信息技術(shù)2.0背景下小學(xué)生幾何直觀核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

全驍

摘要：在新時(shí)代背景下，依托“十四五”計(jì)劃，如何進(jìn)行學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)成為了大家關(guān)注和思考的問題。而在小學(xué)的教育階段，數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)作為培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣的一種有效方式，其中幾何知識的學(xué)習(xí)是小學(xué)生由具體思維向抽象思維轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，怎樣做好小學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng)的培養(yǎng)就成了至關(guān)重要的問題?；诖耍诓殚喯嚓P(guān)參考資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，以年級組為單位，采用文獻(xiàn)查閱法和教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究法進(jìn)行我校小學(xué)生幾何直觀核心素養(yǎng)專題小組的建設(shè)，旨在利用現(xiàn)代信息技術(shù)，達(dá)到解決小學(xué)數(shù)學(xué)中幾何知識教學(xué)困境的目的，鍛煉學(xué)生的模型思維能力和空間思維能力，形成我校的數(shù)學(xué)幾何直觀校本課程，提升我校教師的現(xiàn)代信息技術(shù)能力，從而使得我校的小學(xué)幾何教學(xué)的核心素養(yǎng)培養(yǎng)得以更好的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)生? 幾何學(xué)習(xí)? 核心素養(yǎng)? 信息技術(shù)? 融合策略研究

1 研究背景及意義

1.1 研究背景

在“十四五”規(guī)劃下，踐行新一輪基礎(chǔ)教育課程改革（“新課改”）成為了教學(xué)的首要目標(biāo)?；厥住笆濉庇?jì)劃時(shí)間范圍之內(nèi)，運(yùn)用相應(yīng)的資料，[1]并將自身的實(shí)踐教訓(xùn)加以結(jié)合，可以知曉，在小學(xué)的幾何直觀關(guān)鍵性素養(yǎng)教導(dǎo)之內(nèi)，其存有的極具代表性的不足有以下幾點(diǎn)。

1.1.1由于陳舊的教育思想的影響，小學(xué)幾何教學(xué)活動之內(nèi)有著教學(xué)模式單一等不足，關(guān)鍵表現(xiàn)在于，學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)關(guān)鍵采用數(shù)學(xué)模型、生活等等實(shí)體物品作為前提，采取教學(xué)手段時(shí)并未將小學(xué)生的年齡特質(zhì)考量在內(nèi)，并且沒有考慮到學(xué)生們在空間順序思維方面存在的特性，在一定情況下對小學(xué)生空間觀念和空間感的培育產(chǎn)生了影響。[2]

1.1.2再者，當(dāng)今社會互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展十分迅速，可以在教學(xué)中以教育信息技術(shù)2.0背景為依托，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況采用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行集合教學(xué)，從而使得學(xué)生可以更直觀地理解幾何學(xué)習(xí)的本質(zhì)。[3]但是受限于客觀或主觀因素的影響，部分教師并沒有有效地利用信息技術(shù)進(jìn)行小學(xué)幾何的教學(xué)，也沒有學(xué)習(xí)相應(yīng)的資料，提升自己的信息技術(shù)利用能力，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)合理規(guī)劃教學(xué)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)效率不高。[4]

1.2 研究的目的和意義

基于以上關(guān)于在小學(xué)幾何教學(xué)中融入信息技術(shù)的不足，本文認(rèn)為在小學(xué)幾何教學(xué)中有效融入信息技術(shù)具有以下幾方面的意義。

1.2.1很明顯，在二十一世紀(jì)，社會愈發(fā)關(guān)注學(xué)生的素養(yǎng)培養(yǎng)以及針對不同水平學(xué)生的分層培育，所以，運(yùn)用當(dāng)下的信息科技開展幾何教學(xué)極為關(guān)鍵。在進(jìn)行教學(xué)的過程中，從小學(xué)生的具體情形出發(fā)，采取信息科技手段，比如動畫、模型以及動態(tài)分模等等手段，把立體空間知識更為直接性地在小學(xué)生眼前表現(xiàn)出來，[5]可以使得他們在更加貼近實(shí)際的氛圍中進(jìn)行幾何知識的學(xué)習(xí)，在一定程度上起到了提升教學(xué)效果、便于學(xué)生理解的作用。

1.2.2結(jié)合小學(xué)生的實(shí)際年齡特點(diǎn)，依托課本內(nèi)容，利用現(xiàn)代信息技術(shù)能夠更加直觀、科學(xué)地培養(yǎng)小學(xué)生的空間邏輯思維，從而在一定程度上達(dá)到發(fā)展學(xué)生智力的目的。

1.2.3從本校的事實(shí)出發(fā)，在小學(xué)幾何教學(xué)之內(nèi)加入信息科技，能夠依靠本校的事實(shí)情況，將本校的數(shù)學(xué)校本構(gòu)建落實(shí)，在一定情況下可以提高本校老師實(shí)際運(yùn)用信息科技的水平，進(jìn)而落實(shí)提高教學(xué)成效的目標(biāo)。[6]

2? ?基本概念

2.1信息技術(shù)

信息技術(shù)，Information Technology，作為一個(gè)集合術(shù)語，在二十一世紀(jì)的當(dāng)下，其關(guān)鍵指代針對信息加以獲得提取、解決、傳輸、制作以及實(shí)際運(yùn)用等等功用，并且匯集感應(yīng)檢測、通訊、智能同把控等等技術(shù)手段在內(nèi)，是其所有科技的總和。[7]

一般認(rèn)為信息技術(shù)具有廣義、中義和狹義三層含義，這三層含義可以被簡單概括為“3C”，即計(jì)算機(jī)技術(shù)（Computer）、控制技術(shù)（Control）和通訊技術(shù)（Communication）。

而在本文的研究中，則認(rèn)為其是現(xiàn)代教育改革的“金鑰匙”，得益于信息技術(shù)在教育界中的融合，相關(guān)的教育工作將發(fā)生以下四個(gè)方面的變化。

2.1.1信息技術(shù)對學(xué)生和教師的思想產(chǎn)生了影響。

2.1.2信息技術(shù)使得傳統(tǒng)教學(xué)模式發(fā)生變革。

2.1.3信息技術(shù)使得師生的角色位置有所改變。

2.1.4信息技術(shù)優(yōu)化了學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。

2.2小學(xué)數(shù)學(xué)幾何教學(xué)

小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)是培育學(xué)生抽象性以及邏輯思維方面的關(guān)鍵性科目，小學(xué)生由于年齡特點(diǎn)，思維正處于從具體的形象思維向抽象的邏輯思維過渡的階段，而小學(xué)數(shù)學(xué)的幾何教學(xué)是培養(yǎng)小學(xué)生抽象思維的重要方式，其具有以下四個(gè)方面的含義。

2.2.1通過觀察和操作來“認(rèn)識圖形”并抽象出圖形的特征。

2.2.2 通過“圖形的測量”的學(xué)習(xí)，對測量和認(rèn)識度量有深刻的理解并體會其中的實(shí)際意義，同時(shí)在具體難點(diǎn)中運(yùn)用測量的常用方法，從而發(fā)展學(xué)生的推理能力和空間感覺能力。

2.2.3在“圖形的運(yùn)動”中，探索并體會研究圖形性質(zhì)的多種方法，激發(fā)小學(xué)生對圖形的研究興趣，發(fā)展小學(xué)生的“空間與幾何”直觀領(lǐng)悟能力。

2.2.4“確定圖形位置”的方法學(xué)習(xí)，開發(fā)小學(xué)生“立體空間”直觀和推理的能力。

2.3信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合

當(dāng)下，針對信息科技同學(xué)科教學(xué)的鏈接，大多教育從業(yè)者指出，這一方式是在實(shí)際教學(xué)之內(nèi)將信息、人力、科技手段同具體的學(xué)科層面進(jìn)行鏈接，進(jìn)而一同落實(shí)新式的教學(xué)方式。該教學(xué)方式關(guān)鍵有下面幾個(gè)層級的內(nèi)在涵義。

2.3.1基于多媒體網(wǎng)絡(luò)信息化環(huán)境的教學(xué)活動實(shí)施創(chuàng)新。

2.3.2面向?qū)W習(xí)者的數(shù)字化學(xué)科學(xué)習(xí)資源。

2.3.3利用信息加工工具的認(rèn)知支持作用實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)科知識重構(gòu)。

3? ?信息技術(shù)在小學(xué)幾何直觀核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的融入策略

3.1研究準(zhǔn)備

3.1.1實(shí)驗(yàn)研究假設(shè)

對信息技術(shù)與小學(xué)“圖形與幾何”知識模塊的融合效果提出假設(shè)，然后通過信息技術(shù)與數(shù)學(xué)的融合模式，在考慮到小學(xué)生實(shí)際年齡特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，基于自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以我校四年級學(xué)生進(jìn)行“圖形與幾何”教學(xué)為例。

為了獲得較為準(zhǔn)確的研究效果，選擇學(xué)生能力基本相當(dāng)?shù)陌嗉夁M(jìn)行試驗(yàn)研究，值得注意的是，在落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)之后，針對不同班級的學(xué)生，采用之前測試和之后的數(shù)據(jù)監(jiān)測做相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)研究。

3.1.2實(shí)驗(yàn)教材和實(shí)驗(yàn)條件

本研究所使用的教材是北師大版四年級數(shù)學(xué)。四年級的數(shù)學(xué)是一個(gè)過渡階段，將低高年級聯(lián)系起來，為將來深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文選擇的學(xué)生其具體學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)容像下面所示。

“觀察對象”和“角度測量”是“圖形和幾何”領(lǐng)域新課程的新內(nèi)容。圖1顯示了我們學(xué)校的教學(xué)實(shí)際情況。

由圖1不難發(fā)現(xiàn)，我校的教學(xué)環(huán)境具備進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)的基本條件，具有基本的信息技術(shù)設(shè)備，交互電子白板和投影儀等設(shè)備。

3.1.3實(shí)驗(yàn)對象及條件

本研究所要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的對象是我校小學(xué)四年級學(xué)生，其中選取兩個(gè)平行班對其進(jìn)行前測、方案實(shí)施以及后測。這兩個(gè)班級是學(xué)生能力相當(dāng)?shù)陌嗉?。四年級的學(xué)生通常9～10歲左右，這一年齡的學(xué)生的思維方式正在由形象思維過度到抽象思維階段，而小學(xué)數(shù)學(xué)中“圖形與幾何”這一模塊的知識，有助于對學(xué)生思維的開發(fā)和發(fā)展。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是采用垂直和水平對比數(shù)據(jù)結(jié)果加以統(tǒng)計(jì)和處理。

3.2學(xué)流程

全部的教學(xué)分析的落實(shí)進(jìn)程分為下面些許時(shí)期段：提出相應(yīng)的假定——落實(shí)預(yù)測試——落實(shí)教學(xué)安排——采取后續(xù)檢測—驗(yàn)證原先的假定——獲得一定的論斷。與此同時(shí)，調(diào)查班級學(xué)生的教學(xué)實(shí)際成效，并采取滿意度探究。

實(shí)驗(yàn)之中的準(zhǔn)備：對兩個(gè)班級進(jìn)行預(yù)先測試和事后檢測，根據(jù)教科書的要求和教學(xué)目的安排測試，將其分為記憶和理解等基礎(chǔ)知識，之后運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件針對數(shù)據(jù)加以探究，比較和分析兩個(gè)班級的具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最終獲得相應(yīng)的論斷。

3.3結(jié)果分析

3.3.1前測

在采用實(shí)驗(yàn)的四年級的2個(gè)平行班級之中采取了預(yù)先測試，并發(fā)布了預(yù)測試問題。前測的內(nèi)容是根據(jù)學(xué)生在一、二、三年級己經(jīng)學(xué)習(xí)過的“圖形與幾何”知識與新授知識相關(guān)的測試題，其目的是保證實(shí)驗(yàn)前測試兩個(gè)班的學(xué)生之水平相當(dāng)，控制變量。為了保證實(shí)驗(yàn)的客觀性，兩個(gè)平行班的前測問題是在開學(xué)初期當(dāng)堂完成并回收的，測試時(shí)間為30分鐘。

教師向兩個(gè)班的學(xué)生發(fā)放前測問題共80份，每班40份，回收前測問題80份，有效前測問題80份。學(xué)生前測的內(nèi)容一共有10道題，包括學(xué)生對低年級所學(xué)的“圖形與幾何”知識的識記和理解。

3.3.2教學(xué)實(shí)驗(yàn)

在小學(xué)數(shù)學(xué)與信息技術(shù)融合的教學(xué)活動開展中，通過信息化的融入，把教學(xué)活動劃分成三個(gè)階段：課前，課中和課后三個(gè)階段；在教學(xué)活動中，每個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮到信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)融合這一原則。

教師在上課前創(chuàng)建問題場景，一個(gè)班的學(xué)生使用IPAD、教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)種類的游戲以及其他方法讓學(xué)生自己學(xué)習(xí)，刺激學(xué)習(xí)興致并預(yù)先學(xué)習(xí)課堂要講述的知識；另一班的學(xué)生則遵循通常的方式進(jìn)行預(yù)覽，在上課前閱讀以及按照指導(dǎo)計(jì)劃進(jìn)行練習(xí)。

在課堂上，老師使用交互式設(shè)備（例如電子白板）輔助教學(xué)，而學(xué)生使用小組協(xié)作、溝通和探討等手段來相互合作學(xué)習(xí)。

課堂之后，學(xué)生進(jìn)行歸總以及反思、整理素材，在小組中完成作業(yè)和相應(yīng)的活動，并在下一個(gè)新課程中進(jìn)行介紹和報(bào)告。兩個(gè)班級的學(xué)生任務(wù)量相同，且它們都是與每日教學(xué)內(nèi)容相對應(yīng)的練習(xí)，每個(gè)班級的活動時(shí)間也是相同的。以下為給出的平面幾何教學(xué)中部分課程的PPT課件圖。

在課程教學(xué)過程中，進(jìn)行信息技術(shù)的有機(jī)融入，以課堂教學(xué)時(shí)間為40分鐘進(jìn)行舉例，在小學(xué)幾何教學(xué)中融入信息技術(shù)的詳細(xì)步驟如下。

同時(shí)，在課后，教師根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和學(xué)生的知識接收情況，進(jìn)行教學(xué)成果的檢驗(yàn)。

3.3.3后測

落實(shí)教學(xué)實(shí)踐之后，分析學(xué)生的知識掌握情況以及對知識的使用狀況，與此同時(shí)，針對學(xué)生的滿意度加以分析。鑒于本文的篇幅，在后測階段將主要以學(xué)生的滿意度調(diào)查為分析因素，針對為期半個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，采用調(diào)查問卷的方式進(jìn)行學(xué)生的滿意度調(diào)查，結(jié)果如圖4所示。

關(guān)于利用多媒體手段進(jìn)行教學(xué)，64.35%的學(xué)生都滿意，其中不滿意的學(xué)生僅僅占8.53%；基于問題學(xué)習(xí)的方式，學(xué)生也是比較喜歡，大部分非常滿意；但是相對于其他方面的滿意度，對于自身應(yīng)用能力和思考問題能力的進(jìn)步不滿意的學(xué)生比較多，說明學(xué)生思考問題的能力不能僅僅靠“圖形與幾何”模塊學(xué)習(xí)就能提高。

總結(jié)

通過本文的分析可知，在小學(xué)幾何直觀核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中，采用現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)手段比傳統(tǒng)教學(xué)方式效果更好；結(jié)合信息科技，教學(xué)成效更加具備針對特性；在信息技術(shù)環(huán)境下，有助于學(xué)生幾何思維能力的提升，從而達(dá)到提升教學(xué)教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)技能思維的目的。

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