在这种环境下需要转变教学理念，利用互联网来为学生挑选针对思维训练的学习资源，为学生的思维发展打好基础。教师可以通过“微课”的形式来将收集的学习资源集中到一起，然后让学生通过“微课”来提前预习课程的内容和与本课时相关的案例，让学生能够为接下来的学习作好铺垫。有了这些铺垫，学生可以更好地吸收接下来的课堂知识。教师可以采用多种形式来展现“微课”的内容，其中包括静态文字、图像、动画和音频等，来为学生提供直观、生动、形象的教学体验。通过这样的形式，能够学生打造更好的学习环境，提高学生的学习成果和教师的教学质量。

例如，在学习“小数的加法和减法”时，教师采用“微课”的形式，为学生提供一些学习资源，让学生提前预习该课程的知识内容。“微课”可以以短视频的形式呈现，让学生在课外可以根据自己的时间和进度进行学习。这种学习方式符合现代学习者的习惯，他们可以根据自己的学习节奏和需求来调整学习进程。在微课中，教师可以通过讲解和示范等方式，引导学生探索小数的加法和减法运算规则，并且提供一些实际的例子来帮助学生理解和应用运算规则。此外，教师还可以提供一些习题和练习，让学生进行深入的练习和巩固。通过微课的方式，学生可以在课堂上更好地参与讨论和互动，确保学生对小数的加法和减法有一个良好的理解，并进一步促进学生思维的发展。

七、 运用评价工具让学生思维发展更加全面

信息技术带来的不仅是课堂教学上的便捷，更为课后的评价反馈提供了更好的媒介。在评价中，教师可以逐一为学生解释在数学思维发展中的不足之处。需要注意的是，教师在评价时要注重反馈的及时性和个性化，因为每个学生都是独立的个体，其数学思维不可能相同。教师可以用市面上的软件来搭建一个线下学习平台，学生能在平台中提交作业。这个平台要能够让学生在完成课堂或课后练习后，系统能够及时地将学生解题过程和结果交给教师。根据这些内容，教师就可以及时找出其中存在的思维问题并反馈给学生。当学生得到反馈后，就可以针对自己的思维薄弱环节进行训练。这样一来，教师不仅可以关注学生个体的学情，还能诊断学生整体的掌握情况，对学生的数学思维发展做出合理的解释，并因此做出更加有效的教学决策。

例如，在“多边形的面积”的评价中，教师可以用9034e4806dd45975dce588eca58b1fce873a50c395e984cce286e7fbab35487c“钉钉”软件来实现学生线上作业的提交。教师能够通过软件及时地对学生的作业进行批改，并将评价的内容反馈给学生。在这个过程中，教师需要利用软件中的批改功能将学生在作业中出现的思维错误清楚地标记出来，并提供一定的思路来帮助学生进行改正。同时，教师也可以利用软件中的语音功能来对作业进行口头评价。通过“钉钉”软件，教师和学生双方都能够及时地得到反馈。教师得到了更加便捷的批改方式，学生得到了更为详细的问题解释。同时，学生也能了解自己数学思维的不足之处，并做出有针对性的改变。

八、 结论

总之，巧用信息技术促进学生数学思维的发展，是一个持续不断的探索与实践过程。只有教师充分利用信息技术的优势，并注重学生的主体地位，才能帮助学生在数学学习中实现更大的突破和成长。随着时代的发展，信息技术将会在学生的数学学习中发挥越来越重要的作用，培养出更多具备创新精神和问题解决能力的人才。

参考文献：

［1］俞锡霞.巧妙应用新媒体技术发展学生思维广度［J］.读写算，2021（29）：5-6.

［2］凌云.浅析“互联网+”背景下如何运用信息技术提升小学生的数学思维品质［J］.安徽教育科研，2021（17）：78-79.

作者简介：姚虹毅（1979～），女，水族，广西宜州人，广西壮族自治区河池市宜州区第二小学，研究方向：小学数学教育。