利用信息技術(shù)培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力

尚玉芬

[摘 要] 隨著信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，特別是隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教育領(lǐng)域的逐步滲透，信息技術(shù)憑借自身的強(qiáng)大優(yōu)勢，為中小學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和特長發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇。就數(shù)學(xué)學(xué)科而言，信息技術(shù)將架設(shè)起數(shù)學(xué)知識之抽象性和學(xué)生思維之形象性的橋梁，提高學(xué)生獲取信息、暢通交流、探索問題以至分析問題和解決問題的能力，最終實(shí)現(xiàn)構(gòu)建知識體系目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 信息技術(shù)；小學(xué)生；數(shù)學(xué)思維能力；抽象思維；有效思維

[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1002-8129（2018）07-0123-05

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中確定小學(xué)數(shù)學(xué)課程的總體目標(biāo)是：“知識技能、數(shù)學(xué)思考、問題解決、情感態(tài)度的整體發(fā)展與實(shí)現(xiàn)?！盵1]可以看出，新課改背景下的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)不僅注重對知識的滲透，而且還注重學(xué)生思維方式的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)就是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，在數(shù)學(xué)課堂上只有把握知識呈現(xiàn)的邏輯性，遵循教育規(guī)律和學(xué)生成長規(guī)律，才能潛移默化地發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，這既是教學(xué)過程中要遵循的原則，也是“發(fā)展數(shù)學(xué)思維”這一目標(biāo)達(dá)成的必經(jīng)之路。

那么，目前小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)存在哪些問題？

其一，學(xué)生的抽象思維能力弱，認(rèn)知不到位。小學(xué)生的思維特點(diǎn)是以具體的形象思維為主，逐漸向抽象邏輯思維過渡。由于小學(xué)生年齡較小，生活經(jīng)驗(yàn)缺乏，每接受一個(gè)新事物都較難掌握，只有通過具體、形象的事例來說明抽象的數(shù)學(xué)概念，并通過大量直觀的操作再現(xiàn)知識的形成過程，搭建各種橋梁以溝通教材文本與學(xué)生認(rèn)知，才能讓他們比較容易地理解接受。針對這種情況，教師可以通過把握學(xué)生直觀思維強(qiáng)的特點(diǎn)，嘗試將數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合在一起，以加強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維能力。但我們在進(jìn)行直觀教學(xué)時(shí)，往往因?yàn)檫^多地強(qiáng)調(diào)直觀操作，所以忽略了他們抽象思維的過程和結(jié)果，而教師又對他們形象到抽象這一過程的認(rèn)知與研究不夠，造成小學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)后的認(rèn)知不到位。

其二，學(xué)生的有效思維時(shí)間短，能力發(fā)展不理想。由于小學(xué)生年紀(jì)小，課堂自律能力較差，注意力集中的時(shí)間比較短，因而他們對知識的有效記憶時(shí)間也比較短。加上相當(dāng)部分教師的專業(yè)素質(zhì)不過硬，教學(xué)觀念落后，教學(xué)方法單一且缺乏靈活性，因此使得學(xué)生的思維得不到有效刺激。長此以往，只會使學(xué)生的思維趨于停滯，這種被動接受知識的狀態(tài)談不上任何能力的發(fā)展。

其三，學(xué)生的思維理解層次低，自主探究性缺乏。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，促使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法與規(guī)律，是教師的主要任務(wù)。但就小學(xué)生來說，由于他們的思維比較固定，理解也僅限于表面，一般難以進(jìn)行獨(dú)立思考，這就需要教師加強(qiáng)對學(xué)生思維創(chuàng)新性、獨(dú)立性、靈活性和多向性的培養(yǎng)，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動發(fā)現(xiàn)知識、探索規(guī)律，從而加強(qiáng)對知識的理解和掌握，使思維向縱深發(fā)展。然而大多數(shù)教師會根據(jù)自己的教學(xué)習(xí)慣與思路去設(shè)計(jì)教學(xué)流程，較少關(guān)注學(xué)生的感受，學(xué)生只能處于“被牽著鼻子走”的狀態(tài)，學(xué)生的主體性得不到發(fā)揮，能力的培養(yǎng)成了空談。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教育領(lǐng)域的逐步滲透，信息技術(shù)借助自身圖形、聲音、色彩、文字等優(yōu)勢，大大地提高了學(xué)生的積極性、主動性、創(chuàng)造性，為個(gè)別化學(xué)習(xí)和特長發(fā)展提供了前所未有的條件[2]。教育要與時(shí)俱進(jìn)，必須逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革。數(shù)學(xué)是抽象性、邏輯性很強(qiáng)的一門學(xué)科，而小學(xué)生的思維正處于由具體形象思維為主向抽象邏輯思維為主的過渡階段，所以小學(xué)數(shù)學(xué)必須在數(shù)學(xué)知識的抽象性和學(xué)生思維的形象性之間架起一座橋梁，信息技術(shù)正是這樣一座橋梁。

那么，如何借助信息技術(shù)的優(yōu)勢，解決這些實(shí)際教學(xué)中的短板？

第一，將抽象的概念具體化。以往的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師通常以語言或板書的形式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念，在這個(gè)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)多為機(jī)械記憶，效果十分有限，難以確保學(xué)生素養(yǎng)的全面養(yǎng)成。然而信息技術(shù)可以將抽象的概念與豐富的感性材料結(jié)合起來，幫助學(xué)生獲取大量形象直觀的感性認(rèn)知，進(jìn)而使學(xué)生在主動思考的基礎(chǔ)上透過現(xiàn)象看本質(zhì)，概括總結(jié)出事物的本質(zhì)屬性。同時(shí)，學(xué)生通過形象化的展示，能更深入地了解概念的內(nèi)涵與外延，從而對概念有更深層次的理解。如教學(xué)“角的認(rèn)識”這一知識點(diǎn)，可以用多媒體動態(tài)演示如下：首先顯示一個(gè)點(diǎn)，接著通過該點(diǎn)引出兩條射線，讓學(xué)生理解“所謂角，就是從一個(gè)點(diǎn)引出兩條射線所組成的圖形”；然后比較角的大?。涸诔鍪緝蓚€(gè)角后，利用動畫讓兩個(gè)角的頂點(diǎn)和一邊分別重合，通過閃爍效果，讓學(xué)生不僅能夠直觀地看出“哪個(gè)角大，哪個(gè)角小”，而且很快明白“角的大小與其張開的大小直接相關(guān)，而與射線的長短無關(guān)”這一道理[3]。這樣通過動態(tài)的、直觀的、形象的演示不斷再現(xiàn)知識的產(chǎn)生、形成過程，可以使學(xué)生更容易地理解和掌握知識，讓學(xué)生在觀察與思考的過程中掌握思維的一般方法，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力的發(fā)展。

第二，將具體的問題情趣化。在課堂教學(xué)中，可以通過多媒體的聲、光、影等迅速吸引學(xué)生的注意力，讓學(xué)生盡快進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入積極思維狀態(tài)。如教學(xué)“圓的認(rèn)識”時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)童話情景：小動物們舉行自行車比賽，比賽結(jié)果如何呢？請大家觀看屏幕。這時(shí)，畫面出現(xiàn)了4個(gè)可愛的小動物：小猴、小貓、小兔和小狗，它們分別乘坐方形、橢圓形、圓形（車軸在中間、車軸不在中間各一輛）車輪的自行車參加比賽（利用特寫鏡頭把不同設(shè)計(jì)的自行車車輪一一展示，引發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑與思考）。盡管它們都很努力，但由于它們乘坐的自行車車輪不一樣，很快就拉開了距離。接著，老師讓學(xué)生根據(jù)不同車輪前進(jìn)的情況預(yù)測比賽結(jié)果，究竟誰能得第一？“小狗得第一”“為什么？”“因?yàn)樾」夫T的車輪是圓的?！薄靶⊥抿T的車輪也是圓的，為什么它不得第一呢？”“因?yàn)樾⊥玫能囕喌能囕S不在中間”“為什么車輪要做成圓的？車軸要裝在中間？”故事情境簡潔明了地突出了本課主題，在學(xué)生對圓的準(zhǔn)確感知的基礎(chǔ)上，對其基本特征及應(yīng)用價(jià)值有了強(qiáng)烈的探究欲望，有效啟動了學(xué)生的積極思維機(jī)制。

第三，將難點(diǎn)問題碎片化。雖然數(shù)學(xué)思維有助于學(xué)生智力的增長，并且在學(xué)生綜合素質(zhì)提高過程中起到了重要助推作用，但由于數(shù)學(xué)學(xué)科知識本身的邏輯性和抽象性，小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中仍舊會感到比較吃力。“難點(diǎn)”之所以會成為難點(diǎn)，是因?yàn)檫@些知識要么太“陡”，要么太抽象。運(yùn)用多媒體技術(shù)則能整合和優(yōu)化各種媒介，有效分化教學(xué)難點(diǎn)，從而提高教學(xué)效率。如教學(xué)“圓柱體的體積”時(shí)，讓學(xué)生在課堂上動手分解圓柱很繁瑣，而且很費(fèi)時(shí)，未必能達(dá)到預(yù)期效果。為此可以先引導(dǎo)學(xué)生回憶圓面積的推導(dǎo)過程，然后由淺入深，讓學(xué)生思考：圓柱體能不能轉(zhuǎn)化成學(xué)過的立體圖形以推導(dǎo)它的體積計(jì)算公式呢？學(xué)生展開討論后，教師利用多媒體展示圓柱的解剖圖，演示疊加過程，學(xué)生一看就能明白。然后觀察長方形的底面積等于圓柱的底面積，長方體的高等于圓柱的高，又因?yàn)閳A柱的體積等于長方體的體積，所以圓柱的體積就等于底面積乘高。這樣在演示的過程中，就分散了難點(diǎn)，學(xué)生也容易理解和內(nèi)化。

第四，將文本問題生活化。所有的理論知識都來源于日常生活，“數(shù)學(xué)即生活”。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師要善于把“小課堂”與“大社會”有機(jī)結(jié)合起來，激勵(lì)學(xué)生去尋找、發(fā)現(xiàn)和解決身邊實(shí)際的數(shù)學(xué)問題，使學(xué)生在學(xué)用結(jié)合中切實(shí)感受數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵，以拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，培養(yǎng)學(xué)生綜合思考數(shù)學(xué)問題和逐步解決實(shí)際問題的能力。一般說來，小學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)較少，有些教學(xué)內(nèi)容在傳統(tǒng)課堂中是無法進(jìn)行直觀操作的，教師也難以在課堂上直接演繹實(shí)際生活場景，而信息技術(shù)可以突破這個(gè)限制。如“數(shù)據(jù)的收集和整理”一節(jié)，教材設(shè)計(jì)有這樣的一個(gè)情景問題：統(tǒng)計(jì)10分鐘內(nèi)通過同一個(gè)路口的各種車輛的數(shù)量。這在傳統(tǒng)課堂上是沒法具體操作的，當(dāng)然也不可能讓學(xué)生實(shí)地去做那種危險(xiǎn)的操作，這時(shí)利用信息技術(shù)，可以把課本上的插圖變成實(shí)景：動畫顯示出一輛輛摩托車、小汽車、大客車、載重車等通過一個(gè)路口。學(xué)生在模擬的實(shí)景中收集數(shù)據(jù)，注意力集中，學(xué)習(xí)興趣很濃。問題在學(xué)生的主動探索中得到了有效解決，真實(shí)的生活體驗(yàn)也為后續(xù)的學(xué)習(xí)與思考奠定了基礎(chǔ)。

數(shù)學(xué)教學(xué)的目的，不僅在于傳授知識，讓學(xué)生學(xué)習(xí)、理解、掌握數(shù)學(xué)知識，更在于教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。借助信息技術(shù)達(dá)成這一目標(biāo)，是信息時(shí)代的大勢所趨，也是提高學(xué)生核心素養(yǎng)之所需。

[參考文獻(xiàn)]

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]陳亞明.超越課堂：小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究與實(shí)踐[M].寧波：寧波出版社，2013.

[3]何克拉，吳 娟.信息技術(shù)與課程整合[M].北京：高等教育出版社，2017.

[責(zé)任編輯：李利林]