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基于科学技术融合的小学数学课堂新模式的构建研究

马洁 刘玉玲 陶菲菲
  
墨轩媒体号
2025年275期
夏津县第二实验小学 山东德州 253200

摘要:科学技术与小学数学教学的融合,为课堂注入了新活力。融合后的课堂呈现出趣味性增强、知识直观化、资源丰富多样以及学习过程可监测等特色。通过运用多媒体创设情境、借助在线平台开展自主学习、利用教育软件进行知识探究、引入虚拟现实技术丰富体验以及基于数据分析实施精准教学等策略,能够构建高效的小学数学课堂新模式,有效提升教学质量与学生数学素养。

关键词:科学技术;融合;小学数学;新模式

引言

在当今数字化浪潮中,科学技术对教育的影响愈发深远。小学数学作为基础教育的基石,与科学技术融合具有重大意义。这种融合不仅能革新教学方式,还能激发学生的学习兴趣,让数学知识以更生动、多元的形式展现,为学生营造全新的学习环境,助力其数学思维与综合能力的发展。

一、基于科学技术融合的小学数学课堂特色

科学技术的融入显著改变了小学数学课堂的面貌。首先,极大地提升了课堂的趣味性。传统数学课堂常因知识的抽象性显得沉闷,而多媒体、动画、游戏化学习软件等技术手段的运用,将抽象的数学知识转化为富有吸引力的动态画面或互动游戏,使学生在轻松愉悦的氛围中开启数学学习之旅。其次,知识呈现更为直观。对于小学生而言,理解抽象的数学概念颇具难度,科学技术能将这些概念具象化,如利用3D建模展示几何图形的结构,借助动态演示诠释数学公式的推导过程,帮助学生轻松跨越理解障碍。再者,学习资源变得丰富多样。互联网连接着海量的数学学习素材,涵盖各类教学视频、电子书籍、在线题库等,教师可以根据教学需求和学生特点进行筛选整合,满足不同层次学生的学习需求。此外,科学技术还赋予课堂学习过程监测功能,通过学习平台和教育软件收集学生学习数据,实时反馈学生的学习进度、知识掌握情况,为教师调整教学策略提供有力依据。

二、基于科学技术融合的小学数学课堂新模式的构建策略

(一)运用多媒体创设教学情境

多媒体整合了多种信息形式,能够为学生营造出逼真且富有感染力的教学情境。在小学数学教学中,合适的教学情境能迅速吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣和探究欲望,让学生在情境中感受数学知识与生活实际的紧密联系,从而更深刻地理解和掌握数学知识,提升数学应用能力。

在“动物趣闻---克、千克、吨的认识”教学时,教师运用多媒体播放一段动物称重的视频。视频中,一只小兔子在小型电子秤上称重,显示重量为2千克;接着,一头大象站在大型地磅上,数字显示屏上缓慢跳出3吨。播放结束后,教师展示一些生活中常见的以克、千克、吨为单位的物品图片,如500克的盐、25千克的大米袋、标有载重5吨的货车等。引导学生观察思考不同物体重量单位的使用场景,让学生在生动直观的情境中,轻松理解克、千克、吨这三个重量单位的概念及其大小关系。

(二)借助在线学习平台开展自主学习

在线学习平台突破了时间和空间的限制,为学生提供了个性化自主学习的广阔空间。学生可以根据自身的学习进度、学习能力和兴趣爱好,自主选择学习内容和学习时间,进行有针对性的学习。同时,在线学习平台具备丰富的互动交流功能,学生之间可以相互讨论、分享学习心得,教师也能及时给予指导和反馈,促进学生共同进步。

在“快乐大课间--两位数乘一位数”教学前,教师在在线学习平台发布学习任务。首先,上传一段两位数乘一位数的基础讲解视频,视频中通过实物演示,如将若干组每组12个的篮球,共3组,引导学生理解12×3的计算过程。然后布置几道简单的练习题,如13×2、21×4等。学生在家中登录平台,自主观看视频学习,尝试完成练习题。在做题过程中,学生若遇到问题,可以在平台的讨论区提问,与同学交流或等待教师解答。课堂上,教师根据平台反馈的学生学习情况,针对学生普遍存在的问题,如计算进位出错等进行重点讲解和强化练习,提高课堂教学的针对性和效率。

(三)利用教育软件进行知识探究

教育软件具有强大的交互性和模拟功能,能够为学生提供一个自主探究数学知识的虚拟环境。在使用教育软件的过程中,学生可以通过动手操作、观察实验结果、分析数据等方式,主动探索数学知识的形成过程,培养实践操作能力、逻辑思维能力和创新精神,加深对数学知识本质的理解。

在“富饶的大海---三位数乘一位数”教学中,教师利用专门的数学计算探究软件。软件界面呈现出一个大海捕鱼的场景,一艘渔船每次能捕获325条鱼,出海4次。学生通过操作软件,输入相应数字325和4,软件便会以动画形式展示计算过程:先计算5×4=20,在个位显示0并向十位进2;接着计算2×4=8,加上进位的2得10,在十位显示0并向百位进1;最后计算3×4=12,加上进位的1得13,在百位和千位显示13。学生通过反复操作软件,改变乘数和被乘数,观察计算过程和结果的变化,自主总结三位数乘一位数的计算方法和规律,而不是单纯死记硬背计算法则。

(四)引入人工智能技术增强学习体验

我校作为中央电化教育馆"央馆素质课"的试点校,在数字化教学实践中始终走在创新前沿。结合虚拟现实技术与央馆素质课平台的AI智能系统,我们构建了虚实融合的智慧教学新样态。在"走进新农村——位置与变换"单元教学中,教师不仅运用虚拟现实技术创建沉浸式新农村场景,还通过素质课平台调取爱迪生等科学家虚拟形象资源,实现跨时空的智慧对话。

平台通过AI智能模拟爱迪生等科学家的思维模式与语言风格,构建出沉浸式的虚拟对话场景。学生只需在平台界面输入问题,AI便能化身“爱迪生”,以幽默风趣或严谨认真的口吻解答疑惑。当学生询问“您在发明电灯过程中遇到过哪些困难?”AI模拟的爱迪生会讲述灯丝材料筛选的艰辛历程、无数次失败的困境,甚至分享实验中意外收获灵感的故事。这种将科学家智慧对话、实时智能诊断与空间创作评价深度融合的教学模式,让科技真正成为撬动空间素养培育的新支点。

(五)基于数据分析实施精准教学

通过各类学习平台、教育软件以及在线测试系统等工具,可以收集大量学生的学习数据,如学习时间、作业完成情况、测试成绩、答题轨迹等。教师根据数据分析结果,有针对性地调整教学内容、教学方法和教学进度,为不同学生提供个性化的学习指导,实现精准教学,提高教学质量。

在“采摘节---混合运算”教学完成后,教师通过在线作业平台收集学生的作业数据。经过分析发现,有部分学生在四则运算顺序和括号的运用上错误率较高,针对这一情况,教师在课堂上专门安排时间,对四则运算顺序和括号的作用进行再次讲解,并通过一些针对性的练习题,让学生进行强化练习。同时,对于个别基础较为薄弱的学生,教师利用课余时间进行一对一辅导,根据他们的具体错误原因,制定个性化的学习计划,帮助他们克服学习困难,提升学习效果。

结语

科学技术与小学数学课堂的融合是教育创新发展的重要方向。通过发挥融合带来的特色优势,灵活运用多种构建策略打造新模式,能够为小学数学教学带来新的生机与活力。然而,在实际应用中,还需不断探索和优化,以更好地契合教学实际和学生需求,充分发挥科学技术对小学数学教学的促进作用,培养学生的数学核心素养。

参考文献

[1]丁丽华.信息技术与小学数学课堂教学融合探索[J].新课程教学(电子版),2024,(08):162-164.

[2]林荧荧.信息技术融合下的小学数学项目式学习路径[J].数学学习与研究,2023,(03):14-16.

[3]谢凤珍.基于信息技术融合的数学教师专业素养提升策略[J].教育艺术,2022,(10):35-36.

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