教育信息化2.0下信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)深度融合的探索

【摘要】將現(xiàn)代信息技術(shù)有效融入教學(xué)是教師的時(shí)代使命?，F(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進(jìn)、日新月異，小學(xué)數(shù)學(xué)教師要正確看待信息技術(shù)與教學(xué)之間的關(guān)系，找到教學(xué)中可改善、不必要、不合理以及難解決的點(diǎn)，依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，利用適當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)對(duì)課堂教學(xué)加以優(yōu)化，并將想法帶入課堂中檢驗(yàn)其實(shí)效性和適用性，在不斷的實(shí)踐探索和調(diào)整中總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)實(shí)效的提升，最終促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；小學(xué)數(shù)學(xué)；融合；數(shù)據(jù)分析觀念

作者簡介：游佳（1990—），女，福建省廈門市海滄區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)。

一、追根溯源發(fā)現(xiàn)不足之處

近年來信息技術(shù)飛速發(fā)展，信息技術(shù)的融合應(yīng)用體現(xiàn)在生活的方方面面，人們的生活也因此發(fā)生了巨大的改變。為加快教育現(xiàn)代化和教育強(qiáng)國建設(shè)，教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》。教育信息化2.0相比1.0版本，更強(qiáng)調(diào)教育技術(shù)和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的融合，更重視創(chuàng)新能力的提升，更注重人工智能思維的培養(yǎng)。《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》指出，目前教師具備基本的信息技術(shù)應(yīng)用能力，但信息化教學(xué)創(chuàng)新能力尚顯不足，信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)未能深度融合。

由此可見，信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)深度融合是大勢(shì)所趨，也是教師的時(shí)代使命。同時(shí)，兩者的深度融合也為教與學(xué)帶來了前所未有的廣闊平臺(tái)與探索空間。這就要求教師要把握好信息技術(shù)與教學(xué)的融合點(diǎn)，借助信息技術(shù)突破教學(xué)的重難點(diǎn)，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

二、依據(jù)課標(biāo)尋找融合點(diǎn)

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》為信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合給出了三點(diǎn)思路。一是可以利用信息技術(shù)對(duì)文本、圖像、聲音、動(dòng)畫等進(jìn)行綜合處理，豐富教學(xué)場景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和探究新知的欲望；二是可以利用專用的數(shù)學(xué)軟件等教學(xué)工具開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀化，促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解和數(shù)學(xué)體系的建構(gòu)；三是可以利用信息技術(shù)支持平臺(tái)將在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)相結(jié)合，開展線上線下融合的混合式教學(xué)［1］。

下文筆者以“摸球游戲”為例進(jìn)行課堂實(shí)踐，探索信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及“摸球游戲”的教學(xué)分析找到了信息技術(shù)與本課內(nèi)容有效連接的三個(gè)融合點(diǎn)：利用同屏技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境；借助Excel表格，統(tǒng)計(jì)復(fù)雜數(shù)據(jù)，生成統(tǒng)計(jì)圖，借助摸球軟件，再次體驗(yàn)數(shù)據(jù)的規(guī)律性；利用問卷星在線完成課堂評(píng)價(jià)。

三、課堂教學(xué)實(shí)踐探索

（一）游戲同屏，激活潛在觀念

現(xiàn)代腦科學(xué)證明，直觀性教學(xué)原則對(duì)促進(jìn)人的形象思維的發(fā)展和右半腦的開發(fā)有著舉足輕重的作用［2］。因此，教師在設(shè)計(jì)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂時(shí)可以根據(jù)直觀性教學(xué)原則，利用信息技術(shù)強(qiáng)大的同步性和可視性，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。

【教學(xué)片段一】

師：小熊文具店最近開業(yè)大酬賓，還可以免費(fèi)抽獎(jiǎng)，看看運(yùn)氣大轉(zhuǎn)盤上面有什么（一個(gè)中獎(jiǎng)，六個(gè)不中獎(jiǎng)）？

生1和生2上臺(tái)觸動(dòng)手機(jī)屏幕轉(zhuǎn)動(dòng)電子轉(zhuǎn)盤。教師利用同屏器在大屏上顯示手機(jī)APP“運(yùn)氣大轉(zhuǎn)盤”實(shí)況。兩人都未中獎(jiǎng)。

師：為什么兩個(gè)人都沒中獎(jiǎng)？

生：中獎(jiǎng)概率太小了！

師：在數(shù)學(xué)中，概率小也可以說可能性小。你們從哪里看出來中獎(jiǎng)的可能性?。靠赡苄缘拇笮】赡芎褪裁从嘘P(guān)系？

生：數(shù)量。

師：可能性小是不是就沒有可能呢？

生：不是，但是很難中獎(jiǎng)。

師：怎么設(shè)計(jì)中獎(jiǎng)的可能性會(huì)變大？

生：設(shè)置“六個(gè)中獎(jiǎng)，一個(gè)不中獎(jiǎng)”。

在這節(jié)課的伊始，筆者創(chuàng)設(shè)了文具店開業(yè)大酬賓的情境，讓學(xué)生上臺(tái)抽獎(jiǎng)，這樣的情境貼近學(xué)生的生活，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在整個(gè)活動(dòng)過程中，筆者還利用同屏器來呈現(xiàn)手機(jī)APP“運(yùn)氣大轉(zhuǎn)盤”的實(shí)況，增強(qiáng)了教學(xué)活動(dòng)的直觀性，解決了后排學(xué)生看不清楚的問題?！斑\(yùn)氣大轉(zhuǎn)盤”APP里可以隨意設(shè)置中獎(jiǎng)模式，如此便可以根據(jù)課堂內(nèi)容更改中獎(jiǎng)模式，增加或減少中獎(jiǎng)的可能性，更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性和主動(dòng)性。

四年級(jí)的學(xué)生往往已經(jīng)知道通過數(shù)量的多少判斷可能性的大小。在游戲過程中，筆者適時(shí)提問：“為什么這么多人玩這個(gè)游戲都沒有中獎(jiǎng)？”喚醒學(xué)生的潛在舊知，即數(shù)量少可能性就小，數(shù)量多可能性就大。學(xué)生經(jīng)過多次抽獎(jiǎng)，可以進(jìn)一步確認(rèn)規(guī)律的真實(shí)性，從而得出肯定的結(jié)論。

（二）Excel助力，感悟數(shù)據(jù)規(guī)律

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，數(shù)據(jù)意識(shí)主要是指對(duì)數(shù)據(jù)的意義和隨機(jī)性的感悟，因此數(shù)據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)重點(diǎn)不在于計(jì)算。使用傳統(tǒng)的方法整理數(shù)據(jù)，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，課堂效率較低，而電子表格在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，只要在表格里進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，輸入數(shù)據(jù)就能自動(dòng)累計(jì)。它還能根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)圖，在省去煩瑣計(jì)算過程的同時(shí)，把學(xué)生的關(guān)注更多地轉(zhuǎn)移到對(duì)規(guī)律的感悟上來。教師在選擇統(tǒng)計(jì)圖類型時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，要使用那些能讓學(xué)生直觀觀察到變化的圖表。在“摸球游戲”中，學(xué)生最應(yīng)該關(guān)注的是兩種顏色的球出現(xiàn)概率的變化情況，因此教師應(yīng)當(dāng)選用扇形統(tǒng)計(jì)圖。

【教學(xué)片段二】

教師將第一組數(shù)據(jù)輸入Excel表格中。

師：你發(fā)現(xiàn)什么？

生：紅色區(qū)域比黃色區(qū)域大。

師：再輸入一組數(shù)據(jù)呢？紅色區(qū)域和黃色區(qū)域的大小發(fā)生變化了嗎？

生：紅色區(qū)域變得更大了。

師：隨著輸入次數(shù)增多你發(fā)現(xiàn)了什么？

生：紅色區(qū)域和黃色區(qū)域的大小變化不大了，但是紅色區(qū)域還是大于黃色區(qū)域。

師：你們剛才說的“變化不大”也可以說是規(guī)律越來越穩(wěn)定了。

師：如果我們繼續(xù)輸入呢？

生：還是變化不大。

師：這只是你們的猜測，再試試看。你發(fā)現(xiàn)什么？

生1：黃色區(qū)域和紅色區(qū)域的大小基本保持不變了。

生2：兩個(gè)區(qū)域的大小只有很小的變化，很難看出來。

師：現(xiàn)在你可以得出什么結(jié)論？

生：盒子里的紅球數(shù)量大于黃球。

在升級(jí)版的“摸球游戲”中，筆者首先提出問題：“不打開盒子，如何知道盒子里紅球多還是黃球多？”引發(fā)學(xué)生猜想，進(jìn)而讓學(xué)生對(duì)猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí)，筆者還引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：根據(jù)一組數(shù)據(jù)不能輕易下結(jié)論，而是需要匯總各小組數(shù)據(jù)來進(jìn)行研究，從而得出可靠的結(jié)論，由此培養(yǎng)了學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。接著，筆者利用Excel的圖表功能，制作了統(tǒng)計(jì)表和統(tǒng)計(jì)圖，在其中直接輸入數(shù)據(jù)即可自動(dòng)累加。隨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的增加，統(tǒng)計(jì)圖也在不斷發(fā)生改變。最后，筆者兩次引導(dǎo)學(xué)生觀察統(tǒng)計(jì)圖中黃球和紅球的區(qū)域的變化，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)紅球區(qū)域總是比黃球的區(qū)域大，但當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)一定量時(shí)，再增加數(shù)據(jù)，黃球和紅球區(qū)域的變化幅度不會(huì)太大，由此，學(xué)生直觀感受到了數(shù)據(jù)的規(guī)律性和隨機(jī)性。

（三）軟件摸球，驗(yàn)證數(shù)據(jù)規(guī)律

數(shù)學(xué)家康托爾曾經(jīng)說過，在數(shù)學(xué)的領(lǐng)域中，提出問題的藝術(shù)比解答問題的藝術(shù)更為重要［3］?！懊降目赡苄源髷?shù)量就越多，摸到的可能性小數(shù)量就越少?！边@個(gè)結(jié)論是以七個(gè)紅球三個(gè)黃球?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行摸球得到的。在第一次試上“摸球游戲”這節(jié)課時(shí)，一個(gè)善于思考的學(xué)生向筆者提出了這樣一個(gè)問題：如果數(shù)量不是七個(gè)紅球三個(gè)黃球，得到的結(jié)論還是這樣嗎？這個(gè)問題的答案看似顯然，其實(shí)不然。為了探究這個(gè)問題，教師要準(zhǔn)備足夠多的球來滿足學(xué)生的驗(yàn)證需要，而在現(xiàn)實(shí)課堂中這是很難做到的，因此教師可以借助信息技術(shù)展開教學(xué)。

基于此，筆者設(shè)計(jì)了摸球軟件?！懊蛴螒颉睂?shí)際上屬于古典概率，即對(duì)試驗(yàn)中的事件A，它的概率定義為：P（A）=m/n，其中n表示該試驗(yàn)中所有可能出現(xiàn)的基本結(jié)果的總數(shù)目，m表示事件A包含的試驗(yàn)基本結(jié)果數(shù)。摸球軟件程序基于該理論進(jìn)行編碼。原來球的顏色是黃色和紅色，軟件中球的顏色需改為藍(lán)色和綠色，以此排除顏色因素干擾。

【教學(xué)片段三】

筆者出示介紹摸球軟件使用說明的微課，并設(shè)計(jì)“同桌大比拼”的摸球游戲：和同桌一起做游戲，一人在軟件盒子里設(shè)置兩種不同顏色、不同數(shù)量、相同大小、相同質(zhì)量的球，一人通過軟件點(diǎn)擊摸球，判斷哪種顏色的球多。學(xué)生雙擊摸球軟件，點(diǎn)擊設(shè)置按鈕便可以任意設(shè)置藍(lán)球和綠球的數(shù)量，然后交換位置分別開始摸球。學(xué)生使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊寶盒，右邊會(huì)出示摸出的球。學(xué)生需在表格中記錄摸出的球的顏色，點(diǎn)擊20次后停止，再分析摸球的數(shù)據(jù)并和同桌說說自己的猜測，最后由同桌公布答案，看看是否猜對(duì)。

師：在游戲中猜對(duì)的請(qǐng)舉手，說說你是怎么猜對(duì)的。

生1：我摸球的結(jié)果是15次藍(lán)球、5次綠球，所以我猜藍(lán)球多綠球少，同桌說我猜對(duì)了。

生2：我摸到8次藍(lán)球、12次綠球，我猜測的結(jié)果是藍(lán)球少綠球多，而同桌設(shè)置的是70個(gè)藍(lán)球，110個(gè)綠球，因此我猜對(duì)了。

師：你發(fā)現(xiàn)了什么？

生：不論球的數(shù)量有多少，只要摸到的可能性越大，球的數(shù)量就越多，相反摸到的可能性越小，球的數(shù)量就越少。

為了增添趣味性，筆者將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為“同桌大比拼”游戲，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和熱情。學(xué)生可以在摸球軟件中任意設(shè)置球的數(shù)量，然后交換位置，通過實(shí)驗(yàn)操作收集數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)輸入電子表格中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，推出結(jié)果，再次驗(yàn)證“不管球有多少，只要數(shù)量越多摸到的可能性就越大，數(shù)量越少摸到的可能性就越小”，這種方式既能提高學(xué)生思維的嚴(yán)密性，又培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和科學(xué)精神。

（四）在線評(píng)價(jià)，鞏固分析觀念

約翰·哈蒂在《可見的學(xué)習(xí)》中指出，教師反饋是“提高學(xué)業(yè)表現(xiàn)最有力的單一影響因素”。傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境中，教師往往不能及時(shí)、全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在反饋信息方面存在一定的主觀性、片面性，并帶有一定的延遲。問卷星是一個(gè)免費(fèi)提供的在線問卷調(diào)查、考試等功能的平臺(tái)，支持多類題型的運(yùn)用。問卷星還具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析功能，前期設(shè)計(jì)題目時(shí)教師可以輸入正確答案，學(xué)生提交后便能立即顯示完成情況，它還可以自由選擇呈現(xiàn)學(xué)生完成情況的統(tǒng)計(jì)圖?！懊蛴螒颉钡牧?xí)題多種多樣，緊緊圍繞數(shù)據(jù)分析，并且答案選項(xiàng)有限，非常適合編排成選擇題。因此，教師可以利用問卷星設(shè)置相關(guān)的選擇題，讓學(xué)生在線進(jìn)行練習(xí)。課上學(xué)生只需打開鏈接，選擇正確答案即可，操作十分便捷。大數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)反饋學(xué)生的作業(yè)完成情況，教師可以及時(shí)了解學(xué)生當(dāng)前的學(xué)情，以及學(xué)生整體對(duì)每一道題知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，精準(zhǔn)分析學(xué)情，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)定教、因材施教。根據(jù)數(shù)據(jù)分析，教師只需選擇學(xué)生出錯(cuò)較多的題目引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探討即可，如此便節(jié)省了教學(xué)時(shí)間，提高了教學(xué)的效率。

大數(shù)據(jù)不僅能幫助教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也能讓學(xué)生看到自己和其他同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生在課堂上成了學(xué)習(xí)的主人，能及時(shí)認(rèn)識(shí)到自己的學(xué)習(xí)效率和知識(shí)掌握情況，而不只是被動(dòng)地學(xué)習(xí)。這有利于學(xué)生主動(dòng)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力。

問卷星的使用推動(dòng)了線上線下混合式教學(xué)的開展，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的信息化，促進(jìn)了信息技術(shù)和小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合。學(xué)生樂于接受這樣的課堂評(píng)價(jià)方式，其學(xué)習(xí)熱情也更加高漲，教師的教學(xué)效率也在不斷提高。

結(jié)語

總而言之，教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的高效性和互動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)，提高課堂教學(xué)效率，著力培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)?，F(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進(jìn)、日新月異，教師只有把握好信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合的度，找準(zhǔn)教學(xué)的切入點(diǎn)，利用適當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)對(duì)課堂教學(xué)加以優(yōu)化，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提升，有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］吳俊.蘇霍姆林斯基直觀性教學(xué)思想的現(xiàn)代啟示［J］.貴州師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，30（1）：60-65.

［3］李祥兆. 基于問題提出的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)［D］.上海：華東師范大學(xué)，2006.