利用信息技術培養小學生數學思維能力

尚玉芬

[摘 要] 隨著信息技術日新月異的發展，特別是隨著計算機輔助教學在教育領域的逐步滲透，信息技術憑借自身的強大優勢，為中小學生的個性化學習和特長發展提供了前所未有的機遇。就數學學科而言，信息技術將架設起數學知識之抽象性和學生思維之形象性的橋梁，提高學生獲取信息、暢通交流、探索問題以至分析問題和解決問題的能力，最終實現構建知識體系目標。

[關鍵詞] 信息技術；小學生；數學思維能力；抽象思維；有效思維

[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1002-8129（2018）07-0123-05

《義務教育數學課程標準》中確定小學數學課程的總體目標是：“知識技能、數學思考、問題解決、情感態度的整體發展與實現。”[1]可以看出，新課改背景下的小學數學教學不僅注重對知識的滲透，而且還注重學生思維方式的培養。數學教學的本質就是培養學生的數學思維能力，在數學課堂上只有把握知識呈現的邏輯性，遵循教育規律和學生成長規律，才能潛移默化地發展學生的數學思維，這既是教學過程中要遵循的原則，也是“發展數學思維”這一目標達成的必經之路。

那么，目前小學數學課堂教學中對學生思維能力的培養存在哪些問題？

其一，學生的抽象思維能力弱，認知不到位。小學生的思維特點是以具體的形象思維為主，逐漸向抽象邏輯思維過渡。由于小學生年齡較小，生活經驗缺乏，每接受一個新事物都較難掌握，只有通過具體、形象的事例來說明抽象的數學概念，并通過大量直觀的操作再現知識的形成過程，搭建各種橋梁以溝通教材文本與學生認知，才能讓他們比較容易地理解接受。針對這種情況，教師可以通過把握學生直觀思維強的特點，嘗試將數學知識與現實生活結合在一起，以加強學生的邏輯思維能力。但我們在進行直觀教學時，往往因為過多地強調直觀操作，所以忽略了他們抽象思維的過程和結果，而教師又對他們形象到抽象這一過程的認知與研究不夠，造成小學生在實踐環節后的認知不到位。

其二，學生的有效思維時間短，能力發展不理想。由于小學生年紀小，課堂自律能力較差，注意力集中的時間比較短，因而他們對知識的有效記憶時間也比較短。加上相當部分教師的專業素質不過硬，教學觀念落后，教學方法單一且缺乏靈活性，因此使得學生的思維得不到有效刺激。長此以往，只會使學生的思維趨于停滯，這種被動接受知識的狀態談不上任何能力的發展。

其三，學生的思維理解層次低，自主探究性缺乏。在小學數學教學過程中，加強培養學生的思維能力，促使學生掌握學習的方法與規律，是教師的主要任務。但就小學生來說，由于他們的思維比較固定，理解也僅限于表面，一般難以進行獨立思考，這就需要教師加強對學生思維創新性、獨立性、靈活性和多向性的培養，促使學生在學習過程中主動發現知識、探索規律，從而加強對知識的理解和掌握，使思維向縱深發展。然而大多數教師會根據自己的教學習慣與思路去設計教學流程，較少關注學生的感受，學生只能處于“被牽著鼻子走”的狀態，學生的主體性得不到發揮，能力的培養成了空談。

隨著信息技術的飛速發展，特別是計算機輔助教學在教育領域的逐步滲透，信息技術借助自身圖形、聲音、色彩、文字等優勢，大大地提高了學生的積極性、主動性、創造性，為個別化學習和特長發展提供了前所未有的條件[2]。教育要與時俱進，必須逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革。數學是抽象性、邏輯性很強的一門學科，而小學生的思維正處于由具體形象思維為主向抽象邏輯思維為主的過渡階段，所以小學數學必須在數學知識的抽象性和學生思維的形象性之間架起一座橋梁，信息技術正是這樣一座橋梁。

那么，如何借助信息技術的優勢，解決這些實際教學中的短板？

第一，將抽象的概念具體化。以往的數學教學中，教師通常以語言或板書的形式幫助學生學習數學概念，在這個過程中，學生的學習多為機械記憶，效果十分有限，難以確保學生素養的全面養成。然而信息技術可以將抽象的概念與豐富的感性材料結合起來，幫助學生獲取大量形象直觀的感性認知，進而使學生在主動思考的基礎上透過現象看本質，概括總結出事物的本質屬性。同時，學生通過形象化的展示，能更深入地了解概念的內涵與外延，從而對概念有更深層次的理解。如教學“角的認識”這一知識點，可以用多媒體動態演示如下：首先顯示一個點，接著通過該點引出兩條射線，讓學生理解“所謂角，就是從一個點引出兩條射線所組成的圖形”；然后比較角的大?。涸诔鍪緝蓚€角后，利用動畫讓兩個角的頂點和一邊分別重合，通過閃爍效果，讓學生不僅能夠直觀地看出“哪個角大，哪個角小”，而且很快明白“角的大小與其張開的大小直接相關，而與射線的長短無關”這一道理[3]。這樣通過動態的、直觀的、形象的演示不斷再現知識的產生、形成過程，可以使學生更容易地理解和掌握知識，讓學生在觀察與思考的過程中掌握思維的一般方法，促進學生邏輯思維能力的發展。

第二，將具體的問題情趣化。在課堂教學中，可以通過多媒體的聲、光、影等迅速吸引學生的注意力，讓學生盡快進入課堂學習氛圍，激發學生的學習興趣，引導學生進入積極思維狀態。如教學“圓的認識”時，可以設計一個童話情景：小動物們舉行自行車比賽，比賽結果如何呢？請大家觀看屏幕。這時，畫面出現了4個可愛的小動物：小猴、小貓、小兔和小狗，它們分別乘坐方形、橢圓形、圓形（車軸在中間、車軸不在中間各一輛）車輪的自行車參加比賽（利用特寫鏡頭把不同設計的自行車車輪一一展示，引發學生的質疑與思考）。盡管它們都很努力，但由于它們乘坐的自行車車輪不一樣，很快就拉開了距離。接著，老師讓學生根據不同車輪前進的情況預測比賽結果，究竟誰能得第一？“小狗得第一”“為什么？”“因為小狗騎的車輪是圓的?！薄靶⊥抿T的車輪也是圓的，為什么它不得第一呢？”“因為小兔的車輪的車軸不在中間”“為什么車輪要做成圓的？車軸要裝在中間？”故事情境簡潔明了地突出了本課主題，在學生對圓的準確感知的基礎上，對其基本特征及應用價值有了強烈的探究欲望，有效啟動了學生的積極思維機制。

第三，將難點問題碎片化。雖然數學思維有助于學生智力的增長，并且在學生綜合素質提高過程中起到了重要助推作用，但由于數學學科知識本身的邏輯性和抽象性，小學生在數學學習過程中仍舊會感到比較吃力。“難點”之所以會成為難點，是因為這些知識要么太“陡”，要么太抽象。運用多媒體技術則能整合和優化各種媒介，有效分化教學難點，從而提高教學效率。如教學“圓柱體的體積”時，讓學生在課堂上動手分解圓柱很繁瑣，而且很費時，未必能達到預期效果。為此可以先引導學生回憶圓面積的推導過程，然后由淺入深，讓學生思考：圓柱體能不能轉化成學過的立體圖形以推導它的體積計算公式呢？學生展開討論后，教師利用多媒體展示圓柱的解剖圖，演示疊加過程，學生一看就能明白。然后觀察長方形的底面積等于圓柱的底面積，長方體的高等于圓柱的高，又因為圓柱的體積等于長方體的體積，所以圓柱的體積就等于底面積乘高。這樣在演示的過程中，就分散了難點，學生也容易理解和內化。

第四，將文本問題生活化。所有的理論知識都來源于日常生活，“數學即生活”。在小學數學教學過程中，教師要善于把“小課堂”與“大社會”有機結合起來，激勵學生去尋找、發現和解決身邊實際的數學問題，使學生在學用結合中切實感受數學知識的內涵，以拓展學生的學習思路，培養學生綜合思考數學問題和逐步解決實際問題的能力。一般說來，小學生的生活經驗較少，有些教學內容在傳統課堂中是無法進行直觀操作的，教師也難以在課堂上直接演繹實際生活場景，而信息技術可以突破這個限制。如“數據的收集和整理”一節，教材設計有這樣的一個情景問題：統計10分鐘內通過同一個路口的各種車輛的數量。這在傳統課堂上是沒法具體操作的，當然也不可能讓學生實地去做那種危險的操作，這時利用信息技術，可以把課本上的插圖變成實景：動畫顯示出一輛輛摩托車、小汽車、大客車、載重車等通過一個路口。學生在模擬的實景中收集數據，注意力集中，學習興趣很濃。問題在學生的主動探索中得到了有效解決，真實的生活體驗也為后續的學習與思考奠定了基礎。

數學教學的目的，不僅在于傳授知識，讓學生學習、理解、掌握數學知識，更在于教給學生學習的方法，培養學生的思維能力和良好的學習習慣。借助信息技術達成這一目標，是信息時代的大勢所趨，也是提高學生核心素養之所需。

[參考文獻]

[1]中華人民共和國教育部.義務教育教學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]陳亞明.超越課堂：小學數學教學研究與實踐[M].寧波：寧波出版社，2013.

[3]何克拉，吳 娟.信息技術與課程整合[M].北京：高等教育出版社，2017.

[責任編輯：李利林]