信息技術(shù)2.0與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合實(shí)踐

在當(dāng)前信息技術(shù)2.0背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)教師融合數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)教學(xué)轉(zhuǎn)型、優(yōu)化、創(chuàng)新是必不可少的。教師需要基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，做好學(xué)情分析；整合社交媒體，開(kāi)展碎片化教學(xué)；依托虛擬系統(tǒng)，開(kāi)展仿真數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；結(jié)合線(xiàn)上交流，構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

教師需利用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，基于學(xué)情分析評(píng)價(jià)，結(jié)合三全育人模式，帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行高效學(xué)習(xí)，使數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)能提質(zhì)增效。

一、教育界信息技術(shù)2.0概述

信息技術(shù)2.0對(duì)之前的教育信息化模式進(jìn)行了升級(jí)與反思，標(biāo)志著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用從簡(jiǎn)單的輔助工具，轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)教育改革創(chuàng)新的關(guān)鍵力量。教育信息化2.0發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“三全兩高一大”，“三全”是全體教師、學(xué)生、學(xué)校；“兩高”是提高老師和學(xué)生的信息素養(yǎng)；“一大”是建成“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的大平臺(tái)。信息技術(shù)2.0實(shí)現(xiàn)了對(duì)教育領(lǐng)域的創(chuàng)新，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，為個(gè)性化教學(xué)、智能評(píng)估、虛擬實(shí)驗(yàn)提供了可能。借助信息化技術(shù)，學(xué)校可促進(jìn)資源共享，縮小地域城鄉(xiāng)之間的差異，使各方都能參與其中，促進(jìn)教育的公平公正。同時(shí)，信息化2.0教學(xué)模式不再局限于傳統(tǒng)課堂的講授，諸如在線(xiàn)教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)、混合式教學(xué)等新模式將逐漸取代傳統(tǒng)的多媒體課堂，為學(xué)生提供更加豐富靈活的學(xué)習(xí)選擇。教育信息化2.0推動(dòng)教育領(lǐng)域向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，基于數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)、科學(xué)決策與管理，使教育品質(zhì)和效率得到有效提高。

二、信息技術(shù)2.0與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合實(shí)踐

（一）基于大數(shù)據(jù)的學(xué)情分析

基于大數(shù)據(jù)的學(xué)情分析主要是利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，通過(guò)搜集、整理、分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，全面客觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和需求，為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)指導(dǎo)。這一舉措利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及精確分析，使教師能及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提高教學(xué)效果。

1.全時(shí)段評(píng)價(jià)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，可在課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)做好全方位的學(xué)情分析評(píng)價(jià)。在前期，教師可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，通過(guò)搜集學(xué)生的歷史學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，如作業(yè)完成情況、課堂表現(xiàn)等，從核心素養(yǎng)的角度，分析學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)潛在的問(wèn)題，以此來(lái)有針對(duì)性地規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)。教師可依托大數(shù)據(jù)畫(huà)像功能，將每一位學(xué)生在核心素養(yǎng)能力方面的表現(xiàn)繪制成肖像模型，反映學(xué)生存在的欠缺和不足。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，基于數(shù)字化工具，對(duì)學(xué)生的課堂參與度、問(wèn)答情況、測(cè)試成績(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集與評(píng)估，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。相關(guān)數(shù)據(jù)可通過(guò)數(shù)據(jù)分析工具得到快速處理，為教師提供關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的及時(shí)反饋。在課后，教師可以搜集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)以及反饋情況，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估，相關(guān)數(shù)據(jù)包含課后作業(yè)完成情況、在線(xiàn)復(fù)習(xí)情況、測(cè)試成績(jī)以及學(xué)生對(duì)課堂的反饋意見(jiàn)等，基于相關(guān)數(shù)據(jù)信息，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行量化分析，找出存在的問(wèn)題和不足，為后續(xù)教學(xué)改進(jìn)和創(chuàng)新提供參考。

例如，在教授“分?jǐn)?shù)加減法”前，教師利用學(xué)校的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，搜集學(xué)生之前學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)的基本概念”和“分?jǐn)?shù)的比較與排序”的作業(yè)完成情況、課堂表現(xiàn)等數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，教師發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生在理解分母和分子關(guān)系上存在困難，預(yù)測(cè)其在學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)加減法”時(shí)，可能會(huì)遇到同分母分?jǐn)?shù)加減、異分母分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換等問(wèn)題。基于分析結(jié)果，教師設(shè)計(jì)針對(duì)性的預(yù)習(xí)材料，包括視頻講解、互動(dòng)練習(xí)等，重點(diǎn)講解分母和分子的關(guān)系，并提供異分母分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換的練習(xí)，幫助學(xué)生打好基礎(chǔ)。在課堂上，教師使用數(shù)字化工具（如智能課堂系統(tǒng)）進(jìn)行授課，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的課堂參與度、問(wèn)答情況等。在講解“分?jǐn)?shù)加減法”的例題時(shí)，系統(tǒng)捕捉到一些學(xué)生回答異分母分?jǐn)?shù)加減問(wèn)題時(shí)猶豫不決，系統(tǒng)會(huì)立即將這些數(shù)據(jù)反饋給教師。教師根據(jù)系統(tǒng)的反饋，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，增加了異分母分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換的講解和練習(xí)，并使用了互動(dòng)問(wèn)答功能，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)和討論，確保所有學(xué)生都能跟上課堂節(jié)奏。課后，教師通過(guò)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)搜集了學(xué)生的作業(yè)完成情況、在線(xiàn)復(fù)習(xí)情況、測(cè)試成績(jī)以及學(xué)生對(duì)課堂的反饋意見(jiàn)。數(shù)據(jù)顯示，大部分學(xué)生能正確完成同分母分?jǐn)?shù)的加減法，但在異分母分?jǐn)?shù)加減方面仍存在問(wèn)題。教師根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，設(shè)計(jì)了針對(duì)性的課后練習(xí)和輔導(dǎo)材料，并通過(guò)在線(xiàn)平臺(tái)發(fā)送給學(xué)生。同時(shí)，教師安排了線(xiàn)上答疑時(shí)間，重點(diǎn)解答學(xué)生在異分母分?jǐn)?shù)加減方面的疑惑，確保每個(gè)學(xué)生都能掌握這一知識(shí)點(diǎn)。

2.大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。

教師需基于大數(shù)據(jù)學(xué)情分析功能，構(gòu)建起大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，在平臺(tái)上整理各類(lèi)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，為教師提供便捷的數(shù)據(jù)查詢(xún)和分析服務(wù)。同時(shí)，該平臺(tái)還支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)挖掘等各項(xiàng)功能，以便教師能準(zhǔn)確獲取有價(jià)值的學(xué)情數(shù)據(jù)，從而對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化。為了保證大數(shù)據(jù)學(xué)情分析能順利實(shí)施，學(xué)校還需強(qiáng)化對(duì)教師的培訓(xùn)和支持，保證教師能掌握基本的數(shù)據(jù)分析方法和工具，提高數(shù)據(jù)分析能力和解讀能力。但是，在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，學(xué)校還應(yīng)加強(qiáng)安全保護(hù)，建立健全完善的管理制度和保密機(jī)制，以保證學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)不被泄露或?yàn)E用。

（二）社交媒體的碎片化輔導(dǎo)

信息技術(shù)2.0對(duì)學(xué)生的碎片化時(shí)間進(jìn)行了充分高效的利用，學(xué)生在課后時(shí)間也能夠進(jìn)行簡(jiǎn)易化學(xué)習(xí)，通過(guò)積少成多，不斷豐富完善自身的知識(shí)儲(chǔ)備。

1.零散化學(xué)習(xí)。

教師可利用社交媒體平臺(tái)，基于微課短視頻開(kāi)展碎片化教學(xué)，充分利用碎片化時(shí)間和教育資源，為學(xué)生提供更加個(gè)性化、即時(shí)化的服務(wù)。社交媒體平臺(tái)能夠提供實(shí)時(shí)通信功能，教師可利用這一功能快速響應(yīng)學(xué)生的提問(wèn)，學(xué)生還可以在課后通過(guò)微信、QQ向老師提問(wèn)；而老師則可以給予及時(shí)的解答和幫助。在碎片化學(xué)習(xí)期間，教師需要在社交媒體平臺(tái)上上傳各種學(xué)習(xí)資料，相關(guān)資料的視頻播放時(shí)長(zhǎng)僅為一分鐘，便于學(xué)生在閑散時(shí)間進(jìn)行零散化學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在等車(chē)、排隊(duì)、休息時(shí)拿出手機(jī)，查看老師分享的學(xué)習(xí)資料和練習(xí)題，進(jìn)行自主鞏固練習(xí)。

例如，教師在微信和QQ上建立了班級(jí)群，并在群里定期發(fā)布關(guān)于“乘法口訣”的碎片化學(xué)習(xí)資源。這些資源包括一分鐘左右的短視頻，每個(gè)視頻聚焦一個(gè)或幾個(gè)乘法口訣的講解和練習(xí)。例如，一個(gè)視頻可能專(zhuān)門(mén)講解“五九四十五”的口訣，通過(guò)生動(dòng)的例子和動(dòng)畫(huà)，幫助學(xué)生理解和記憶。學(xué)生們?cè)诘溶?chē)、排隊(duì)或者休息時(shí)，會(huì)拿出手機(jī)查看這些短視頻。小明在放學(xué)回家的路上，經(jīng)常通過(guò)耳機(jī)聽(tīng)老師分享的乘法口訣短視頻，邊聽(tīng)邊在心里默念，逐漸熟悉了口訣。當(dāng)有學(xué)生在群里提問(wèn)，如“我不太理解‘六八四十八’這個(gè)口訣的意思”，教師會(huì)立即通過(guò)微信或QQ給予解答，甚至發(fā)送解釋視頻或圖表，幫助學(xué)生克服難點(diǎn)。此外，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的反饋和社交媒體平臺(tái)上的互動(dòng)數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化碎片化學(xué)習(xí)資源。例如，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“七九六十三”這個(gè)口訣的記憶較為困難，教師便制作多個(gè)不同風(fēng)格的短視頻，包括動(dòng)畫(huà)版、兒歌版等，以滿(mǎn)足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好。

2.視頻制作與分析。

為了吸引學(xué)生注意力，教師還需要利用視頻制作技術(shù)、動(dòng)畫(huà)生成技術(shù)，基于數(shù)學(xué)游戲以及課程知識(shí)，制作趣味化的動(dòng)畫(huà)視頻資料，以直觀、易懂、形象的動(dòng)畫(huà)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。此外，教師還可以依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析學(xué)生在社交媒體平臺(tái)上所觀看的短視頻類(lèi)型，分析學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間的欠缺和不足。同時(shí)，教師也可以依托智能算法，借助關(guān)鍵字詞標(biāo)簽，對(duì)視頻都打上標(biāo)記，之后與相關(guān)平臺(tái)方進(jìn)行合作，分析哪一類(lèi)標(biāo)記、哪一類(lèi)視頻更容易受到學(xué)生的青睞，從而加強(qiáng)對(duì)該方面視頻的優(yōu)化和創(chuàng)新；也可作為學(xué)情資料來(lái)分析學(xué)生在某一知識(shí)板塊存在的理解困難。教師所制作的碎片化短視頻資料應(yīng)與整體化的教學(xué)內(nèi)容形成互補(bǔ)、互動(dòng)的格局，才可以取得更加良好的碎片化教學(xué)效果。

（三）虛擬系統(tǒng)的仿真數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

交互式體驗(yàn)功能為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)打開(kāi)了一扇新的天窗，在該系統(tǒng)的支持下，學(xué)生能夠利用交互式軟件、交互設(shè)備在虛擬情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而突破時(shí)空限制。學(xué)生可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高時(shí)間的靈活性和便捷性。相較于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，虛擬系統(tǒng)、仿真實(shí)驗(yàn)不需要購(gòu)買(mǎi)大量的實(shí)驗(yàn)器材和耗材，降低了實(shí)驗(yàn)成本，也減少了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。虛擬系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)還可以模擬各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)現(xiàn)象和過(guò)程，以便學(xué)生更加直觀地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，教師可以將課程知識(shí)進(jìn)行梳理整理，基于虛擬系統(tǒng)創(chuàng)造各種虛擬情景，在情景中，學(xué)生可以借助交互式設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)，改變情景參數(shù)和變量，驗(yàn)證自身的猜想和假設(shè)。為了提高虛擬實(shí)驗(yàn)趣味性和交互性，教師還可以基于跨學(xué)科整合，開(kāi)發(fā)出多元化的虛擬實(shí)驗(yàn)，比如將科學(xué)與數(shù)學(xué)結(jié)合，開(kāi)發(fā)科學(xué)情境，帶動(dòng)學(xué)生利用科學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索和創(chuàng)新。學(xué)生可以自主改變參數(shù)變量，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中分析出其中的數(shù)學(xué)原理；同時(shí)學(xué)生也可以嘗試在虛擬系統(tǒng)中建立起數(shù)學(xué)模型，用于解釋一般性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

例如，教師選擇了一款適用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，該軟件提供了豐富的幾何圖形庫(kù)和交互式界面。學(xué)生可以通過(guò)電腦或平板電腦，利用鼠標(biāo)或觸摸屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在軟件中，學(xué)生可以自由繪制各種幾何圖形，如正方形、長(zhǎng)方形、三角形、圓形等，并調(diào)整圖形的尺寸和位置。其中，小明在課后利用家中的平板電腦，打開(kāi)了虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，開(kāi)始探索不同幾何圖形的面積計(jì)算。他先繪制了一個(gè)邊長(zhǎng)為5厘米的正方形，軟件自動(dòng)計(jì)算并顯示了正方形的面積（25平方厘米）。他又XIzkjSpX3/WywOzjyW7iU3f0oLbkS15FJvOtXlnqudo=嘗試?yán)L制了一個(gè)長(zhǎng)方形，并調(diào)整了長(zhǎng)和寬的長(zhǎng)度，觀察面積的變化。

虛擬系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，小紅在放學(xué)后，利用手機(jī)軟件中的“面積計(jì)算”功能，通過(guò)建立起數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)。教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并鼓勵(lì)他們?cè)诩抑谢蚱渌胤嚼^續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師還通過(guò)班級(jí)微信群或QQ群，及時(shí)解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。相較于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，虛擬系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)不需要購(gòu)買(mǎi)大量的實(shí)驗(yàn)器材和耗材，降低了實(shí)驗(yàn)成本。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)是在虛擬環(huán)境中進(jìn)行的，因此也減少了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，在傳統(tǒng)的幾何圖形面積計(jì)算實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能需要使用剪刀、尺子等工具來(lái)裁剪和測(cè)量圖形，而虛擬實(shí)驗(yàn)則完全避免了這些安全風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，在虛擬實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以自主改變參數(shù)變量，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，并從中分析出數(shù)學(xué)原理。例如，在“圓形面積計(jì)算”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以通過(guò)調(diào)整圓的半徑來(lái)觀察面積的變化，并驗(yàn)證圓的面積公式（S=πr2）。此外，學(xué)生還可以嘗試在虛擬系統(tǒng)中建立起數(shù)學(xué)模型，來(lái)解釋一般性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（四）基于線(xiàn)上社群化學(xué)習(xí)的新格局

在信息技術(shù)支持下，教師需要營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)期持續(xù)性學(xué)習(xí)。為此，教師可利用信息技術(shù)，構(gòu)建線(xiàn)上社群化學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生之間進(jìn)行高效的交流合作，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。該模式是將學(xué)生組織成社群，通過(guò)線(xiàn)上交流互動(dòng)，共同學(xué)習(xí)，共同探究，提高整體學(xué)習(xí)品質(zhì)和效率。線(xiàn)上社群化學(xué)習(xí)不受時(shí)間、空間的限制，學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的靈活性和便捷性。同時(shí)，該學(xué)習(xí)模式強(qiáng)調(diào)互動(dòng)探討、溝通分享，促進(jìn)知識(shí)共享與深化。并且，該模式鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和自我管理，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神。教師可利用各種社交媒體平臺(tái)或在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)，帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)探索。而學(xué)生則可以及時(shí)將各個(gè)階段的學(xué)習(xí)成果以及每個(gè)時(shí)期的學(xué)習(xí)心得進(jìn)行上傳反饋，通過(guò)朋友圈分享學(xué)習(xí)資料，與老師和同學(xué)進(jìn)行探討溝通互動(dòng)。同時(shí)，教師也可以在社群上營(yíng)造良好的競(jìng)爭(zhēng)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)時(shí)發(fā)表學(xué)習(xí)狀態(tài)，以及在學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的理解和感悟，并評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)成果，在線(xiàn)上掀起良好的研學(xué)風(fēng)尚和潮流。除此之外，教師還可以組織競(jìng)賽游戲等線(xiàn)上社群活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)探究，此類(lèi)教學(xué)模式可以充分利用學(xué)生課后時(shí)間，引導(dǎo)其主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，增強(qiáng)其主觀能動(dòng)性。但是，教師在引進(jìn)社群化學(xué)習(xí)模式的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，作為組織者、引導(dǎo)者去鼓勵(lì)學(xué)生積極探索、實(shí)踐創(chuàng)新。

三、結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，在信息技術(shù)2.0背景下，學(xué)校和教師需嘗試完善現(xiàn)有的教學(xué)模式，對(duì)數(shù)字化資源進(jìn)行靈活高效的應(yīng)用，革新現(xiàn)有的數(shù)學(xué)教學(xué)生態(tài)體系，使教學(xué)活動(dòng)能提質(zhì)增效，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效學(xué)習(xí)探究。