小學數(shù)學信息化教學情境探究

汪 曉（安徽省蕪湖市育紅小學旭日天都校區(qū)）

鼓勵學生應(yīng)用信息化手段自主學習小學數(shù)學知識，提升應(yīng)用信息技術(shù)分析、解決數(shù)學問題的能力是未來小學數(shù)學教學改革的主旋律。近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，線上教學、線上線下混合式教學、計算機輔助教學已成為小學數(shù)學的基本教學手段，很多教師也進行了信息化教學改革的相關(guān)探究。文章通過對信息化教學情境在小學數(shù)學教學中的探究，促使學生對數(shù)學知識的認知方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，以激發(fā)學生的探究熱情，調(diào)動學生的學習積極性，提升學生的信息素養(yǎng)。

一、信息化智慧課堂概述

1. 信息化智慧課堂的內(nèi)涵

小學數(shù)學教學要注重信息技術(shù)與數(shù)學課程內(nèi)容的有機融合，大力開發(fā)并向?qū)W生提供豐富的學習資源，把信息技術(shù)作為學生學習數(shù)學和解決問題的有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實的、探究性的數(shù)學活動中去。信息化智慧課堂借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過科學化、系統(tǒng)化的教學設(shè)計實現(xiàn)更為直接、生動的現(xiàn)代化教學，拓寬學生的視野，提升學生的創(chuàng)新思維能力。信息化智慧課堂的設(shè)計要基于學生的認知過程，以課堂教學的知識技能、數(shù)學思考、問題解決、情感態(tài)度為目標，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)以下目標：智能感知，化抽象感受為直接感受；數(shù)據(jù)分析，化大眾教學為個性化教學；人機互動，化單一教學為多元化教學；智能反饋，化主觀為客觀。另外，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化教學資源實現(xiàn)了教師教學的有效性、多樣性和趣味性，也實現(xiàn)了學生學習的高效性和靈活性，能夠分析不同層次學生的學習需求，形成對某一知識模塊教學效果的評價，真正做到了個性化教學。

2. 信息化智慧課堂的結(jié)構(gòu)

信息化智慧課堂是整個教學過程的集中體現(xiàn)，包括課前備課、課堂授課、課后輔導練習和教學評價的整個階段，可以從學生的認知過程、教師的教學活動組織兩個方面出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代化教學構(gòu)建信息化智慧課堂。信息化智慧課堂構(gòu)建的模型要從學生的認知過程出發(fā)，將虛擬仿真、大數(shù)據(jù)分析、人機交互、智能推送等方法貫穿情境教學組織的全過程，包括情境導入、過程導學、拓展創(chuàng)新和反饋評價四個必要模塊。學生認知過程與教學組織過程通過信息技術(shù)實現(xiàn)更加緊密的結(jié)合，最終達到培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，以及應(yīng)用和創(chuàng)新的能力。

二、小學數(shù)學信息化教學情境的構(gòu)建

1. 虛擬體驗式感知情境教學構(gòu)建

為了滿足教學需求，往往需要教師引導學生從大自然的萬事萬物中去感知數(shù)學。然而，每名學生的知識儲備和感知能力不同，從而導致部分學生無法真正發(fā)現(xiàn)問題。利用虛擬仿真技術(shù)可以實現(xiàn)聽覺感知、視覺感知和運動感知等，讓學生體驗在模擬出的真實環(huán)境中認識事物的形成、過程的發(fā)展、圖像的構(gòu)建等。

在實際教學中，教師可以讓學生體驗虛擬現(xiàn)實中的環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣，突破時間和空間的限制，使學生清楚地認識如物體的形狀、3D 圖像的旋轉(zhuǎn)、事物隨時間或空間的發(fā)展等。例如，人教版《義務(wù)教育教科書·數(shù)學》（以下統(tǒng)稱“教材”）中的圖形與幾何板塊教學內(nèi)容可以通過虛擬仿真技術(shù)進行教學，如表1所示。

表1 圖形與幾何板塊教學活動設(shè)計

表1 為教材中圖形與幾何板塊教學內(nèi)容及設(shè)計的對應(yīng)教學活動。對比現(xiàn)有教學方法，通過模擬現(xiàn)實讓學生用一種可視化的體驗了解空間圖形的形狀、運動，以及位置與方向的變化。通過改變學生的認知模式，讓學生直觀感受三維立體圖形，以收到更好的教學效果。

2. 信息化游戲式情境教學構(gòu)建

教學游戲符合小學生的好奇心和競爭意識的心理特征，是激發(fā)學生學習興趣的有效手段。如何指導學生開展教學游戲，成為很多教師一直努力的方向。但是，傳統(tǒng)的教學游戲存在一些不足，如教學游戲中涉及的工具需要制作，教師課堂教學中可指導的學生人數(shù)有限，游戲環(huán)節(jié)時間過短或者過長，教學游戲影響教學計劃的完整實施，等等。教師可以利用多媒體設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計教學游戲?qū)崿F(xiàn)智慧課堂。例如，教材中認識物體和圖形、有余數(shù)的除法、位置與方向在教學游戲的設(shè)置上可以與信息化智慧課堂實現(xiàn)較好的結(jié)合，如表2所示。

表2 信息化智慧課堂教學游戲范例

3. 個性化智能推送情境教學構(gòu)建

現(xiàn)代信息化教學除了創(chuàng)設(shè)和模擬多種教學情境，還注重學生的個性化教學。由于在課堂教學中學生對事物的感觀和認知程度不同，使其對知識的理解和掌握程度也不同，故利用數(shù)據(jù)分析和智能推送技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)教師的個性化教學和學生的個性化學習。信息化智能推送是基于對學生的學情分析，將課堂學習和課后練習反饋至數(shù)據(jù)分析中心，然后實現(xiàn)智能推送的個性化教學。

例如，在教學教材五年級下冊“分數(shù)加減法的簡便運算”這節(jié)課時，教師為學生設(shè)置了四道練習題：涉及分數(shù)簡便運算和括號的運用。首先，教師在智慧教育系統(tǒng)設(shè)置好上述四個知識模塊，每個模塊添加20 道此知識模塊的習題，輸入脫式計算過程和結(jié)果作為最終正確答案的比對項。其次，開啟智慧教育系統(tǒng)自主組卷，每個知識模塊隨機抽取2道題，共8道題推送至學生端進行作答。系統(tǒng)通過比對標準答案，智能分析出每名學生對應(yīng)每個模塊的正確率，以幫助教師了解每名學生的知識薄弱點，有針對性地進行個性化教學。通過系統(tǒng)的學習，智能分析并推送錯誤率高的同類題型，對學生薄弱的知識點進行“掃盲”，促使學生高效學習，促進教師精準教學，從而實現(xiàn)“以學定教”的教學理念。

三、結(jié)束語

隨著計算機和人工智能技術(shù)的不斷推進，對信息技術(shù)和智慧化教學探索提出了更高的要求。教師應(yīng)該開闊眼界、不斷學習，了解時代發(fā)展所帶來的新技術(shù)，開發(fā)和利用豐富多彩的信息化課程資源，構(gòu)建靈活、高效的課堂教學，凸顯學生的主體地位，實現(xiàn)知識技能和情感態(tài)度的全面發(fā)展。