信息技術(shù)助推核心素養(yǎng)培養(yǎng)

謝盛富 蘇聰濱

摘 ? 要：在當(dāng)前教育環(huán)境下，借助信息技術(shù)助推學(xué)科核心素養(yǎng)的培育是一次重要機(jī)遇與挑戰(zhàn).在數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)助推學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)、核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和創(chuàng)新精神.

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué)；核心素養(yǎng)；信息技術(shù)；實(shí)踐研究

前言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，教育領(lǐng)域正在經(jīng)歷著前所未有的變革.培育學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為當(dāng)代教育的首要且重要任務(wù)，是大家關(guān)注的熱點(diǎn).初中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指學(xué)生在初中數(shù)學(xué)階段應(yīng)該具備的數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)技能和數(shù)學(xué)認(rèn)知等綜合能力，對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展產(chǎn)生重要影響，故而急切需要得到初中數(shù)學(xué)教師的研究與重視. 《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在課程理念中明確指出“促進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程融合”，教師要合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)合理的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，不斷提升學(xué)生的探究熱情，開(kāi)闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的想象力，助推數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育[ 1 ].

1 ?數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

1.1 ?定義及構(gòu)成要素

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出，數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指“三會(huì)”，細(xì)分為“抽象能力、運(yùn)算能力、幾何直觀、 空間觀念、推理能力、數(shù)據(jù)觀念、模型觀念、應(yīng)用意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)”，是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的，適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生在未來(lái)發(fā)展中不可或缺的素質(zhì).數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)不僅僅是一種知識(shí)體系，更是一種思維方式和解決問(wèn)題的能力，具有基礎(chǔ)性、綜合性、過(guò)程性和情境性的特點(diǎn)[ 2 ].

1.2 ?重要性及應(yīng)用價(jià)值

數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要性在于它能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維，提高解決問(wèn)題的能力，同時(shí)能夠促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展和未來(lái)發(fā)展，在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中，有利于適應(yīng)和應(yīng)對(duì)將來(lái)的各種挑戰(zhàn)和問(wèn)題.

在應(yīng)用價(jià)值方面，數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)能夠幫助學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題和探索新領(lǐng)域.例如，通過(guò)抽象能力和推理意識(shí)活動(dòng)，學(xué)生可以更好地理解抽象概念和復(fù)雜問(wèn)題，從而更好地解決這些問(wèn)題；同時(shí)，數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)也可以幫助學(xué)生更好地探索科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域的發(fā)展，為未來(lái)的職業(yè)和個(gè)人發(fā)展奠定基礎(chǔ)[ 3 ].

1.3 ?培育核心素養(yǎng)的實(shí)踐案例

1.3.1 數(shù)據(jù)觀念的培育

數(shù)據(jù)觀念是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，它包括數(shù)據(jù)的收集、整理、描述、分析和解釋等方面.在教材中，有許多與數(shù)據(jù)觀念相關(guān)的內(nèi)容，如統(tǒng)計(jì)圖表、隨機(jī)事件概率等，都是培育學(xué)生數(shù)據(jù)觀念素養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)素材.

例如，在講解“統(tǒng)計(jì)圖表”時(shí)，教師可先要求學(xué)生利用課外時(shí)間收集生活中的數(shù)據(jù)，如氣溫、降水量、車流量、人流量等，然后引導(dǎo)學(xué)生制作統(tǒng)計(jì)圖表，并對(duì)圖表進(jìn)行分析和解釋.在此過(guò)程中，學(xué)生從中學(xué)會(huì)如何收集、整理、描述和分析數(shù)據(jù)，能夠解釋數(shù)據(jù)背后的意義，并對(duì)預(yù)測(cè)今后的發(fā)展作一定的合理的建議.

1.3.2抽象能力的培育

抽象能力是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，包括從具體問(wèn)題抽象出數(shù)學(xué)模型、從特殊情況抽象出一般規(guī)律等方面.在教材中，與數(shù)學(xué)抽象相關(guān)的內(nèi)容有代數(shù)式、方程、函數(shù)等，這些是培育學(xué)生的抽象能力素養(yǎng)的良好素材.

例如，在教授“代數(shù)式”時(shí)，先由學(xué)生通過(guò)分析具體問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律，抽象出相應(yīng)的代數(shù)式，再教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)代數(shù)式進(jìn)行分析和計(jì)算.從而，學(xué)生可以學(xué)會(huì)如何從具體問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型，并能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題.

1.3.3 推理意識(shí)的培育

推理意識(shí)是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的核心，它包括從已知條件推導(dǎo)結(jié)論、從一般規(guī)律推導(dǎo)特殊情況等方面.教材中有證明、推理等教學(xué)內(nèi)容，教師可以充分利用這些素材來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.

例如，在講解“證明”時(shí)，先由學(xué)生觀察和思考，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納并掌握證明的基本方法和步驟，并運(yùn)用推理證明一些數(shù)學(xué)命題，以此鍛煉學(xué)生的推理能力，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的.

2 ?信息技術(shù)的應(yīng)用與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

2.1 ?信息技術(shù)的定義及特點(diǎn)

信息技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備及軟件工具與科學(xué)方法，對(duì)文圖音像各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲(chǔ)、傳輸與使用的技術(shù)之和[ 4 ].信息技術(shù)主要用于管理和處理信息，旨在應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件.信息技術(shù)具有智能化、融合化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化等優(yōu)秀特點(diǎn)，能夠極大地提高人們的工作效率，促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展.

2.2 ?信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，教師應(yīng)該積極探索和應(yīng)用，將信息技術(shù)融入在數(shù)學(xué)教學(xué)中，不斷提高自己的教學(xué)能力和水平.

首先，信息技術(shù)可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí).通過(guò)使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，教師可以為學(xué)生提供更加生動(dòng)、形象、直觀的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念、公式、定理、法則等知識(shí).信息技術(shù)還可以為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，如在線學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程教育、課后服務(wù)等，讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能夠進(jìn)行學(xué)習(xí).

其次，信息技術(shù)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性.運(yùn)用信息技術(shù)能為學(xué)生營(yíng)造更加生動(dòng)、有趣的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生更加愿意參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng).教師利用教育游戲軟件組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，感受數(shù)學(xué)的魅力，提高他們的學(xué)習(xí)效果.

第三，信息技術(shù)可以促進(jìn)學(xué)生間的合作學(xué)習(xí)和交流.利用信息技術(shù)構(gòu)建的平臺(tái)可以為學(xué)生提供更多的交流、討論、協(xié)作的機(jī)會(huì)，學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)、互相幫助.教師可以利用在線平臺(tái)組織學(xué)生進(jìn)行討論、交流，共同解決一些數(shù)學(xué)問(wèn)題，提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和交流能力.

第四，信息技術(shù)可以提高教師的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量.教師可以通過(guò)信息技術(shù)更加方便地獲取、整理、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)需求，從而更好地管理和組織教學(xué)，提高教學(xué)效率和質(zhì)量.

第五，信息技術(shù)可以開(kāi)拓學(xué)生視野，汲取更多的跨學(xué)科信息，同時(shí)有利于問(wèn)題情境化，將現(xiàn)實(shí)、情境和心理要素融合在一起，具有現(xiàn)實(shí)意義，在探索性活動(dòng)中解決一些復(fù)雜的問(wèn)題.

3 ?信息技術(shù)在培育數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的應(yīng)用與實(shí)踐

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，它在學(xué)習(xí)方式、教學(xué)方式、教學(xué)評(píng)價(jià)、實(shí)踐模擬等方面帶來(lái)了改革及相應(yīng)的變化，使得自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式更容易實(shí)現(xiàn)，操作更加便捷，更加實(shí)用化，針對(duì)性也更強(qiáng)等.

3.1 ?運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)

探究式學(xué)習(xí)是一種以問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力.教師利用信息技術(shù)預(yù)先設(shè)計(jì)探究式學(xué)習(xí)任務(wù)，例如讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理、利用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行圖形繪制等.學(xué)生通過(guò)探究式學(xué)習(xí)掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)，去實(shí)踐、探索、創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神.

激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是教師的核心任務(wù)之一.現(xiàn)代化的教學(xué)工具如幾何畫(huà)板、PPT、GeoGebra、Flash動(dòng)畫(huà)、photoshop、微課等具備視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)的雙重優(yōu)勢(shì)，能有效地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們內(nèi)心的學(xué)習(xí)欲望.教師可選擇與教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)相關(guān)的視頻和圖像素材，利用如Flash、photoshop和剪映等工具來(lái)制作微課，讓教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景緊密結(jié)合，使得原本抽象乏味的數(shù)學(xué)概念以生動(dòng)、有趣的方式展示出來(lái).這種方式不僅能夠提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，還可深刻領(lǐng)悟數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值和重要性.以“坐標(biāo)表示平移”為例，教師利用微課程巧妙引導(dǎo)學(xué)生將點(diǎn)移動(dòng)的概念與下棋的策略相關(guān)聯(lián)，教學(xué)環(huán)境與現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景緊密結(jié)合，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)體驗(yàn)如何將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，從而激發(fā)出他們探索新知識(shí)的求知欲.

3.2 ?利用信息技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)

模擬實(shí)驗(yàn)是一種以模擬方式再現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題的一種實(shí)驗(yàn)方式.如利用計(jì)算機(jī)模擬拋硬幣、擲骰子等實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程深刻理解和掌握概率與統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)知識(shí).又如利用計(jì)算機(jī)模擬平面幾何中的角度和三角形等，幫助學(xué)生理解一些抽象的概念和公式.

通過(guò)運(yùn)用諸如幾何畫(huà)板、動(dòng)畫(huà)軟件等工具，對(duì)教學(xué)模式和教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)造性調(diào)整，使原本晦澀難懂的抽象主題能夠以另一種更為直接且易理解的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，這有助于學(xué)生更好地掌握這些復(fù)雜的理論知識(shí)，還能促進(jìn)學(xué)生的邏輯思考和創(chuàng)造性思維能力的提升；同時(shí)，也為教師自身的研究能力提供了持續(xù)的鍛煉機(jī)會(huì).例如，在傳統(tǒng)教育環(huán)境下，傳統(tǒng)的繪畫(huà)方式耗費(fèi)時(shí)間、易出錯(cuò)且不太規(guī)范等，可能阻礙學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、分析和總結(jié).教師將信息技術(shù)融入二次函數(shù)的學(xué)習(xí)，通過(guò)幾何畫(huà)板創(chuàng)建二次函數(shù)的圖象，抽象的數(shù)學(xué)概念的理解就會(huì)變得易懂、清晰、深刻，當(dāng)教師在控制圖象變化時(shí)，學(xué)生能親身經(jīng)歷參數(shù)的變化是如何影響函數(shù)性質(zhì)或圖象，從而更好地理解二次函數(shù)的特征和性質(zhì).

3.3 ?利用信息技術(shù)進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)

個(gè)性化學(xué)習(xí)是根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異和需求進(jìn)行因材施教的一種學(xué)習(xí)方式.例如，利用在線課程和學(xué)習(xí)軟件等為學(xué)生提供靈活的學(xué)習(xí)方式和豐富的學(xué)習(xí)資源，更好地促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展.

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)，如釘釘在線課堂或騰訊課堂，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的互動(dòng)教學(xué)模式.在這種模式下，通過(guò)共享屏幕和展示教學(xué)材料來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)教學(xué)，并及時(shí)回應(yīng)學(xué)生的疑問(wèn).線上教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)教室環(huán)境中的固定小組討論形式，實(shí)現(xiàn)多樣化的合作學(xué)習(xí)體驗(yàn)，不僅有助于提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作技能，還體現(xiàn)了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中擔(dān)當(dāng)?shù)闹黧w角色.

3.4 ?利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)科評(píng)價(jià)科學(xué)化

學(xué)科評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可或缺的一環(huán).信息技術(shù)可以為學(xué)科評(píng)價(jià)提供更加科學(xué)、客觀、全面、精準(zhǔn)的支持，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行全面的跟蹤和記錄.例如，利用在線測(cè)試和作業(yè)系統(tǒng)來(lái)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和存在問(wèn)題，精準(zhǔn)制定教學(xué)方向和選擇教學(xué)措施.同時(shí)，信息技術(shù)還為學(xué)生開(kāi)展自我評(píng)價(jià)和反思提供有力工具，如利用思維導(dǎo)圖軟件幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)、理解數(shù)學(xué)概念之間的聯(lián)系.

傳統(tǒng)的教育評(píng)估體系比較側(cè)重學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，導(dǎo)致部分學(xué)習(xí)成績(jī)較弱的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生一定的消極情緒和缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性.當(dāng)前，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段，數(shù)學(xué)教師能夠創(chuàng)新評(píng)估模式，提供多元化的評(píng)估和對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.比如，教師可以通過(guò)建立電子檔案系統(tǒng)來(lái)跟蹤每個(gè)學(xué)生的進(jìn)步情況，同時(shí)生成學(xué)習(xí)歷程的曲線圖表，并定期更新和維護(hù)這些數(shù)據(jù).每經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的學(xué)習(xí)后，根據(jù)詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄，教師能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行深入分析和評(píng)估，其評(píng)估結(jié)果將更加具有說(shuō)服力和全面性，也更有助于激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力.

4 ?結(jié)束語(yǔ)

教師發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極探索和應(yīng)用信息技術(shù)于數(shù)學(xué)教育中，創(chuàng)設(shè)更多的生活化教學(xué)情境，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和交流，促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展，提高教師的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量.

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