STEM教育之技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

崔海麗

摘? 要 進(jìn)入21世紀(jì)以來，STEM教育逐漸走進(jìn)課堂且越來越受到重視，作為其重要組成部分的技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用也逐漸普及。如何恰當(dāng)?shù)卦谛W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)，應(yīng)用價(jià)值如何，應(yīng)用過程中是否存在誤區(qū)等問題，在我國(guó)還沒有較為具體且深入的研究。通過闡述信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，為信息技術(shù)在其他學(xué)科中的應(yīng)用提供建議。

關(guān)鍵詞 STEM教育；小學(xué)數(shù)學(xué)；信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：G623.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）13-0103-03

0? 引言

STEM（Science， Technology， Engineering and Mathe-matics）教育起源于20世紀(jì)90年代，是美國(guó)依據(jù)當(dāng)時(shí)的發(fā)展?fàn)顩r，為了應(yīng)對(duì)未來世界的挑戰(zhàn)而提出的一種涉及社會(huì)和教育的發(fā)展策略。STEM教育打破傳統(tǒng)的學(xué)科課程的知識(shí)領(lǐng)域，組合相鄰領(lǐng)域的學(xué)科構(gòu)成一門學(xué)科，克服學(xué)科課程分科過細(xì)的缺點(diǎn)，主張多學(xué)科融合互通，強(qiáng)調(diào)參與性、體驗(yàn)性和實(shí)踐性，是一種全新的教育理念和教學(xué)策略。自2000年起，我國(guó)開始了對(duì)STEM教育的探索。

技術(shù)（Technology）在STEM教育中占有很重要的地位。何為技術(shù)？技術(shù)在嚴(yán)格意義上雖不是一門學(xué)科，但它包括創(chuàng)建和操作技術(shù)工藝品以及手工工藝品本身的人類和組織系統(tǒng)、知識(shí)、流程和設(shè)備?？偟膩碚f，技術(shù)通過改變天然物質(zhì)、事物甚至環(huán)境以滿足人的需求，是一種認(rèn)識(shí)和改造自然的工具。本文所要闡述的對(duì)象主要是信息技術(shù)——技術(shù)（Technology）的一部分。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中明確提出要加快教育信息化進(jìn)程[1]。新課改也要求要善于運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)為學(xué)生提供多樣的教學(xué)資源，并能運(yùn)用更直觀形象的方式解決學(xué)習(xí)過程中的問題。在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中明確提出要重視信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有效整合[2]。有全國(guó)人大代表建議：教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)成為國(guó)家“新基建”重點(diǎn)之一，促進(jìn)教育智能化升級(jí)。進(jìn)入21世紀(jì)，由于時(shí)代發(fā)展、科技進(jìn)步，計(jì)算機(jī)早已成為人們生活和學(xué)習(xí)的重要工具，也帶來一股全新的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”浪潮。隨著新課改的深入推進(jìn)，更應(yīng)該深入研究信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的重要作用，努力做到合理運(yùn)用，注重實(shí)效。

1? 信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要作用

1.1? 豐富教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)容的呈現(xiàn)方式

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，特別是在幾何圖形部分的教學(xué)中，信息技術(shù)可通過多種形式將抽象的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出來，使學(xué)生從更加直觀、形象的角度理解抽象的內(nèi)容、概念。以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“圓的周長(zhǎng)”一課為例，由于認(rèn)知發(fā)展的特點(diǎn)，六年級(jí)學(xué)生還不能較好地理解專業(yè)術(shù)語和抽象概念，因此，教師不能用過于規(guī)范和縝密的推理方式為學(xué)生講解這部分內(nèi)容。而信息技術(shù)表現(xiàn)形式多種多樣，能夠根據(jù)教學(xué)需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，對(duì)靜態(tài)的教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近、長(zhǎng)短、靜動(dòng)、大小的轉(zhuǎn)換，生動(dòng)形象、直觀明了。運(yùn)用畫圖軟件，將一個(gè)完整的圓平均分六等分到十二等分再到二十四等分，讓學(xué)生觀看多邊形的邊不斷接近圓的過程，如圖1所示。通過觀看實(shí)際的操作，學(xué)生在頭腦中對(duì)極限思想有了更深刻的理解，極限思想、轉(zhuǎn)化思想有機(jī)地滲透進(jìn)教學(xué)過程之中。

1.2? 通過在線教學(xué)資源和教育APP緩解教師壓力

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師往往容易陷于備課、上課、批改作業(yè)的循環(huán)之中，從而感到疲憊，產(chǎn)生壓力。伴隨著信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，教師在備課及講課過程中可通過利用在線教學(xué)資源開闊自己的眼界，提高工作效率，使自己的工作方式發(fā)生改變，節(jié)省時(shí)間。

圖2所示為國(guó)家教育資源公共服務(wù)平臺(tái)，在該平臺(tái)上有大量免費(fèi)的教育資源可供教師與學(xué)生選擇觀看，如“一師一優(yōu)課”、“中華經(jīng)典”教育微課、“國(guó)防教育”微課等。特別是在疫情防控期間，全國(guó)各地學(xué)校通過在線教育實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)，停課不停教”。一些在線教學(xué)平臺(tái)公布的數(shù)據(jù)顯示：其單日同時(shí)在線人數(shù)超500萬人。由此看來，在線教育資源及教育APP或?qū)⒏淖冋麄€(gè)教育形態(tài)，即使不能完全取代線下教學(xué)，也將成為線下教學(xué)的重要補(bǔ)充。

1.3? 革新數(shù)學(xué)教學(xué)過程中教師教與學(xué)生學(xué)的方式

隨著教育改革的不斷深入，信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容的整合在課程教學(xué)中表現(xiàn)得十分突出。首先，在教學(xué)過程中，信息技術(shù)使教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方式發(fā)生改變，使教學(xué)過程成為一種在信息技術(shù)支持下的師生之間、生生之間、師生與教材之間的互動(dòng)過程，增加了教師教學(xué)的手段，豐富了教學(xué)的內(nèi)容，改變了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式；其次，信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用使得學(xué)習(xí)過程發(fā)展為一個(gè)具有針對(duì)性、探究性、猜測(cè)性、實(shí)驗(yàn)性的過程。

如圖3所示，“長(zhǎng)方體和正方體的體積”一課改變了以往讓學(xué)生在課桌上擺放小正方體測(cè)大長(zhǎng)方體的體積的做法，而是讓學(xué)生通過鼠標(biāo)來拖動(dòng)課件中的小正方體來測(cè)量屏幕中大長(zhǎng)方體的體積?？紤]到教學(xué)環(huán)境以及教學(xué)資源的實(shí)際情況，沒有辦法給每位學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的紙箱讓他們?nèi)y(cè)量它的體積，但通過信息技術(shù)的支持，學(xué)生在課堂上可以通過操縱鼠標(biāo)移動(dòng)小正方體感受這個(gè)測(cè)量過程。學(xué)生通過自己動(dòng)手操作，能夠發(fā)現(xiàn)不同的測(cè)量方法，清晰明了、方便簡(jiǎn)潔，增強(qiáng)對(duì)推理過程的理解，同時(shí)有利于教師提高教學(xué)效率。

1.4? 擴(kuò)展了課堂中反饋與評(píng)價(jià)的途徑

將信息技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，在豐富教學(xué)內(nèi)容、改善教學(xué)方式的同時(shí)，還能擴(kuò)展反饋與評(píng)價(jià)的途徑，教師可根據(jù)獲取結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)上冊(cè)“小數(shù)除法練習(xí)課”為例，如圖4所示[3]，教師在這堂課中運(yùn)用發(fā)射器和互動(dòng)反饋系統(tǒng)，便捷地了解到學(xué)生對(duì)所講解內(nèi)容的掌握程度。拿傳統(tǒng)的課堂來說，教師常用“我是小法官”“闖關(guān)大冒險(xiǎn)”“火眼金睛”等活動(dòng)來判斷學(xué)生是否掌握所學(xué)知識(shí)，但是在這個(gè)過程中學(xué)生很容易受到已經(jīng)掌握同學(xué)的干擾，從而影響判斷。而在圖4所展示的課堂中可以看到，信息技術(shù)的介入使得每位學(xué)生都能參與練習(xí)反饋的過程，教師獲得符合實(shí)際的結(jié)果，以達(dá)到調(diào)控課堂、關(guān)注個(gè)別差異的目的。

2? 在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)存在的問題

將信息技術(shù)引入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中能夠豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率，擴(kuò)展評(píng)價(jià)和反饋的方式與途徑，而不是將其視為空有其表的“花架子”，但在其應(yīng)用過程中也存在一些問題需要解決。

2.1? 過多地依賴信息技術(shù)的支持，忽略其他教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，有部分教師對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用過于依賴，甚至形成“無多媒體不成好課”的教育局面，多媒體課件成為課堂中的關(guān)鍵，更有新手教師離開了多媒體課件就不能上課，使教學(xué)由傳統(tǒng)的“人灌”發(fā)展到“機(jī)灌”。將信息技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過程中，是為了實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果，而在教學(xué)過程中是否需要信息技術(shù)的介入主要取決于教學(xué)內(nèi)容，不是在任何教學(xué)過程中都需要應(yīng)用信息技術(shù)，信息技術(shù)的應(yīng)用在質(zhì)而不在量。

2.2? 在教學(xué)過程中過度追求精品課件，忽略簡(jiǎn)單實(shí)用型教具

信息技術(shù)在教學(xué)過程中的引入減輕了教師備課的壓力，使得教師有更多的時(shí)間和精力處理其他業(yè)務(wù)。但凡事都有兩面性，一方面，有的教師在教學(xué)過程中過于依賴多媒體課件，過于追求其形式的多樣性而忽略課件內(nèi)容本身的精簡(jiǎn)性和深度；另一方面，為了吸引學(xué)生的注意力，營(yíng)造良好的課堂氛圍，教師多會(huì)選擇動(dòng)畫豐富、色彩鮮艷的課件來講授教學(xué)內(nèi)容，卻忽略了簡(jiǎn)單實(shí)用型的教具。

2.3? 白板代替板書，學(xué)生頭腦一片空白

信息技術(shù)憑借處理信息快速、高效、便捷的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省了教師作圖、板書的時(shí)間，加快了課堂的節(jié)奏，擴(kuò)大了教學(xué)容量，提高了教學(xué)效率。但如果片面追求快捷高效，在電腦中存儲(chǔ)整節(jié)課的所有教學(xué)內(nèi)容和板書，則教師成為機(jī)器操作者”，多媒體成為“電子黑板”，學(xué)生始終面對(duì)屏幕，實(shí)質(zhì)是用高效的“機(jī)灌”代替了原先低效的“人灌”。

3? 改進(jìn)建議與策略

3.1? 建設(shè)豐富而優(yōu)質(zhì)的學(xué)科教學(xué)資源

信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)深度融合的目的是充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，提高課堂效率，這就需要有豐富的教育資源作為支撐，改變教師主宰課堂的局面，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，讓新型教學(xué)結(jié)構(gòu)得以更好地實(shí)現(xiàn)。因此，教師要充分利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)資源進(jìn)行收集和整理，形成自己的資源庫(kù)，滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求。

3.2? 提高教師的信息素養(yǎng)

要加強(qiáng)教師對(duì)信息技術(shù)與課堂融合的認(rèn)識(shí)。通常，教師信息技術(shù)與課程融合能力的培養(yǎng)主要采取集中培訓(xùn)的方式，為了短期看到效益，往往側(cè)重技術(shù)培訓(xùn)，導(dǎo)致教師對(duì)融合知其然而不知其所以然。因此，應(yīng)使教師充分體驗(yàn)信息技術(shù)與課程融合只有在正確理論指導(dǎo)下才會(huì)讓課堂、教師、學(xué)生三者完美結(jié)合。

3.3? 發(fā)揮信息技術(shù)的實(shí)用性

信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)的深度融合在教學(xué)過程中要起到畫龍點(diǎn)睛的作用，而不是畫蛇添足，不能流于形式，要緊抓內(nèi)容的精髓，揭示內(nèi)容的本質(zhì)。

3.4? 設(shè)計(jì)板書彰顯課程內(nèi)容的邏輯

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)利用板書突出本節(jié)課重點(diǎn)與邏輯，并讓學(xué)生記在筆記本上。將信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)進(jìn)行融合，并不是要忽略傳統(tǒng)的教學(xué)手段，而是將現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合，既將抽象的知識(shí)直觀、動(dòng)態(tài)地展示出來，又將知識(shí)重點(diǎn)以板書形式呈現(xiàn)，使學(xué)生理解并記憶本節(jié)課的重點(diǎn)。

4? 結(jié)束語

信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中有著舉足輕重的作用，主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：

1）信息技術(shù)的應(yīng)用改變了課堂教學(xué)模式的理論、觀念和方法，豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容，使得教學(xué)過程更富有時(shí)代氣息；

2）信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用有利于轉(zhuǎn)變教師的角色，降低教師備課的壓力，節(jié)省時(shí)間；

3）信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用改變了教師的教學(xué)方式，也改變了學(xué)生學(xué)習(xí)的方式，在先進(jìn)的技術(shù)手段和種類繁多的教學(xué)資源的支持下，教師可以把更多的精力放在培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展上，能夠有創(chuàng)造性、有選擇地開展和實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，使教學(xué)活動(dòng)更加高效和有趣；

4）信息技術(shù)的支持增強(qiáng)了學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生及學(xué)生與教學(xué)材料之間的交互性，使學(xué)生能夠根據(jù)自己對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握有選擇地決定自己的學(xué)習(xí)方式。

從時(shí)代發(fā)展的角度展望未來，信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合必然成為我國(guó)未來教育發(fā)展的重要主題之一，并將引領(lǐng)課程與教學(xué)的再次變革和信息技術(shù)的接續(xù)創(chuàng)新。由此，一定要深入研究和探討教育教學(xué)過程中的各種問題，形成新方法、新技術(shù)、新理念，推動(dòng)信息技術(shù)與課程和教學(xué)深度融合，加快我國(guó)教育發(fā)展步伐，為實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）[A/OL].（2010-07-29）[2020-07-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[3]吳正憲，張秋爽，李惠玲.和吳正憲老師一起讀數(shù)學(xué)新課標(biāo)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2013.