小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)情境探究

汪曉

摘? 要：隨著信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革中的推廣與應(yīng)用，智慧課堂教學(xué)理念應(yīng)運(yùn)而生。文章先對信息化智慧課堂的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詮釋，然后結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際，介紹了構(gòu)建信息化智慧課堂教學(xué)情境的有效途徑，包括虛擬體驗(yàn)式情境教學(xué)、游戲式情境教學(xué)和基于個(gè)性化教學(xué)需要的智能推送情境教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué);智慧課堂;信息化;教學(xué)情境

鼓勵學(xué)生應(yīng)用信息化手段自主學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)知識，提升應(yīng)用信息技術(shù)分析、解決數(shù)學(xué)問題的能力是未來小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的主旋律。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，線上教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已成為小學(xué)數(shù)學(xué)的基本教學(xué)手段，很多教師也進(jìn)行了信息化教學(xué)改革的相關(guān)探究。文章通過對信息化教學(xué)情境在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的探究，促使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，以激發(fā)學(xué)生的探究熱情，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的有機(jī)融合，大力開發(fā)并向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，把信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探究性的數(shù)學(xué)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(xué)化、系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更為直接、生動的現(xiàn)代化教學(xué)，拓寬學(xué)生的視野，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。信息化智慧課堂的設(shè)計(jì)要基于學(xué)生的認(rèn)知過程，以課堂教學(xué)的知識技能、數(shù)學(xué)思考、問題解決、情感態(tài)度為目標(biāo)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：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(xué)為個(gè)性化教學(xué);人機(jī)互動，化單一教學(xué)為多元化教學(xué);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(xué)資源實(shí)現(xiàn)了教師教學(xué)的有效性、多樣性和趣味性，也實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的高效性和靈活性，能夠分析不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，形成對某一知識模塊教學(xué)效果的評價(jià)，真正做到了個(gè)性化教學(xué)。

2. 信息化智慧課堂的結(jié)構(gòu)

信息化智慧課堂是整個(gè)教學(xué)過程的集中體現(xiàn)，包括課前備課、課堂授課、課后輔導(dǎo)練習(xí)和教學(xué)評價(jià)的整個(gè)階段，可以從學(xué)生的認(rèn)知過程、教師的教學(xué)活動組織兩個(gè)方面出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)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(xué)生的認(rèn)知過程出發(fā)，將虛擬仿真、大數(shù)據(jù)分析、人機(jī)交互、智能推送等方法貫穿情境教學(xué)組織的全過程，包括情境導(dǎo)入、過程導(dǎo)學(xué)、拓展創(chuàng)新和反饋評價(jià)四個(gè)必要模塊。學(xué)生認(rèn)知過程與教學(xué)組織過程通過信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加緊密的結(jié)合，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)情境的構(gòu)建

1. 虛擬體驗(yàn)式感知情境教學(xué)構(gòu)建

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

在實(shí)際教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)中的環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，突破時(shí)間和空間的限制，使學(xué)生清楚地認(rèn)識如物體的形狀、3D圖像的旋轉(zhuǎn)、事物隨時(shí)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(xué)》（以下統(tǒng)稱“教材”）中的圖形與幾何板塊教學(xué)內(nèi)容可以通過虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，如表1所示。

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

2. 信息化游戲式情境教學(xué)構(gòu)建

教學(xué)游戲符合小學(xué)生的好奇心和競爭意識的心理特征，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效手段。如何指導(dǎo)學(xué)生開展教學(xué)游戲，成為很多教師一直努力的方向。但是，傳統(tǒng)的教學(xué)游戲存在一些不足，如教學(xué)游戲中涉及的工具需要制作，教師課堂教學(xué)中可指導(dǎo)的學(xué)生人數(shù)有限，游戲環(huán)節(jié)時(shí)間過短或者過長，教學(xué)游戲影響教學(xué)計(jì)劃的完整實(shí)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(jì)教學(xué)游戲?qū)崿F(xiàn)智慧課堂。例如，教材中認(rèn)識物體和圖形、有余數(shù)的除法、位置與方向在教學(xué)游戲的設(shè)置上可以與信息化智慧課堂實(shí)現(xiàn)較好的結(jié)合，如表2所示。

途徑 電腦屏幕顯示十組物品，找出每組中不屬于此組的物品，回答正確并且用時(shí)短者為勝 電腦屏幕顯示“韓信排兵布陣”，共81人，輸入n，即指令為每行n人，學(xué)生通過思考回答最后一行余下的人數(shù)，教師演示播放士兵分布變化及最后一行人數(shù) 通過VR眼鏡虛擬現(xiàn)實(shí)3D地圖，利用上、下、左、右代表方位，根據(jù)指示最先走出迷宮者為勝 ][表2? 信息化智慧課堂教學(xué)游戲范例]

3. 個(gè)性化智能推送情境教學(xué)構(gòu)建

現(xiàn)代信息化教學(xué)除了創(chuàng)設(shè)和模擬多種教學(xué)情境，還注重學(xué)生的個(gè)性化教學(xué)。由于在課堂教學(xué)中學(xué)生對事物的感觀和認(rèn)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(gè)性化教學(xué)和學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。信息化智能推送是基于對學(xué)生的學(xué)情分析，將課堂學(xué)習(xí)和課后練習(xí)反饋至數(shù)據(jù)分析中心，然后實(shí)現(xiàn)智能推送的個(gè)性化教學(xué)。

例如，在教學(xué)教材五年級下冊“分?jǐn)?shù)加減法的簡便運(yùn)算”這節(jié)課時(shí)，教師為學(xué)生設(shè)置了四道練習(xí)題：涉及分?jǐn)?shù)簡便運(yùn)算和括號的運(yùn)用。首先，教師在智慧教育系統(tǒng)設(shè)置好上述四個(gè)知識模塊，每個(gè)模塊添加20道此知識模塊的習(xí)題，輸入脫式計(jì)算過程和結(jié)果作為最終正確答案的比對項(xiàng)。其次，開啟智慧教育系統(tǒng)自主組卷，每個(gè)知識模塊隨機(jī)抽取2道題，共8道題推送至學(xué)生端進(jìn)行作答。系統(tǒng)通過比對標(biāo)準(zhǔn)答案，智能分析出每名學(xué)生對應(yīng)每個(gè)模塊的正確率，以幫助教師了解每名學(xué)生的知識薄弱點(diǎn)，有針對性地進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，智能分析并推送錯(cuò)誤率高的同類題型，對學(xué)生薄弱的知識點(diǎn)進(jìn)行“掃盲”，促使學(xué)生高效學(xué)習(xí)，促進(jìn)教師精準(zhǔn)教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)“以學(xué)定教”的教學(xué)理念。

三、結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)的不斷推進(jìn)，對信息技術(shù)和智慧化教學(xué)探索提出了更高的要求。教師應(yīng)該開闊眼界、不斷學(xué)習(xí)，了解時(shí)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(xué)，凸顯學(xué)生的主體地位，實(shí)現(xiàn)知識技能和情感態(tài)度的全面發(fā)展。

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