STEM教育之技術在小學數學教學中的應用

崔海麗

摘? 要 進入21世紀以來，STEM教育逐漸走進課堂且越來越受到重視，作為其重要組成部分的技術在小學數學課堂中的應用也逐漸普及。如何恰當地在小學數學教學中應用信息技術，應用價值如何，應用過程中是否存在誤區等問題，在我國還沒有較為具體且深入的研究。通過闡述信息技術在小學數學教學中的應用，為信息技術在其他學科中的應用提供建議。

關鍵詞 STEM教育；小學數學；信息技術

中圖分類號：G623.5? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）13-0103-03

0? 引言

STEM（Science， Technology， Engineering and Mathe-matics）教育起源于20世紀90年代，是美國依據當時的發展狀況，為了應對未來世界的挑戰而提出的一種涉及社會和教育的發展策略。STEM教育打破傳統的學科課程的知識領域，組合相鄰領域的學科構成一門學科，克服學科課程分科過細的缺點，主張多學科融合互通，強調參與性、體驗性和實踐性，是一種全新的教育理念和教學策略。自2000年起，我國開始了對STEM教育的探索。

技術（Technology）在STEM教育中占有很重要的地位。何為技術？技術在嚴格意義上雖不是一門學科，但它包括創建和操作技術工藝品以及手工工藝品本身的人類和組織系統、知識、流程和設備?？偟膩碚f，技術通過改變天然物質、事物甚至環境以滿足人的需求，是一種認識和改造自然的工具。本文所要闡述的對象主要是信息技術——技術（Technology）的一部分。

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中明確提出要加快教育信息化進程[1]。新課改也要求要善于運用現代信息技術為學生提供多樣的教學資源，并能運用更直觀形象的方式解決學習過程中的問題。在《義務教育數學課程標準（2011年版）》中明確提出要重視信息技術與課程內容的有效整合[2]。有全國人大代表建議：教育信息化基礎設施建設應成為國家“新基建”重點之一，促進教育智能化升級。進入21世紀，由于時代發展、科技進步，計算機早已成為人們生活和學習的重要工具，也帶來一股全新的“互聯網+教育”浪潮。隨著新課改的深入推進，更應該深入研究信息技術在小學數學教學過程中的重要作用，努力做到合理運用，注重實效。

1? 信息技術在小學數學教學中的重要作用

1.1? 豐富教學內容和內容的呈現方式

在小學數學教學中，特別是在幾何圖形部分的教學中，信息技術可通過多種形式將抽象的教學內容呈現出來，使學生從更加直觀、形象的角度理解抽象的內容、概念。以人教版小學數學六年級上冊“圓的周長”一課為例，由于認知發展的特點，六年級學生還不能較好地理解專業術語和抽象概念，因此，教師不能用過于規范和縝密的推理方式為學生講解這部分內容。而信息技術表現形式多種多樣，能夠根據教學需要對教學內容進行相應調整，對靜態的教學內容實現遠近、長短、靜動、大小的轉換，生動形象、直觀明了。運用畫圖軟件，將一個完整的圓平均分六等分到十二等分再到二十四等分，讓學生觀看多邊形的邊不斷接近圓的過程，如圖1所示。通過觀看實際的操作，學生在頭腦中對極限思想有了更深刻的理解，極限思想、轉化思想有機地滲透進教學過程之中。

1.2? 通過在線教學資源和教育APP緩解教師壓力

在傳統教學中，教師往往容易陷于備課、上課、批改作業的循環之中，從而感到疲憊，產生壓力。伴隨著信息技術在課堂教學中的應用，教師在備課及講課過程中可通過利用在線教學資源開闊自己的眼界，提高工作效率，使自己的工作方式發生改變，節省時間。

圖2所示為國家教育資源公共服務平臺，在該平臺上有大量免費的教育資源可供教師與學生選擇觀看，如“一師一優課”、“中華經典”教育微課、“國防教育”微課等。特別是在疫情防控期間，全國各地學校通過在線教育實現“停課不停學，停課不停教”。一些在線教學平臺公布的數據顯示：其單日同時在線人數超500萬人。由此看來，在線教育資源及教育APP或將改變整個教育形態，即使不能完全取代線下教學，也將成為線下教學的重要補充。

1.3? 革新數學教學過程中教師教與學生學的方式

隨著教育改革的不斷深入，信息技術與教學內容的整合在課程教學中表現得十分突出。首先，在教學過程中，信息技術使教學方法、學習方式發生改變，使教學過程成為一種在信息技術支持下的師生之間、生生之間、師生與教材之間的互動過程，增加了教師教學的手段，豐富了教學的內容，改變了學生學習的方式；其次，信息技術在教學過程中的應用使得學習過程發展為一個具有針對性、探究性、猜測性、實驗性的過程。

如圖3所示，“長方體和正方體的體積”一課改變了以往讓學生在課桌上擺放小正方體測大長方體的體積的做法，而是讓學生通過鼠標來拖動課件中的小正方體來測量屏幕中大長方體的體積?？紤]到教學環境以及教學資源的實際情況，沒有辦法給每位學生提供一個真實的紙箱讓他們去測量它的體積，但通過信息技術的支持，學生在課堂上可以通過操縱鼠標移動小正方體感受這個測量過程。學生通過自己動手操作，能夠發現不同的測量方法，清晰明了、方便簡潔，增強對推理過程的理解，同時有利于教師提高教學效率。

1.4? 擴展了課堂中反饋與評價的途徑

將信息技術融入小學數學教學過程中，在豐富教學內容、改善教學方式的同時，還能擴展反饋與評價的途徑，教師可根據獲取結果進行相應調整。以人教版小學數學五年級上冊“小數除法練習課”為例，如圖4所示[3]，教師在這堂課中運用發射器和互動反饋系統，便捷地了解到學生對所講解內容的掌握程度。拿傳統的課堂來說，教師常用“我是小法官”“闖關大冒險”“火眼金睛”等活動來判斷學生是否掌握所學知識，但是在這個過程中學生很容易受到已經掌握同學的干擾，從而影響判斷。而在圖4所展示的課堂中可以看到，信息技術的介入使得每位學生都能參與練習反饋的過程，教師獲得符合實際的結果，以達到調控課堂、關注個別差異的目的。

2? 在小學數學教學中應用信息技術存在的問題

將信息技術引入小學數學教學中能夠豐富教學內容，提高教學效率，擴展評價和反饋的方式與途徑，而不是將其視為空有其表的“花架子”，但在其應用過程中也存在一些問題需要解決。

2.1? 過多地依賴信息技術的支持，忽略其他教學手段

在教學過程中，有部分教師對信息技術的應用過于依賴，甚至形成“無多媒體不成好課”的教育局面，多媒體課件成為課堂中的關鍵，更有新手教師離開了多媒體課件就不能上課，使教學由傳統的“人灌”發展到“機灌”。將信息技術應用到教學過程中，是為了實現更好的教學效果和學習效果，而在教學過程中是否需要信息技術的介入主要取決于教學內容，不是在任何教學過程中都需要應用信息技術，信息技術的應用在質而不在量。

2.2? 在教學過程中過度追求精品課件，忽略簡單實用型教具

信息技術在教學過程中的引入減輕了教師備課的壓力，使得教師有更多的時間和精力處理其他業務。但凡事都有兩面性，一方面，有的教師在教學過程中過于依賴多媒體課件，過于追求其形式的多樣性而忽略課件內容本身的精簡性和深度；另一方面，為了吸引學生的注意力，營造良好的課堂氛圍，教師多會選擇動畫豐富、色彩鮮艷的課件來講授教學內容，卻忽略了簡單實用型的教具。

2.3? 白板代替板書，學生頭腦一片空白

信息技術憑借處理信息快速、高效、便捷的優點，節省了教師作圖、板書的時間，加快了課堂的節奏，擴大了教學容量，提高了教學效率。但如果片面追求快捷高效，在電腦中存儲整節課的所有教學內容和板書，則教師成為機器操作者”，多媒體成為“電子黑板”，學生始終面對屏幕，實質是用高效的“機灌”代替了原先低效的“人灌”。

3? 改進建議與策略

3.1? 建設豐富而優質的學科教學資源

信息技術與小學數學深度融合的目的是充分發揮學生的主動性，提高課堂效率，這就需要有豐富的教育資源作為支撐，改變教師主宰課堂的局面，使學生成為學習的主人，讓新型教學結構得以更好地實現。因此，教師要充分利用網絡對資源進行收集和整理，形成自己的資源庫，滿足學生自主學習的需求。

3.2? 提高教師的信息素養

要加強教師對信息技術與課堂融合的認識。通常，教師信息技術與課程融合能力的培養主要采取集中培訓的方式，為了短期看到效益，往往側重技術培訓，導致教師對融合知其然而不知其所以然。因此，應使教師充分體驗信息技術與課程融合只有在正確理論指導下才會讓課堂、教師、學生三者完美結合。

3.3? 發揮信息技術的實用性

信息技術與小學數學的深度融合在教學過程中要起到畫龍點睛的作用，而不是畫蛇添足，不能流于形式，要緊抓內容的精髓，揭示內容的本質。

3.4? 設計板書彰顯課程內容的邏輯

在教學過程中，教師應利用板書突出本節課重點與邏輯，并讓學生記在筆記本上。將信息技術與小學數學進行融合，并不是要忽略傳統的教學手段，而是將現代教育技術與傳統教學方式相結合，既將抽象的知識直觀、動態地展示出來，又將知識重點以板書形式呈現，使學生理解并記憶本節課的重點。

4? 結束語

信息技術在小學數學教學過程中有著舉足輕重的作用，主要表現在四個方面：

1）信息技術的應用改變了課堂教學模式的理論、觀念和方法，豐富了課堂教學的內容，使得教學過程更富有時代氣息；

2）信息技術在教學過程中的應用有利于轉變教師的角色，降低教師備課的壓力，節省時間；

3）信息技術在教學過程中的應用改變了教師的教學方式，也改變了學生學習的方式，在先進的技術手段和種類繁多的教學資源的支持下，教師可以把更多的精力放在培養學生個性發展上，能夠有創造性、有選擇地開展和實施教學活動，使教學活動更加高效和有趣；

4）信息技術的支持增強了學生與教師、學生與學生及學生與教學材料之間的交互性，使學生能夠根據自己對教學內容的把握有選擇地決定自己的學習方式。

從時代發展的角度展望未來，信息技術與教育教學的融合必然成為我國未來教育發展的重要主題之一，并將引領課程與教學的再次變革和信息技術的接續創新。由此，一定要深入研究和探討教育教學過程中的各種問題，形成新方法、新技術、新理念，推動信息技術與課程和教學深度融合，加快我國教育發展步伐，為實現教育現代化貢獻力量。

參考文獻

[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）[A/OL].（2010-07-29）[2020-07-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[3]吳正憲，張秋爽，李惠玲.和吳正憲老師一起讀數學新課標[M].北京：教育科學出版社，2013.