小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力的探究

摘要：在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅可提高教學(xué)效果，而且能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維能力。數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，它不僅要求學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)，而且要求學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維能力和解決問題的能力。本文主要探討利用計(jì)算機(jī)技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力的方法，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；獨(dú)立思考

一、引言

數(shù)學(xué)是一門重要的學(xué)科，不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維的重要手段，在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中，既要注重知識(shí)的傳授，又要注重對(duì)學(xué)生獨(dú)立思維能力的培養(yǎng)。獨(dú)立思考能力，是指學(xué)生在解決問題的過程中，獨(dú)立思考、分析、判斷的能力。

二、計(jì)算機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)

（一）高效性

計(jì)算機(jī)能快速地完成數(shù)據(jù)處理與信息傳遞，極大地提高了生產(chǎn)效率，相對(duì)于手工計(jì)算而言，計(jì)算機(jī)可以在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量的計(jì)算與分析，從而給出快速準(zhǔn)確的結(jié)果。

（二）精確性

計(jì)算機(jī)能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、結(jié)果可靠，計(jì)算機(jī)能根據(jù)預(yù)先確定的規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算，不會(huì)受到人為因素的干擾，也不會(huì)受到人的干擾，從而保證了計(jì)算結(jié)果的一致性和重復(fù)性，因此計(jì)算機(jī)被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、金融交易等領(lǐng)域。

（三）可編程性

計(jì)算機(jī)既能執(zhí)行預(yù)先編好的程序，又能按用戶要求編程，實(shí)現(xiàn)各種功能。這樣的可編程性，使計(jì)算機(jī)具有很大的適應(yīng)性和靈活性。程序設(shè)計(jì)使計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行各種復(fù)雜任務(wù)，如數(shù)據(jù)分析、圖像處理、人工智能等。計(jì)算機(jī)的可編程性、使其成為一種通用的工具，適用于各行各業(yè)，滿足人們的各種需要[1]。

（四）存儲(chǔ)容量大

電腦內(nèi)的記憶體能儲(chǔ)存大量的資料與資訊，相對(duì)于傳統(tǒng)的紙質(zhì)文檔或?qū)嵨镌O(shè)備，電腦具有更大、更方便的存儲(chǔ)空間。如此龐大的數(shù)據(jù)量，使電腦能儲(chǔ)存并管理大量的資料，并可隨時(shí)存取及處理。無論是對(duì)個(gè)人用戶的檔案管理，還是對(duì)企事業(yè)單位的資料儲(chǔ)存與備份，電腦都能勝任。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)能力的提高，也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，使人們能夠更方便地獲得和使用信息。

三、在小學(xué)數(shù)學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）直觀性

計(jì)算機(jī)技術(shù)能將數(shù)學(xué)概念形象化地表現(xiàn)出來，將抽象的數(shù)學(xué)概念具體化、形象化，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解通常是借助文字和圖表的形式進(jìn)行，會(huì)使一些抽象的概念變得晦澀難懂。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以將抽象的數(shù)學(xué)概念形象化，借助動(dòng)畫、仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等手段，便于學(xué)生理解。電腦軟件可將各種圖形進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、縮放等操作，讓學(xué)生直觀地觀察圖形的特點(diǎn)與變化，加深對(duì)有關(guān)概念的掌握。

（二）個(gè)性化

計(jì)算機(jī)技術(shù)還具有交互性，能使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的主動(dòng)性，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方式是教師站在黑板前面講，學(xué)生在課堂上被動(dòng)地接受知識(shí)。計(jì)算機(jī)技術(shù)能為學(xué)生提供多種交互式學(xué)習(xí)方法，如數(shù)學(xué)游戲，網(wǎng)上練習(xí)等，這種互動(dòng)既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，又能使學(xué)生在練習(xí)中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并加以改正，加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與記憶。

（三）互動(dòng)性

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多采用教師講、學(xué)生聽的方式，學(xué)生參與課堂的積極性不高，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助下，教師可以利用多媒體教學(xué)軟件、教學(xué)游戲等多種形式使學(xué)生參與其中，學(xué)生可借由點(diǎn)擊銀幕、拖曳圖形等動(dòng)作，與電腦互動(dòng)，以更主動(dòng)的方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)[2]。

（四）實(shí)用性

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法枯燥、枯燥，容易使學(xué)生產(chǎn)生抵觸心理，計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，使學(xué)習(xí)變得有趣、生動(dòng)，在電腦軟件中加入動(dòng)畫效果和音樂節(jié)奏等元素，能引起學(xué)生的注意，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。

四、小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)困境

（一）教學(xué)內(nèi)容過于抽象

在教學(xué)過程中，一些教師過分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的傳授，而忽視實(shí)際應(yīng)用能力的示范。在教學(xué)過程中，教師往往只給學(xué)生講解一些概念、公式的定義、推導(dǎo)過程，而不給學(xué)生充分地動(dòng)手機(jī)會(huì)，這種教學(xué)方式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不利于學(xué)生建立數(shù)學(xué)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。教學(xué)內(nèi)容過于抽象，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，由于不能將抽象的概念和現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)感覺到困難。學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)與生活的關(guān)系認(rèn)識(shí)不深，不能充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用價(jià)值，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)下降，教學(xué)內(nèi)容過于抽象，也會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)成績下降，這是由于學(xué)生在理解上有困難，因而不能掌握基本的數(shù)學(xué)概念與方法。

（二）教學(xué)方法過于枯燥

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講、學(xué)生聽，一味的做題，這就造成了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的下降，枯燥乏味的數(shù)學(xué)公式、問題常常使學(xué)生感到無趣，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸情緒。在教學(xué)中，教師過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳授與記憶，而忽視數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，這樣的教學(xué)方式使學(xué)生無法將所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系到實(shí)際問題中去，沒有真正地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)。目前教學(xué)資源更新速度很快，但有些學(xué)校的教學(xué)設(shè)施、教材還停留在傳統(tǒng)教學(xué)模式上，現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備與資源的匱乏，使教師不能充分利用多媒體等新型教學(xué)手段，造成教學(xué)手段的局限與枯燥。這樣的教學(xué)方式太過枯燥，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情都有所下降，教學(xué)方式單調(diào)乏味，使學(xué)生產(chǎn)生抵觸心理，缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。學(xué)生學(xué)習(xí)成效欠佳，教學(xué)方法缺乏趣味性，導(dǎo)致學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的水平較低，難以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，傳統(tǒng)的教學(xué)方式偏重于向?qū)W生灌輸知識(shí)，忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維和問題解決能力的培養(yǎng)[3]。

（三）教學(xué)內(nèi)容同實(shí)際脫離

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，一般都是強(qiáng)調(diào)基本理論和抽象概念，而忽略了與學(xué)生實(shí)際生活緊密聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生普遍感覺數(shù)學(xué)與他們的生活并不直接相關(guān)，很難理解數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，從而影響他們的學(xué)習(xí)熱情和興趣。在教學(xué)過程中，教師過于注重理論知識(shí)的傳授，而忽略實(shí)際案例的引進(jìn)與實(shí)習(xí)，學(xué)生缺乏動(dòng)手操作、觀察的機(jī)會(huì)，難以將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)變成解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情下降，易產(chǎn)生厭倦、抵觸情緒，學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力差、解決問題能力弱、動(dòng)手能力差，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的過程中遇到了困難。

五、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力的方法

（一）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行程序設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)要求學(xué)生將問題分解成一步一步地操作，設(shè)計(jì)出符合邏輯的解法，這就要求學(xué)生有較好的邏輯思維能力，能對(duì)事物的結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系進(jìn)行清楚地分析，通過不斷編寫程序，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。在編寫程序時(shí)，要讓學(xué)生解決各種各樣的問題，解決各種問題，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。程序設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷嘗試、調(diào)試的過程，學(xué)生在遇到錯(cuò)誤或不完美的時(shí)候，要主動(dòng)地去尋找解決方案。通過這種實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，使他們學(xué)會(huì)面對(duì)挑戰(zhàn)和解決問題。例如，講解平面幾何知識(shí)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)程序，利用坐標(biāo)點(diǎn)畫出指定長方形和正方形。編寫程序時(shí)，要考慮各點(diǎn)之間的坐標(biāo)關(guān)系，并考慮各點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而得出正確的圖形，這既可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維，又可以使學(xué)生在實(shí)踐中了解幾何知識(shí)的運(yùn)用，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維與獨(dú)立思維的能力。

（二）使用教學(xué)軟件進(jìn)行探索

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，多媒體教學(xué)軟件多采用圖像和動(dòng)畫的方式將數(shù)學(xué)問題呈現(xiàn)出來，增加了學(xué)習(xí)的趣味性，學(xué)生可親身操作該軟件和參與解題過程。這樣的互動(dòng)，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)積極性。教學(xué)軟件通常會(huì)提供各種各樣的數(shù)學(xué)難題，讓學(xué)生自己去探索，尋找答案，這就要求學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，運(yùn)用邏輯推理能力，對(duì)問題的性質(zhì)進(jìn)行思考，并對(duì)其進(jìn)行思考，在不斷地嘗試與思考中，學(xué)生逐步養(yǎng)成解決問題的能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。

同時(shí)，部分教學(xué)軟件還提供一些有創(chuàng)意的數(shù)學(xué)問題以及可供學(xué)生自己設(shè)計(jì)、探索的活動(dòng)，這一活動(dòng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維、解決問題的能力具有重要意義，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷進(jìn)行新方法、新思想、新思想的嘗試，不斷提高自身創(chuàng)新思維能力。例如，學(xué)生可透過軟件中提供的幾何圖形，加以觀察與練習(xí)，并從中找出圖形之間的規(guī)律與聯(lián)系，能使學(xué)生自主地從不同角度、不同方式進(jìn)行探索，并在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證他們的猜想，通過對(duì)幾何知識(shí)的理解與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的幾何思維與獨(dú)立思維能力。

（三）開展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)

將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)和實(shí)際問題聯(lián)系起來，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的價(jià)值，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，在數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)中，要讓學(xué)生積極主動(dòng)地想出解決問題的方法，并借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，這種參與性的學(xué)習(xí)方法能讓學(xué)生更主動(dòng)地去探究、思考，去解決問題。建立數(shù)學(xué)模型，要求學(xué)生從實(shí)際問題出發(fā)，分析問題的實(shí)質(zhì)與要點(diǎn)，并利用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行建模與求解，在這一過程中，學(xué)生需要獨(dú)立思考解決問題的方法與策略，并借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行仿真與驗(yàn)證，通過這一實(shí)踐活動(dòng)，可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力與創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。

例如，教師可利用計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)一種數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)，使學(xué)生能夠模擬實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)量并記錄不同重量的表達(dá)方式，并用計(jì)算機(jī)軟件作曲線圖，分析千克、克和噸的關(guān)系。學(xué)生要學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，怎樣收集數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，通過這些活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考及解決問題的能力。

（四）利用在線學(xué)習(xí)資源

傳統(tǒng)教材僅能提供有限的練習(xí)題和例題，而網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源卻能為學(xué)生提供豐富的數(shù)學(xué)問題及解決問題的思路，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣、能力選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生可自主選擇網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源，自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐，在解題時(shí)，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，找出解決問題的辦法，這種學(xué)習(xí)方式能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，讓學(xué)生在遇到新問題時(shí)，獨(dú)立思考，想出解決問題的辦法。

網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源種類繁多，有教學(xué)視頻，網(wǎng)上課程，數(shù)學(xué)游戲等等，學(xué)生可以從教學(xué)錄像中學(xué)到新的數(shù)學(xué)知識(shí)，也可以在網(wǎng)上學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)應(yīng)用，還可以在游戲中鍛煉數(shù)學(xué)思維。豐富多樣的教學(xué)資源，有助于學(xué)生突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。例如，利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以看到世界各地的數(shù)學(xué)課程，學(xué)習(xí)不同地區(qū)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法、思維模式等。同時(shí)學(xué)生也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源參加數(shù)學(xué)競賽、交流活動(dòng)，與同學(xué)一起學(xué)習(xí)、交流，開闊自己的學(xué)習(xí)視野。

（五）利用人工智能輔助

由于每位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與需求各不相同，傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難滿足每一位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需要，在人工智能的幫助下，能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、能力程度，為其提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，并設(shè)置相應(yīng)難度的題目。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)多是由教師來主導(dǎo)，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，而不能獨(dú)立思考、解決問題，在人工智能的幫助下，學(xué)生可以自由地選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并根據(jù)自己的思維和推理能力來解決問題。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法主要是依靠紙質(zhì)教材，教師講解，學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)無法得到充分地練習(xí)與反饋。在人工智能的幫助下，學(xué)生可以做大量的實(shí)踐活動(dòng)，自主學(xué)習(xí)，并得到實(shí)時(shí)反饋與評(píng)價(jià)。

例如，人工智能輔助的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)，能夠?qū)W(xué)生答題過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行自動(dòng)評(píng)價(jià)與糾正，幫助學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正存在的問題，從而提高學(xué)習(xí)效率。人工智能輔助的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)能夠?yàn)閷W(xué)生提供一種自主學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生能夠按照自身的興趣與能力，選擇所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，經(jīng)過思考與實(shí)踐來解決問題，從而培養(yǎng)其獨(dú)立思考與解決問題的能力[4]。

六、結(jié)束語

總之，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思維能力，不失為一條行之有效的途徑。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，學(xué)生可以加深對(duì)抽象數(shù)學(xué)概念的理解，提高學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)興趣。教師要做學(xué)生的引導(dǎo)者和激發(fā)者，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考，獨(dú)立學(xué)習(xí)和合作探究。

作者單位：王海強(qiáng) 甘肅省臨洮縣窯店鎮(zhèn)黃家川小學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]康建平.計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教育的優(yōu)化作用[J].科技資訊，2021，19（03）： 37-39.

[2]陳永玲.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用[J].甘肅教育，2020，（06）：166.

[3]朱慧.信息技術(shù)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)智慧課堂的建構(gòu)[J].數(shù)學(xué)大世界（中旬版）， 2019，（12）：65.

[4]王田軍.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用[J].中小學(xué)電教（教學(xué)），2020，（02）：51-52.