例谈信息技术在小学数学教学中的运用

丁志根

摘要：在小学数学教学中，基于数学的特点与教学的需要，结合现代化信息技术的功能优势，从三个方面探索信息技术的运用：利用多媒体软件，创设拟真的教学场景；利用数学专用软件，开展直观的数学实验；利用网络交互技术，提升课堂互动的效率。

关键词：小学数学；信息技术；教学场景；数学实验；课堂互动

现代化信息技术对数学教学有很大的促进作用。《义务教育数学课程标准（2022年版）》在“教学建议”中指出：“教师可以利用信息技术对文本、图像、声音、动画等进行综合处理，丰富教学场景，激发学生学习数学的兴趣和探究新知的欲望。利用数学专用软件等教学工具开展数学实验，将抽象的数学知识直观化，促进学生对数学概念的理解和数学知识的建构。利用技术支持平台将在线学习与课堂教学相结合，开展线上线下融合的混合式教学。”［1］基于数学的特点与教学的需要，并结合现代化信息技术的功能优势，信息技术在数学教学中的运用主要体现在以下三个方面。

一、利用多媒体软件，创设拟真的教学场景

多媒体是指多种媒体的综合，一般包括文本、声音和图像等多种媒体形式。由此呈现的内容更接近现实场景。数学源于生活而高于生活，基于现实而超越现实。小学生具体形象的思维特点、活泼好动的性格特点，因此，小学数学教学尤其应该借助多媒体软件对文本、声音、图像、动画等各种媒体形式（表征方式）进行综合处理，从而创设拟真的教学场景、生动的教学情境，激发学生的学习兴趣和探究欲望，激活学生的思维与认知，使其进入最佳学习状态。

例如，一年级数学教学中，有这样一道练习：绿绿的湖面上游来了5只黑鸭子，又游来了3只白鸭子，现在湖面上一共有多少只鸭子？对此，教师可以借助二维动画软件Flash，把文字表述的情境以动画的方式呈现，再让学生作答。这样的动画能够增加教学的趣味性，将学生的注意力集中在课堂上，使学生在轻松愉快的氛围中学习解决实际问题的方法，巩固基础运算知识。

再如，教学《用数对确定位置》一课，基于教学内容广泛的现实应用，笔者利用Flash设计了模拟军事演习的游戏。游戏任务包括：（1）报告指挥官，接到前线侦察部队消息，在（5，3）处发现敌军的隐蔽目标，请驾驶轰炸机到达指定位置，清除目标；（2）发现敌军的军事基地，请输入位置信息，控制火炮，摧毁目标；（3）敌人很狡猾，他们在转移的过程中，只有几秒钟的时间暴露在我军的视野里，请快速反应，输入位置信息，控制火炮，摧毁目标。图1所示是任务2的游戏画面。

这个游戏不同于抽象、枯燥的纸笔练习，十分生动、有趣，极大地激发了学生的参与热情。学生在不知不觉中学会了如何根据数对确定位置以及根据位置描述数对，体会到数学知识的应用价值，还在潜移默化中接受了爱国主义和国防教育。

二、利用数学专用软件，开展直观的数学实验

数学软件就是专门用来进行数学运算、数学规划、统计运算、工程运算以及绘制数学图形、制作数学动画的软件。数学学科具有较强的抽象性和严谨性特征，数学学习需要较强的抽象概括和逻辑推理能力。小学生正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，在数学学习中，特别需要借助直观化、体验式的数学实验，理解数学知识，发展抽象思维和逻辑思维。对此，在数学教学中，教师可以引导学生借助数学软件开展数学实验，从而在实物学具之外，提供更丰富、便捷的感性材料，让抽象的数学知识直观化，让静态的数学内容动起来。

例如，《解决问题的策略——转化》一课的教学中，有一道练习如图2所示。

其中第三个图形的分数表示，学生的错误率很高：他们习惯性地通过想象把涂色的正方形旋转“变正”，然后凭直觉认为它正好占9个方格，得到它的面积占总面积的916。对此，教师可以利用有关的数学图形软件，分涂色的正方形和全部的方格这样两层作出此图，让学生在平板电脑中打开软件，旋转涂色的正方形，从而发现它不止占9个方格；再从涂色的正方形中切出直角边长为1和3的两个直角三角形，分别移动和直角边长为1和3的另外两个直角三角形组成两个矩形，从而发现正确的答案是1016。学生利用数学软件进行数学实验，亲身经历图形变化的过程，比单纯听教师讲解、靠自身想象以及看教师演示，体验更充分，思路更开阔，理解更深刻。

再如，教学《表面涂色的正方体》一课，需要学生探究：“把一个表面涂色的正方体的每条棱都平均分成若干份，从而切割成若干个同样大的小正方体，则给定每条棱平均分的份数后，切割成的小正方体有多少个？其中3面涂色、2面涂色和1面涂色的小正方体各有多少个？”这要求一定的空间想象能力，对于小学生来说有一定的难度。

对此，当然可以让学生进行实物操作，如切割油泥捏成的正方体、拆分积木搭成的正方体，但是，这需要较多的材料，并且操作不够便捷。于是，笔者利用有关的数学图形软件制作虚拟的表面涂色的正方体，让学生在平板电脑中打开软件，将这个正方体切割成若干个小正方体（图3是每条棱都平均分成6份时切割后的情况），再翻转切割成的各个小正方体，观察它们各个面的涂色情况，从而分别找到3面涂色、2面涂色和1面涂色的小正方体。在此基础上，学生可以尝试将其他小正方体隐去，只留下3面涂色、2面涂色或1面涂色的小正方体，以确定各种小正方体的位置（图4显示了每条棱都平均分成6份时切割后3面涂色、2面涂色和1面涂色的小正方体的位置）。由此，学生很容易归纳出一般的规律：3面涂色的小正方体分布在大正方体的顶点处，2面涂色的小正方体分布在大正方体棱的中间，1面涂色的小正方体分布在大正方体面的中间。

三、利用網络交互技术，提升课堂互动的效率

教学是师生互动的双向过程，而不是教师灌输的单向过程。传统的课堂上，教师主要通过听取个别学生发言的情况和巡视发现学生完成学习任务的情况，来选取有价值的生成性资源，进行评价反馈与教学指导，效率比较低。而利用网络交互技术（平台），教师可以在教师端即时观看所有学生在学生端完成学习任务的情况，方便调取学生的学习过程与结果，从而大大提高选取有价值的生成性资源进行评价反馈与教学指导的效率。

例如，教学《钉子板上的多边形》一课，笔者利用支持多人同时查看和编辑的在线文档，高效收集、汇总学生探究钉子板上的多边形的面积与其内部、边上的钉子数的关系时用于归纳一般结论的具体数据。有关教学片段如下：

师内部钉子数是3、4、5或6时，有什么规律呢？让我们继续探究。

（教师出示活动要求：“①围一围：打开钉子板，小组分工围内部钉子数是3、4、5或6的图形，数出边上的钉子数，数或算出图形的面积。②填一填：组长将各组员得到的数据填入在线文档内的表格中。”学生活动，教师同步呈现在线文档表格中的数据变化情况。）

师请同学们浏览所有小组的数据，说说你们发现的规律。

生内部钉子数是3时，面积等于边上钉子数除以2，然后加上2。

师“+2”是怎么来的？与内部钉子数有什么关系？

（学生回答，教师板书“+3-1”。）

……

师回到内部钉子数是2的情况，“+1”是怎么来的？

（学生回答，教师板书“+2-1”。）

师内部钉子数是1的时候，为什么这里不要加数了？

（学生回答，教师板书“+1-1=0”。）

师如果内部钉子数为0，会有怎样的规律？

生面积等于边上钉子数除以2，然后减去1。

师你能举例验证吗？

（学生举例验证。）

师回顾我们刚才发现的规律，它们有什么共同点？后面加上或减去的数与什么有关？你能总结出多边形的面积与钉子数关系的一般规律吗？

……

再如，教学《小数四则运算（复习）》一课，笔者利用可以在线出题、做题和批改、统计的在线测评平台，高效实施当堂练习的教学。大致教学过程如下：

教师在平台上出示四道练习题：2.9×0.82；0.072×0.15；0.756÷0.18；0.256÷0.032。学生在平台上自主练习，保存过程和结果。教师在平台上查看各题的正确率统计（如图5所示）以及每个学生做错的题。然后，重点讲评正确率最低的第3题（0.756÷0.18）：在平台上调出这一题学生的错误情况，引导学生讨论辨析。此外，教师还在平台上给第1题、第2题出错的学生推送一组小数乘法的计算练习，给第3题、第4题出错的学生推送一组小数除法的计算练习，以完成精准的个性化补偿教学。

综上，多媒体软件和数学专用软件更多地用于教学内容的创生和学习活动的开展，网络交互技术更多地用于师生互动这一教学方式的促进。如果把它们融合起来使用，则可以更好地提高课堂教学效率。例如，上述《用数对确定位置》一课的教学中，笔者便利用网络交互平台，实时观看、调取学生模拟军事演习的过程和结果，高效完成教学引导与互动，如分享成功经验、分析失败原因等。

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部.义务教育數学课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022：89.

*本文系江苏省教育科学“十四五”规划重点课题“指向学习方式变革的求原课堂实践研究”（编号：B/2022/03/75）的阶段性研究成果。