探究信息技術(shù)背景下小學數(shù)學教學中學生“數(shù)感”的培養(yǎng)

孔毅剛

【摘要】隨著信息技術(shù)的發(fā)展，將信息技術(shù)應用于教學領(lǐng)域已成為一種發(fā)展趨勢.文章以信息技術(shù)背景下小學數(shù)學教學中學生“數(shù)感”的培養(yǎng)為研究主題，在《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》的指導下，探索信息技術(shù)與小學數(shù)學教學的融合維度，并以人教版小學數(shù)學教材的教學為例提出了創(chuàng)設教學情境、設計教學課件和動畫等教學策略，以期為小學數(shù)學教師提供一些教學參考.

【關(guān)鍵詞】小學數(shù)學；核心素養(yǎng)；信息技術(shù)；數(shù)感

引 言

小學數(shù)學核心素養(yǎng)主要包括數(shù)感、量感、符號意識、運算能力、幾何直觀、空間觀念、推理意識、數(shù)據(jù)意識、模型意識、應用意識、創(chuàng)新意識.其中數(shù)感主要是指對于數(shù)與數(shù)量、數(shù)量關(guān)系及運算結(jié)果的直觀感受，要求學生能夠在真實情境中理解數(shù)和數(shù)的運算的意義，能初步體會實際生活中蘊含的數(shù)量關(guān)系，從而體會數(shù)學表達的簡潔性和準確性，進而激起數(shù)學學習的興趣，激發(fā)數(shù)學情感.《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（下稱“新課標”）明確要求數(shù)學教師應該促進信息技術(shù)與數(shù)學課程的融合，利用信息技術(shù)獲取豐富的學習資源、設計活潑生動的教學過程、促進數(shù)學教學方式的變革.因此，教師將信息技術(shù)應用于小學數(shù)學教學中學生“數(shù)感”的培養(yǎng)，可以幫助學生更輕松地理解抽象的數(shù)學知識，提高學習效率.

一、利用信息技術(shù)創(chuàng)設教學情境，幫助學生建立“數(shù)感”認知

“數(shù)感”是一個比較抽象的數(shù)學概念，學生形成并鞏固“數(shù)感”是一個長期的過程.教師在教學過程中，需要為學生設計一個循序漸進的教學過程，利用與學生認知發(fā)展過程相一致的教學順序，幫助學生降低對數(shù)學學習的恐懼心理，從而幫助學生更高效地形成數(shù)學學科核心素養(yǎng).所以，教師可以利用信息技術(shù)為學生創(chuàng)設相應的教學情境，幫助學生積累充足的“數(shù)感”感性經(jīng)驗，建立對“數(shù)感”的初始印象，形成“數(shù)感”認知.

以人教版小學數(shù)學一年級上冊第三單元“1～5的認識和加減法”中第三節(jié)“幾和第幾”的教學內(nèi)容為例，為了幫助學生初步建立數(shù)感并形成運用數(shù)學表示實際生活中的各類事物的意識，教師可以利用信息技術(shù)為學生創(chuàng)設教學情境：搜索“數(shù)鴨子”這一兒歌的動畫視頻，再利用投影儀等設備為學生放映兒歌動畫視頻，視頻放映結(jié)束后，組織學生真實模擬數(shù)鴨子活動.具體操作如下：首先選取兩名學生站在講臺上，作為兒歌演唱者，然后選取五名學生并分別為五名學生提供寫有1～5數(shù)字的號碼牌，要求學生現(xiàn)場改編演繹兒歌內(nèi)容，將“快來快來數(shù)一數(shù)，二四六七八”改編為“快來快來數(shù)一數(shù)，一二三四五”，同時，教師為學生播放背景音樂和視頻以提升游戲趣味性，營造更具沉浸感的教學情境.最后詢問學生兒歌中的“一二三四五”指的是什么，有的學生說指的是扮演鴨子的學生身上的號碼牌，有的學生說指的是游過大橋的鴨子數(shù)量，教師對學生的不同意見表示贊同，通過挑選多組學生反復改編演繹兒歌內(nèi)容，幫助學生儲備大量感性經(jīng)驗，更直觀地感受“一只鴨子”和“第一只鴨子”、“五只鴨子”和“第五只鴨子”之間的區(qū)別，進而幫助學生學會區(qū)分基數(shù)和序數(shù)，初步建立“數(shù)感”認知.

二、利用信息技術(shù)設計教學課件和動畫，幫助學生理解算理

算理即計算過程中的道理，是計算過程中的思維方式.主要表現(xiàn)為“為什么要這樣算”的思考過程，是一類比較抽象的數(shù)學知識.幫助學生理解算理并提高運算能力是小學數(shù)學教師的重要教學任務之一，大部分教師都能認識到“理論結(jié)合實踐”的重要性，利用數(shù)一數(shù)、撥一撥的實踐操作引導學生理解抽象的算理.而隨著科學技術(shù)的發(fā)展和教育部門對信息技術(shù)為教育賦能增效的倡議，小學數(shù)學教師應積極探索利用信息技術(shù)幫助學生理解算理的有效路徑，利用教學課件或教學動畫將抽象的算理直觀且生動地演繹出來，不僅能夠幫助學生更好、更快地理解和掌握算理，還能有效增強教學過程的趣味性.在潛移默化中令學生將“數(shù)學學習”和“心理愉悅”聯(lián)系在一起，從而幫助學生養(yǎng)成愛學習、愛數(shù)學的好習慣，在課前、課后積極主動完成各類學習任務，在學習中獲得心理愉悅和成就感.

以人教版小學數(shù)學一年級下冊第二單元“20以內(nèi)的退位減法：十幾減9”教學內(nèi)容為例，在開展教學時，教師可以利用直觀、有趣的教學課件或教學視頻降低學生的理解難度.可以制作“青蛙跳一跳”的教學動畫，即將屏幕一分為二，畫滿荷葉，荷葉十個為一列，在講解到“15-9”這一例題時，先在屏幕左側(cè)添加15只青蛙，其中10只青蛙為一排，剩余5只青蛙在第二排，然后通過鼠標點擊，把排成一排的10只青蛙逐個跳到屏幕右側(cè)的荷葉上，教師點擊9下，9只青蛙轉(zhuǎn)移到屏幕右側(cè)，此時屏幕左側(cè)還剩下兩排青蛙，一排有1只，另一排有5只，學生將剩余兩排青蛙只數(shù)加起來就得到了“15-9”的運算結(jié)果.學生在此過程中，通過觀察青蛙跳動，可以自己總結(jié)出先計算“10-9”，然后將剩余的數(shù)5與1相加的算理.

三、利用信息技術(shù)打造沉浸式教學模式，幫助學生感受“數(shù)感”

在新課標的指導下，實現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學教學的有機結(jié)合成為學校的重要任務.所以，當前很多學校不僅為每間教室配備了校園網(wǎng)、計算機、投影儀、幕布等設備，甚至還購置了例如VR眼鏡等高科技信息產(chǎn)品，幫助教師探索更豐富的教學模式，為學生帶來耳目一新的學習體驗.因此，小學數(shù)學教師可以利用VR眼鏡等高科技信息技術(shù)為學生打造沉浸式教學模式，幫助學生近距離感受“數(shù)感”，幫助學生更具體地感受“數(shù)感”這一核心素養(yǎng)對數(shù)學學習的重要作用，激發(fā)學生感受“數(shù)感”、形成“數(shù)感”和鞏固“數(shù)感”的自覺性.一方面，教師可以利用信息技術(shù)為學生模擬與課后應用題一致的虛擬場景，幫助學生親身體驗課后應用題情境，進而促使“數(shù)感”培養(yǎng)目標的實現(xiàn).另一方面，教師可以利用信息技術(shù)為學生模擬數(shù)、數(shù)量比較、數(shù)量計算等在實際生活中的應用場景，讓學生初步體會實際生活中蘊含的“數(shù)感”，幫助學生樹立“理論聯(lián)系實際”的學習思維，助力學生數(shù)學能力和思維品質(zhì)的成長.

以人教版小學數(shù)學二年級上冊第二單元“100以內(nèi)的加法和減法”教學內(nèi)容為例，在開展教學時，教師可以根據(jù)教材第15頁“練習二”欄目的第3題（如圖1）設計虛擬情境，學生戴上VR眼鏡后，將會看到面前有四堆不同種類的郵票，教師先要求學生通過數(shù)數(shù)的方式數(shù)出各類郵票的數(shù)量，若有學生數(shù)錯郵票數(shù)量，教師則應該及時教育學生要細心.然后，教師為學生出題，要求學生又快又準確地回答問題，例如“風景郵票和人物郵票共有多少枚？”“拿走一半人物郵票后，人物郵票和風景郵票共有多少枚？”等.學生在此過程中不僅利用解題鞏固了學習內(nèi)容，還能獲得有趣的學習體驗.

四、利用信息技術(shù)設計趣味“數(shù)感”游戲，提升學生學習興趣

小學生好奇心強、注意力容易分散，所以利用課堂游戲開展教學，實現(xiàn)“在玩中學”是小學數(shù)學教學的重要方式.教師根據(jù)教學內(nèi)容為學生設計課堂游戲，可以提升教學過程的趣味性，有效活躍課堂氣氛，形成民主和諧的師生關(guān)系，以輕松愉悅的課堂氛圍促進學生思維成長.同時，可以幫助學生收獲學習信心，進而在后續(xù)學習中愿意通過不斷地思考和探索解決數(shù)學問題，并在解決數(shù)學問題的過程中收獲成就感.成就感會對學生的數(shù)學學習形成正反饋，進而鞏固學生正確的學習態(tài)度和學習方法.因此，教師在利用信息技術(shù)設計趣味“數(shù)感”游戲時，要關(guān)注“數(shù)感”游戲內(nèi)容與實際生活的聯(lián)系，還要合理控制游戲難度.通過將“數(shù)感”游戲難度控制在學生的“最近發(fā)展區(qū)”，提升游戲規(guī)則的易懂性，從而節(jié)省解釋游戲規(guī)則的時間，為學生帶來耳目一新的數(shù)學學習新體驗，有效提高學生的學習效率和積極性.

以人教版小學數(shù)學二年級下冊第七單元“萬以內(nèi)數(shù)的認識”教學內(nèi)容為例，該單元的教學難點是教會學生理解“拐彎數(shù)”，即接近整百、整千拐彎處的數(shù)，例如1999，2007等.教師可以利用多媒體設備為學生設計“找最近”的游戲，為學生呈現(xiàn)一個整千的數(shù)，然后出示四個與整千的數(shù)距離比較近的數(shù)，要求學生找出與整千的數(shù)最接近的選項并利用答題器作答，第一個按下答題器并答對的學生起立念出所選的數(shù)便可以獲得獎品.

如：教師為學生呈現(xiàn)3000這一整千的數(shù)，下設四個選項分別為：

A.3005B.2997C.3002D.2999

學生通過計算發(fā)現(xiàn)A選項與3000的差為5，B選項與3000的差為3，C選項與3000的差為2，D選項與3000的差為1，則應該選擇D選項，D選項應該被讀作“兩千九百九十九”.教師還可以將“找最近”游戲與“奪寶”游戲相結(jié)合，即通過分屏處理使屏幕左側(cè)為“找最近”游戲頁面，屏幕右側(cè)為“奪寶”游戲頁面，學生每在“找最近”游戲中獲得相應的分數(shù)，就可以在屏幕右側(cè)的“奪寶”游戲中走相應的步數(shù)，這將會極大激發(fā)學生參與游戲的積極性.

五、利用交互式多媒體教具實現(xiàn)多維互動，提高新課教學效率

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提升，交互式智能平板、交互式白板開始在教學過程中出現(xiàn)，并承擔著重要的教學任務.交互式智能平板和交互式白板在傳統(tǒng)的師生互動和生生互動之外創(chuàng)新出了人機互動模式，有利于打造多維互動課堂，提升課堂互動質(zhì)量，有效調(diào)動課堂氛圍，為學生提供愉悅、輕松的學習服務.因此，教師可以結(jié)合交互式智能平板和交互式白板的各種功能實現(xiàn)多維互動，提升學生“數(shù)感”的培養(yǎng)效率和質(zhì)量.

以人教版小學數(shù)學三年級上冊第六單元“多位數(shù)乘一位數(shù)”教學內(nèi)容為例，在開展教學時，教師可利用交互式智能平板設計問題導向、交互反饋、信息整合和新知傳授四個過程.在問題導向階段，教師可先要求學生復習上一單元“倍的認識”相關(guān)知識，并讓學生以小組討論的形式復現(xiàn)上節(jié)課的教學活動，以此鞏固倍的概念和加深對倍的本質(zhì)理解；在交互反饋階段，教師可可以通過來回巡視了解學生的討論情況，利用交互式智能平板的授課助手，采集學生作品并上傳大屏幕，要求其他組的學生對展示作品進行點評，再利用交互智能平板中全方位的互動工具和手段，對學生的討論成果進行專業(yè)點評并引導學生互相點評，在此過程中實現(xiàn)“智慧的擴散”，每名學生都能體會到其他學生的解決思路，從而充實自己的想法；在信息整合階段，教師可根據(jù)學生討論結(jié)果引導學生建立起多位數(shù)乘一位數(shù)的三級框架結(jié)構(gòu)；在新知傳授階段，教師可利用交互式智能平板展示教學課件和其他教學資源，為學生提供邏輯性強且全面的新課知識，從而提高新課教學效率.

六、利用線上教學視頻和微課視頻幫助學生課后鞏固“數(shù)感”

要想培養(yǎng)學生形成“數(shù)感”這一核心素養(yǎng)，只利用課堂教學時間是不夠的，所以小學數(shù)學教師可以利用線上教學視頻和微課視頻幫助學生在課后鞏固“數(shù)感”，線上教學視頻一般是一個比較完整的教學視頻，可以為學生提供一節(jié)課、一個單元的知識講解過程，時長約在20～40分鐘，微課視頻則是只涉及一個數(shù)學知識點的視頻，視頻時長約在3～5分鐘，兩類教學視頻具有不同的應用場景和應用效果，教師應該根據(jù)教學目標選擇合適的教學視頻.

以人教版小學數(shù)學三年級下冊第二單元“除數(shù)是一位數(shù)的除法”教學內(nèi)容為例，要想幫助學生提升估算素養(yǎng)，表達估算思路并形成估算習慣，教師在開展教學時，可以設計以“估算”為主題的微課教學視頻，幫助學生有針對性地提高估算能力.教師在設計微課教學視頻時，可以從估算在生活中的應用、常見的估算方式、如何根據(jù)算式特點選擇合適的估算方式和估算習題練習這四個方面入手，為學生提供知識框架相對完整且有邏輯的微課教學視頻.若教師在教學過程中發(fā)現(xiàn)未達到預期教學效果，則可以為學生提供線上教學視頻，幫助學生從0到1的重新學習“除數(shù)是一位數(shù)的除法”知識，在重復學習和復現(xiàn)教學情境的過程中深化數(shù)學知識，實現(xiàn)知識遷移.同時，通過與其他知識配套講解，幫助學生從橫向把握乘法和除法之間的聯(lián)系，深刻理解乘法和除法互為逆運算這一知識.

結(jié) 語

綜上所述，小學階段能為學生今后的學習生活奠定堅實的基礎(chǔ)，而數(shù)學又是小學階段的必修科目，對于心智尚未發(fā)展成熟的小學生而言，數(shù)學學科較為晦澀難懂，實際的學習難度較大，傳統(tǒng)教學模式下難以對學生的“數(shù)感”進行有效的培養(yǎng).隨著信息技術(shù)的廣泛運用，在小學數(shù)學教學過程中，綜合應用多項現(xiàn)代化教育技術(shù)可以有效培養(yǎng)學生的“數(shù)感”，幫助學生更好地理解數(shù)學知識，提高學習效率.

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