基于信息技術(shù)的 小學(xué)數(shù)學(xué)探究教學(xué)研究

王佳+高穎菁

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要指學(xué)生具備能夠適應(yīng)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。早在2014年，教育部就在印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見(jiàn)》中首次提出了“核心素養(yǎng)體系”概念。如圖1所示，核心素養(yǎng)圍繞培養(yǎng)全面發(fā)展的人，提出了從知識(shí)、情感、技能、態(tài)度以及價(jià)值觀等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面教育和養(yǎng)成的要求，其發(fā)展也必將是一個(gè)終身持續(xù)的過(guò)程。

隨著時(shí)代的發(fā)展，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)愈發(fā)注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與合作探究，對(duì)于個(gè)體學(xué)習(xí)的要求也由過(guò)去的重在“導(dǎo)”與“學(xué)”演變?yōu)橹卦凇皩W(xué)”與“導(dǎo)”，這是一種師與生的主次轉(zhuǎn)換關(guān)系，也可以被理解為作用與反作用的關(guān)系，正確處理好，對(duì)于落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成至關(guān)重要。隨著信息技術(shù)的普及和推廣，借助現(xiàn)代化信息技術(shù)手段開展探究教學(xué)，已經(jīng)成為了很多一線教育工作者的主要選擇，下面以小學(xué)數(shù)學(xué)“統(tǒng)計(jì)與概率”內(nèi)容為例，探討在信息技術(shù)手段輔助下，探究教學(xué)的應(yīng)用以及由此對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成產(chǎn)生的積極引導(dǎo)和促進(jìn)。

一、“統(tǒng)計(jì)與概率”的探究教學(xué)價(jià)值

統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究依賴于對(duì)數(shù)的感悟，小學(xué)階段則可以具體為在數(shù)據(jù)收集、整理和描述期間對(duì)數(shù)的認(rèn)知和概念的塑造。傳統(tǒng)的教材中涉及到了簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)而沒(méi)有涉及概率的知識(shí)，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整，概率教學(xué)被引入，學(xué)生通過(guò)觀察生活中的數(shù)據(jù)和客觀世界的隨機(jī)現(xiàn)象，對(duì)數(shù)據(jù)的歸納整理，分析判斷，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)藏的規(guī)律，進(jìn)而幫助自己做出合理的研判。因此，“統(tǒng)計(jì)與概率”具有豐富的探究教學(xué)價(jià)值。

同樣，“統(tǒng)計(jì)與概率”有助于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需要，感受事件的不確定性，學(xué)會(huì)理解這種不確定性，這是核心素養(yǎng)中關(guān)于學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要組成部分；“統(tǒng)計(jì)與概率”有助于學(xué)生發(fā)展數(shù)據(jù)分析的觀念，為正確科學(xué)精神的養(yǎng)成奠定良好基礎(chǔ)；“統(tǒng)計(jì)與概率”有助于學(xué)生形成實(shí)踐求知的積極情感，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)終生受益。

二、借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)探究教學(xué)

1.數(shù)據(jù)收集階段引導(dǎo)學(xué)生合作實(shí)踐

數(shù)據(jù)獲取與收集階段，是學(xué)生開展“統(tǒng)計(jì)與概率”單元學(xué)習(xí)的初始階段，該項(xiàng)工作具有涉及面廣、工作量大等特點(diǎn)，在教師進(jìn)行授課時(shí)，往往會(huì)讓學(xué)生以個(gè)體或小組為單位，提前做好相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，以便課堂進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。但實(shí)際進(jìn)行中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的數(shù)據(jù)往往五花八門、精確度較低，教師很難控制。而采用信息化手段，以小組為單位，甚至以班級(jí)為單位的數(shù)據(jù)獲取提供了可能。目前，已有部分教師采用諸如騰訊的“TIM”等在線文檔編輯平臺(tái)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和共享，不僅在第一時(shí)間獲取了必要的信息，更讓學(xué)生自主積極地參與到調(diào)查和實(shí)踐當(dāng)中，特別是在某些特定項(xiàng)目的開展中，帶動(dòng)家長(zhǎng)也參與其中。

以某校四年級(jí)進(jìn)行的一項(xiàng)“暑期旅游次數(shù)”為例（圖2），采用在線編輯平臺(tái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情，經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，及時(shí)提供確切數(shù)據(jù)，在課堂授課時(shí)，教師根據(jù)數(shù)據(jù)源，指導(dǎo)歸納整理。作為教材設(shè)計(jì)的初衷，讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)獲取和處理的過(guò)程，讓他們?cè)敢饨佑|數(shù)據(jù)，再逐步引導(dǎo)他們養(yǎng)成通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)思考問(wèn)題的習(xí)慣，這些都能在這一階段學(xué)生的親自操作中得以體現(xiàn)。此外，利用信息技術(shù)手段，也在很大程度上有效避免了目前很多學(xué)生和教師采用臨時(shí)性“人造數(shù)據(jù)”，進(jìn)一步體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性，深化核心素養(yǎng)中關(guān)于科學(xué)精神的養(yǎng)成。

2.數(shù)據(jù)整理階段推動(dòng)學(xué)生理解歸納

目前，所有學(xué)校在教學(xué)“統(tǒng)計(jì)”單元時(shí)，學(xué)生整理數(shù)據(jù)均完全依靠人工計(jì)數(shù)，而這樣的計(jì)數(shù)方法，利用30分鐘左右的教學(xué)，超過(guò)95%的學(xué)生已經(jīng)完全掌握且在后期練習(xí)中應(yīng)用自如，而每個(gè)練習(xí)或例題在人工計(jì)數(shù)環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間也已經(jīng)大大超過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的理解和歸納所需要的時(shí)間。我們采集了一個(gè)樣本人數(shù)為77人的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（如下表所示），而在我們的義務(wù)教育各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）中也提到，要“淡化單純的統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算”。根據(jù)通過(guò)在線編輯平臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生利用電子表格等軟件來(lái)快速整理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不論是操作難度還是操作時(shí)間，由于學(xué)生在前期信息技術(shù)課程中有基本技能的積累，在實(shí)際操作中都體現(xiàn)出了充分的可行性。問(wèn)題或任務(wù)是激發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考、學(xué)習(xí)的誘餌，數(shù)學(xué)教學(xué)中利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生自主探究也成為越來(lái)越多教師的選擇。在虛擬環(huán)境中，學(xué)生充分發(fā)揮個(gè)體能動(dòng)性，把握數(shù)據(jù)脈絡(luò)，在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的支撐下尋求自己認(rèn)為合適的統(tǒng)計(jì)方法，完成題目交代的各項(xiàng)任務(wù)，教師在講評(píng)演示時(shí)也有了更為豐富的分析和指導(dǎo)手段。

在此過(guò)程中，學(xué)生更多是在思考中完成的，在思考中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。學(xué)生在得出數(shù)據(jù)后加以整理，并在教師的指引下通過(guò)對(duì)比和交流，會(huì)發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)尺度、類型以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等方面的不同，但在同一數(shù)據(jù)源的情況下，每一份統(tǒng)計(jì)匯總都有其實(shí)現(xiàn)的方法，而學(xué)生在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的思考與理解決定了他所呈現(xiàn)的結(jié)果于他而言的合理性，個(gè)性化結(jié)果的呈現(xiàn)也使得我們的數(shù)學(xué)課堂充滿探究的樂(lè)趣。學(xué)生在實(shí)踐操作中也在感受數(shù)據(jù)的魅力以及現(xiàn)實(shí)中存在的不確定性，這是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中必須體驗(yàn)的一種狀況。

3.數(shù)據(jù)描繪階段鼓勵(lì)學(xué)生自主探究

“統(tǒng)計(jì)與概率”的學(xué)習(xí)，是學(xué)生借助日常生活中各種實(shí)例開始學(xué)習(xí)，在收集整理后，描繪階段顯得尤為重要。義務(wù)教育各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）中突出強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)選擇現(xiàn)實(shí)情境中的數(shù)據(jù)以體會(huì)數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)性、生活性，理解概念、原理的實(shí)際意義，從而能著重解決一些實(shí)際問(wèn)題。隨著新課改的扎實(shí)推進(jìn)，我們開始追求個(gè)性化的結(jié)果呈現(xiàn)方式，而利用電子表格或數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件，以開放平臺(tái)的環(huán)境，學(xué)生依托自己的生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)問(wèn)題的理解，從不同角度、采用不同的統(tǒng)計(jì)口徑，形成不同的圖表樣式，有力地帶動(dòng)著自主學(xué)習(xí)、自主辨析以及自主發(fā)掘能力的提升。以五年級(jí)稍復(fù)雜的數(shù)據(jù)分組整理為例，學(xué)生在整理完成后，在與別人的交流過(guò)程中分享對(duì)問(wèn)題的理解，并引發(fā)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的討論和思考。雖然就小學(xué)生而言，復(fù)式條形統(tǒng)計(jì)圖和復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖已經(jīng)屬于較高能力要求，但通過(guò)信息技術(shù)的引入，學(xué)生進(jìn)一步自主探索頻數(shù)分布、排列規(guī)律以及連續(xù)性特征的興趣都有大幅度提升，學(xué)生在感受統(tǒng)計(jì)圖表的實(shí)際意義和解決問(wèn)題的實(shí)際作用中進(jìn)一步體會(huì)數(shù)據(jù)存在的美。

技術(shù)發(fā)展必將帶動(dòng)教育的進(jìn)步，基于信息技術(shù)，使得小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)現(xiàn)個(gè)性協(xié)同化發(fā)展，同時(shí)豐富了教師的教學(xué)工具，使得課改倡導(dǎo)的學(xué)生探究學(xué)習(xí)、教師探究教學(xué)真正得以落實(shí)。學(xué)生在享受探究樂(lè)趣的同時(shí)，對(duì)健康生活的積極態(tài)度，對(duì)科學(xué)精神的嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待，對(duì)實(shí)踐真知的切身體驗(yàn)，也在潛移默化中發(fā)展。