大数据时代信息技术与小学数学学科的融合研究

【摘要】随着大数据时代的到来，网络信息技术的快速发展和智慧教育的实现对教育领域的发展带来了前所未有的影响.在此背景下，信息技术与学科教学的融合变得尤为重要，不仅可以改变传统的教学方式，还可为教育教学活动带来更多新的教学资源和方法，并通过多媒体和交互式工具激发学生的学习兴趣，更大程度上提高课程教学效率.基于此，文章以大数据时代信息技术与小学数学学科的融合为主题展开研究，在全面分析融合教育优势的基础上结合实践案例提出具体的方法和途径，以期不断提高小学数学学科教学的质量，促进学生核心素养的发展.

【关键词】大数据时代；信息技术；小学数学；学科融合；策略

引 言

信息技术与小学数学学科的融合是指将信息技术（如计算机、互联网、多媒体等）有效应用于小学数学教学中，以改进和创新传统的数学教学方法和内容，能够使数学课堂更生动，且能增强互动性，有效提高学生对数学学科的学习兴趣.具体来说，信息技术与数学学科的融合主要体现在两方面，一是信息技术与数学学科的整合，即将信息技术工具应用于数学教学中，如通过声光电效果吸引学生注意，提升学习体验.二是更深层次的融合，即信息技术与数学教学相互促进，形成一种无形的影响力.这种融合不仅提高了数学教学的有效性，还在潜移默化中促进了学生对数学知识的理解和应用.因此，融合教育的实施对于课程教学改革的实施和学生核心素养的发展具有重要价值.

一、大数据时代信息技术与小学数学学科融合的优势分析

（一）增强教学内容丰富性

在大数据时代，信息技术与小学数学的融合能够极大地增强教学内容的丰富性.首先，信息技术为数学教学引入了大量的数字资源和互动工具，如在线教育平台、虚拟实验室和数学游戏，这些资源可以突破传统教材的局限，为学生提供更多样化的学习材料，包括视频教程、互动模拟和趣味性练习，使得数学知识的讲述更加直观和易于理解.例如利用图形动画展示几何图形的变换，可以帮助学生更清晰地掌握空间思维.其次，信息技术还能够将数学与日常生活紧密联系起来，教师可以通过网络资源引入实际生活中的数学应用案例，如购物时的折扣计算、建筑物的设计原理等，使抽象的数学知识与学生的生活经验相结合，增强教学内容的实用性和生活化.此外，信息技术还可为教师提供更多自定义教学内容的可能性，教师可以根据学生的兴趣和学习进度，利用数字工具自主创造或调整教学资源，从而提供更个性化的教学支持，满足不同学生的学习需求.

（二）提升课堂教学趣味性

信息技术的应用能够显著提升小学数学课堂的趣味性.一方面，教师通过多媒体演示、互动游戏和模拟实验等手段，可以让数学课堂更加生动.例如使用动画和游戏化的方法教授分数和几何概念，不仅使抽象的数学知识变得更容易理解，也增加了学生的参与感，从而更好地激发学生的探索兴趣.这样的教学方式能够激发学生的好奇心，使他们在玩乐中学习，从而提高他们对数学学科的兴趣.同时，信息技术还支持创建更加互动的学习环境.借助智能教学系统，学生可以获得即时反馈，参与更多个性化学习活动.例如通过交互式白板或学习应用程序，学生可以直接参与到问题的解决过程中，体验解决数学问题的乐趣，使数学学习变成一种愉悦的体验，学生能够更主动地探索数学世界，增强对数学的兴趣和热情.

（三）强化学生学习自主性

信息技术与小学数学教育的融合还能进一步强化学生的学习自主性.在信息化教学模式下，学生不再只是被动接受知识的对象，而是成为主动探索和构建知识的主体.通过利用在线学习平台和数字工具，学生可以根据自己的兴趣、学习速度和理解能力选择合适的学习资源，进行自主学习.这种学习方式使学生能够更深入地参与到学习过程中，他们可以通过互动式软件进行实验和探究，比如使用动态几何软件探索图形的性质，或通过数学游戏挑战不同的数学问题，不仅提高学生对数学学科的兴趣，还培养他们的问题解决能力和创造性思维.同时，信息技术的应用还为教师提供了更多关于学生学习情况的反馈，使教师能够及时调整教学策略，更好地满足学生的个性化学习需求.例如，通过学习管理系统追踪学生的学习进度和理解情况，教师可以为学生提供更精准的辅导和支持，加强对学生自主学习的引导，又能再次激发学生主动学习的热情.

二、大数据时代信息技术与小学数学学科融合的具体策略

（一）生动展现知识要点，降低复杂知识的学习难度

在将信息技术与小学数学学科教学融合的过程中，教师可以利用信息技术手段生动展现数学知识要点，从而降低复杂知识的学习难度.为实现这一目标，教师首先需要识别出对学生来讲相对复杂和难以理解的数学概念，接着利用信息技术如动画、互动软件和模拟工具，将这些概念以更直观、具体的方式呈现给学生.例如对于抽象的几何概念，教师可以使用动态几何软件来展示图形的构造过程和性质变化，使学生能够直观地观察到几何图形的特征.对于复杂的计算问题，教师也可以借助数字工具和游戏化学习平台，通过互动和实践活动等方式，帮助学生理解和掌握计算方法.这样的教学方式不仅能够降低学习难度，还能够增加学习的趣味性和互动性，激发学生的学习兴趣.

例如，在苏教版六年级上册“长方体和正方体”的教学中，教师可以充分利用信息技术来展示这些立体图形的特征，从而帮助学生更好地理解和掌握相关概念.首先，教师可以使用动态几何软件或三维建模工具来直观展示长方体和正方体的结构，包括它们的顶点、棱和面，通过这种视觉化手段，学生可以清楚地看到每个形状的三维结构，理解它们之间的区别和联系.接着，教师可以利用交互式白板或在线学习平台，引导学生参与到长方体和正方体的构建和探索过程中.例如，让学生操作软件来改变形状的尺寸，观察这些变化如何影响图形的属性.此外，教师还可以通过虚拟现实（VR）或增强现实（AR）技术，让学生以更加沉浸式的方式体验立体图形的空间关系.通过这样的信息化教学方法，学生不仅能够更加深入地理解长方体和正方体的特征，还能激发他们对数学学习的兴趣，在确保学生理解的基础上更加高效地传授知识，为学生未来学习更复杂的立体图形和计算面积、体积等知识打下了坚实的基础.

（二）营造游戏教学氛围，使学生思维保持活跃状态

为激发学生主动学习的热情，教师还应充分利用信息技术手段创设生动的游戏教学氛围，让数学学习变成一种互动和探索的过程，而不再是单向的知识灌输，从而使学生保持思维的活跃状态，促进学习效果的提升.为实现这一目标，教师可以利用各种数字工具和平台，如在线教育游戏、互动软件和模拟环境，将传统的数学概念和公式转化为有趣的游戏任务和挑战.需要注意的是，游戏设计应该围绕核心的数学概念，如加减法、分数、几何图形等，让学生在玩耍的过程中自然地掌握这些知识.例如，通过设计一个寻宝游戏，要求学生解决一系列数学谜题来找到宝藏，可以使他们在游戏中实践和巩固数学知识.同时，教师还可使用互动软件为学生提供一个动态的学习场景，让学生通过模拟实验或虚拟现实体验深入理解数学概念.例如在虚拟现实环境中，学生可以“走进”一个三维几何图形，亲自探索其属性和特点.此外，教师可以通过在线竞赛和排行榜系统增加游戏化学习的竞争性，不仅增加学习的趣味性，还激励学生努力提高自己的数学能力，与同学们进行健康的竞争.在这样的游戏化教学环境中，学生的学习主动性和积极性被充分调动，他们可以在轻松愉快的氛围中积极探索数学世界，进而保持思维的活跃和持续发展，加深对数学知识的理解和应用.

例如，在苏教版六年级上册“正方形的体积”这一主题的教学中，教师可以通过创设游戏化教学氛围来激发学生的学习兴趣.首先，教师可以使用互动软件或虚拟现实技术，让学生在一个模拟环境中“构建”自己的正方形结构，探索其体积的变化.例如，学生可以在虚拟空间中操控正方形的边长，观察随之变化的体积，并通过实际操作来理解体积公式的应用.接着，教师可以设计一个以解决实际问题为背景的数学游戏，如模拟一个建筑项目，要求学生计算所需材料的体积.在这个过程中，学生需要应用他们对正方形体积的理解来解决问题，从而加深对概念的掌握.此外，教师还可以设置一个在线挑战，如数学谜题或竞赛，鼓励学生在游戏中应用体积的知识.通过这种方式，学生在充满乐趣的竞争中加深对数学知识的理解，提高教学效率.

（三）搭建互动学习平台，提高学生的动手实践能力

为提高学生的动手实践能力，教师可以利用各种在线工具和资源创建一个互动且富有创造性的学习环境，使学生能够通过实践活动深入理解数学概念.首先，教师可以使用教育技术平台，如模拟软件和编程工具，让学生通过解决实际问题来学习数学.这些平台可以提供各种数学挑战和项目，如设计一个简单的几何结构或解决一个实际的数学问题，鼓励学生运用数学知识进行探究和创新.接着，教师可以利用交互式白板和在线协作工具促进学生间的讨论和合作，学生可以共享他们的想法和解决方案，进行小组合作，从而提高他们的沟通和协作能力.总之，通过互动学习平台不仅可以为学生提供动手实践的机会，还能促进学生主动学习和深入思考，增强他们解决实际问题的能力.

例如，在苏教版三年级下册“年月日”这一单元的教学中，教师可以使用模拟软件创建一个与日历和时间管理相关的互动环境，学生需要安排或模拟一系列活动和事件，比如规划一个学校活动的日程，或者计算特定事件（如节日或个人生日）距离当前日期的天数，帮助学生理解日期的计算方法，同时让他们理解日历的实际应用.接着，教师可以利用交互式白板展示不同类型的日历系统，如阳历、阴历和它们之间的转换方法.通过互动讲解和示范，学生可以更加清晰地理解不同日历系统的特点和计算方法.此外，教师可以设置一些基于真实生活的数学问题，要求学生利用他们学到的“年月日”知识来解决.例如提出一个问题：“如果你计划在夏令营开始前三天购买所需物品，那么你应该在什么日期进行购买？”不仅能够提高学生的实际运用能力，还能激发他们解决问题的兴趣.通过这些实践活动，学生能够在一个富有创造性和互动性的环境中学习数学知识，不仅帮助他们深入理解课程内容，还能增强他们的动手实践能力和解决实际问题的能力.

（四）有效把控学习进度，促进学生掌握知识关键点

要提高课程教学效果，教师就需要合理把控学习进度，适当加强对重点难点的讲解，促进学生对关键知识点的掌握.为此，教师可以利用数字化工具优化作业布置，有效提升作业批改效率，并通过实时跟踪学生学习进度的方式来实现教学进度的有效控制.首先，教师需要结合学生的学习水平和接受能力来规划教学内容，通过在线教育平台和学习管理系统等获得关于学生学习情况的实时反馈，包括学习进度、难点和错误率等.基于这些数据，教师可以及时调整教学策略，确保所有学生都能跟上课程进度，并深入理解教学内容.在作业布置方面，教师可以利用信息技术设计分层次、个性化的作业任务，以满足不同学生的学习需求.在此过程中，在线教育平台不仅提供丰富的资源供教师选择，还允许教师根据学生的实际表现来定制作业，帮助学生针对性地巩固知识点和弥补不足.此外，学生还可以通过数字化工具在线提交作业，而教师则可利用自动批改系统来提高作业批改的效率，不仅节省教学时间，还能提供更加精准的学习分析报告，帮助教师了解每位学生的学习状况.总之，通过信息技术的应用，教师可以更有效地控制教学进度，确保学生能够在合适的时间内掌握关键知识点，同时可满足学生的不同学习需求，有助于实现个性化教学，有效提高教学和学习的效率.

例如，在苏教版小学数学六年级上册“分数四则混合运算”这一单元的教学中，教师可以结合信息化手段有效把控学习进度，确保学生能够充分理解和掌握关键知识点.首先，教师应通过在线教学平台进行初步的知识引入，使用视频和动画来展示分数运算的基础概念和步骤，帮助学生建立对分数运算的初步理解.接着，教师可以通过在线教育平台布置针对性的练习题和小测试，这些练习题应涵盖分数加减乘除的各种情况，以确保学生能够逐步掌握混合运算的技巧.同时，通过学习管理系统收集学生完成作业的数据，教师可以了解学生在哪些部分存在困难，哪些部分掌握得比较好.此外，教师可以利用自动批改系统快速批改作业，及时给予反馈，并根据学生的表现调整后续教学内容.对于掌握程度较低的学生，教师可以提供额外的辅导材料或安排一对一辅导，帮助他们克服学习难题.在课堂上，教师还可以组织线上小组讨论或线下课堂互动，让学生共同解决复杂的分数混合运算问题，确保学生能够全面而深入地掌握分数运算的关键知识点.

结 语

综上所述，信息技术与小学数学学科的融合可以为小学数学教育带来新的教学理念和方法，不仅丰富教学内容，增强课堂的互动性和趣味性，还能显著提升学生的自主学习能力，有助于培养学生的终身学习能力.为此，教师在教学中应当重视信息技术与教学活动的融合，充分利用多样化的教学手段生动展现知识要点，为学生创设生动的游戏化教学氛围，着力搭建互动性学习平台，有效把控学习的进度，持续提升数学课程的教学质量，促进学生核心素养的发展.

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