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基于核心素养的小学数学与信息技术的融合研究
摘 要:随着信息技术的飞速发展,其与小学数学教学的融合成为教育改革的重要趋势。信息技术与小学数学的融合,成为提升教学质量、促进学生全面发展的关键路径。本文聚焦于基于核心素养的小学数学与信息技术的融合这一主题,分析了当前二者融合中存在的问题,探讨了背后原因,进而提出了融合策略,旨在借助信息技术助力小学数学核心素养的培养,提升教学质量,为小学数学教学发展提供有益参考。
关键词:小学数学;核心素养;信息技术
在当今数字化浪潮席卷全球的时代,信息技术已深度渗透至社会生活的各个领域,教育领域也迎来了前所未有的变革机遇。小学数学作为基础教育的重要学科,肩负着培养学生逻辑思维、数学素养和问题解决能力的关键使命,其教学模式与方法的创新迫在眉睫。信息技术与小学数学教学的融合,不仅是顺应时代发展的必然要求,更是提升教学质量、促进学生全面发展的重要途径。
一、核心概念界定
(一)核心素养
核心素养是学生通过数学活动逐步形成与发展的正确价值观、必备品格与关键能力。它是数学课程目标的集中体现,展现了数学学科的基本特征及其独特的育人价值。核心素养融合了数学的思维方式、思维品质、关键能力,以及相关的情感、态度和价值观。它是现代社会公民素养体系中不可或缺的重要部分。
(二)数学核心素养
义务教育阶段数学课程要培养的学生核心素养包括会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界,这三种核心素养既相对独立,又相互交融成一个有机整体。同时,这三种核心素养具有整体性、一致性和阶段性,在不同学段具有不同表现。
(三)信息技术
信息技术是管理和处理信息所采用的各种技术的统称。其基础在于计算机技术和通信技术。计算机技术涵盖计算机硬件和软件,用于信息的存储、处理和运算。而通信技术则分为有线通信和无线通信两类,能够实现信息的远距离传输。此外,信息技术还包括微电子技术、传感技术等。在现代社会,信息技术广泛应用于各个领域,推动了社会的数字化和智能化进程。
二、小学数学与信息技术融合的问题
(一)缺少教学资源
一方面,从教学素材来看,高质量的动画资源比较匮乏。例如在讲解“相遇问题”这种具有动态过程的数学应用题时,需要能清晰展示两人或两车相对运动的动画,以帮助学生直观地理解速度、时间和路程之间的关系,但这样的动画往往很难找到合适的。还有数学文化类的视频资源不足,像介绍古代数学成就、数学家故事等内容,然而实际情况是这类资源要么简单粗糙,要么数量稀少。
另一方面,互动式教学资源有限。例如,在学习数字运算时,让学生通过角色扮演,在虚拟商店购物场景中练习计算找零的互动游戏资源就很难获取。而且适合小学数学的虚拟实验室资源也比较少见,像在教授几何图形的面积和体积计算时,如果有虚拟实验室,学生就可以动手操作,通过改变图形的参数来观察结果变化,这种资源的缺少限制了教学方法的拓展。
(二)教师技能欠缺
教师作为信息技术与小学数学融合的主要实施者,他的信息技术水平直接影响了融合效果。实践中,部分教师对于信息技术的掌握程度和应用能力存在差异,有的教师能够熟练运用信息技术进行教学创新,有的教师则对此感到力不从心。教师技能参差不齐导致信息技术与小学数学教学的整合效果不一,影响了整体的教学质量和教育公平性。
(三)融合深度不够
尽管信息技术已经开始渗透到小学数学教学中,但其应用往往局限于较浅的层面,信息技术有时只是简单替代了传统教学工具,如用PPT代替黑板板书,没有真正发挥信息技术在呈现动态过程、模拟数学情境等方面的优势,像在讲解圆锥体积公式推导过程中,没有充分利用动画展示切割、拼接的动态过程。
三、小学数学与信息技术融合的原因分析
(一)培训与学习不足
教师接受的信息技术培训通常缺乏系统性和针对性。培训内容可能与小学数学教学实际需求脱节并且更新不及时,主要集中于基础软件操作培训,缺乏对数学学科特点的信息技术应用培训,并且培训的方式较为单一,导致教师难以将所学信息技术知识应用到教学的实践中去。而且,日常教学工作繁忙,教师缺乏足够的时间和精力去深入学习和探索信息技术在数学教学中的应用方法。
(二)教学管理与评价滞后
学校的教学管理制度和评价体系尚未及时跟上信息技术与数学教学融合的步伐。教学管理上,缺乏对教师运用信息技术教学的规范指导和激励机制;评价体系中,对教学效果的评估仍侧重于学生的考试成绩,忽视了信息技术对学生数学素养、思维能力、学习兴趣等多方面的综合影响,导致教师缺乏推进融合的动力。
(三)资金投入与技术支持不足
在某些地区和学校,由于投入资金和技术支持一些方面的制约,信息技术设施和资源相对缺乏。这主要是因为政府和学校对信息技术教育的投入不足,或者技术支持不够到位。这限制了教师利用信息技术进行教学的可能性,也影响了学生接触和使用信息技术的机会。
四、小学数学与信息技术融合的策略
(一)创设情境,激发学习兴趣
在如今的数字化时代,信息技术已成为数学教育领域不可或缺的一部分。将信息技术应用于小学数学课堂教学,能为学生营造出充满趣味性的课堂情境。教师可以通过视频、图片、音频等多种形式,将原本抽象的内容以具体化的方式呈现出来。创设教学情境的关键在于贴近学生的生活,让他们感受到数学与现实生活的密切联系。信息技术的多样性、交互性和直观性,为创设情境提供了无限可能。借助信息技术,教师能把抽象的数学知识转化为具体而生动的情境,让学生在欢快的课堂中学习。
例如:在教授《三角形的分类》这一课程内容时,教师首先利用计算机展示一系列形态各异、线条明快的三角形图案,随后,电脑屏幕逐一突出显示山峰状的直角三角形、桥梁形的等腰三角形以及风筝轮廓的等边三角形,引导学生仔细观察并思考它们各自的特点。这样精心设计的视觉盛宴与学生日常生活中对三角形形态的自然感知相融合,不仅可以进一步发展学生的几何直观和空间观念,并且提升了学生的观察力,还激发了他们对数学之美的感悟。
(二)丰富信息,提高课堂效率
以往的教学手段过于单调,教师如果想为学生提供多样性的学习资源,常常需要花费大量时间和精力进行板书和实物演示,这无疑挤占了学生在课堂上进行自主探索的宝贵时间,进而削弱了课堂的教学效率。《课程标准(2022年版)》着重指出,要深入挖掘信息技术的潜力,其应用不应仅仅局限于直观的、动态的展示层面,而是“要全面考虑信息技术对数学教学内容和学习方式的深刻影响,开发并向学生提供多元化、高质量的学习资源。应将现代信息技术作为学生学习数学、解决数学问题的得力助手,切实改进教学方法与学习模式,激励学生主动投身于现实的、探索性的数学活动中”。借助现代信息技术辅助数学教学,精心设计的多媒体课件极大地丰富了学习资源,并且显著加快了教学节奏,有效节省了宝贵的课堂时间。
例如:在教学《圆柱的体积》时,课件生动展示将圆柱体切割成若干等份,每一份都近似为一个小的长方体。通过动画演示这些小长方体底面与圆柱底面重合的过程,让学生直观观察到小长方体的底面面积与圆柱底面积相等,以及它们的高与圆柱的高一致的关系。引导学生思考并想象,这些小长方体可以近似拼组成什么立体图形?运用现代信息技术,逐一展示拼成近似长方体、近似正方体、甚至近似梯形体的演变过程。这些动态演示不仅丰富了学生的学习资源,还鼓励他们从多个维度探索圆柱体积的计算方法。进一步地,课件可以展示将圆柱切割成更多等份的过程,并演示这些细分后的小部分如何更加紧密地拼合成一个标准的长方体。借助现代信息技术的这一强大功能,学生得以亲眼见证随着分割份数的增加,拼合后的形状越来越接近标准长方体的过程,这弥补了传统教学中仅依赖静态图示或口头描述的不足。
(三)突破教学重难点,提高教学质量
在任何学科的学习中,重、难点的突破都是教师的重点教学点,在教学中,数与代数、几何观念等均为教学的重、难点,其中有些教学内容非常地抽象,用传统的板书很难表达,学生也难以理解,教师可以利用现代信息技术把抽象变形象,深奥变浅显,枯燥变有趣,化难为易,取得最佳效果。
例如:在《分数加减法》教学内容中,教师可以巧妙运用多媒体教学软件,为学生呈现一段动画场景:“中秋节到了,一个美味的月饼被平均分成了6份,明明先吃了1/3(2份),接着明明妈妈又吃了1/6(1份),但随后他们决定共享给爸爸1/6(1份),请问最后还剩下多少份月饼未被享用?”通过这种生动形象的动画演示,学生能够直观理解分数加减法的含义,明确如何进行分数的拆分与组合,如何列出正确算式进行计算,从而培养学生的数感和运算能力等核心素养。进一步地,教师还可以利用多媒体教学平台的互动功能,邀请学生在屏幕上亲自操作,通过拖动虚拟的月饼来模拟分数的加减过程。这种动手操作的方式不仅能加深学生对分数加减法运算规则的理解,还能有效提升他们的动手能力和学习兴趣,更加轻松地突破教学重、难点,实现高效数学学习。
(四)延伸课外,丰富学习形式
现代信息技术为小学数学课外学习提供了多元的途径与丰富的资源,让学生能够以更加灵活、主动的方式探索数学世界,数学学习不再局限于课内,而是充满无限乐趣。把数学课堂学习拓展到课外,这样不仅开阔了学生的眼界、丰富了课内外的知识,并且帮助学生改变了传统的学习方式,同时提高了学生对信息的搜集、整理、归纳能力,满足了现代社会对学生的要求,提高了学生的数学思维能力。
例如:在《轴对称图形》教学中,教师课前布置让学生搜集与教学内容有关的网络信息,进行整理准备课堂汇报。教师在开展教学活动时,可以将中国剪纸的内容引入到课堂教学中,通过多媒体的形式播放出来,不仅实现课堂教学阵地的拓展,丰富数学学习方式,而且将数学文化巧妙地融入了教学中,提升学生的文化素养。
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作者简介:
路婉情(2002.10—),女,汉族,籍贯:河北沧州人,哈尔滨师范大学教育科学学院,24级在读研究生,硕士学位,专业:小学教育,研究方向:小学教育
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