信息技術環(huán)境下小學數(shù)學實驗教學策略

蔡輝 張厚貴

【摘 要】借助信息技術的靈活、操作性強等優(yōu)勢，有利于化解小學數(shù)學實驗教學的難點，引導學生展開建構數(shù)學知識和理論、驗證猜想和解決數(shù)學問題等數(shù)學體驗學習活動。本文以“條形統(tǒng)計圖”一課為例，探究了信息技術環(huán)境下小學數(shù)學實驗教學的策略。

【關鍵詞】信息技術;小學數(shù)學;數(shù)學實驗

【中圖分類號】G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2022）02、03-124-03

數(shù)學實驗是國家課程方案和課程標準規(guī)定的重要教學內(nèi)容，也是提高學生數(shù)學學習興趣、培養(yǎng)數(shù)學探究能力和建構數(shù)學知識的有效途徑。借助信息技術的靈活、操作性強等優(yōu)勢，有利于化解小學數(shù)學實驗教學的難點，引導學生開展建構數(shù)學知識和理論、驗證猜想和解決數(shù)學問題等數(shù)學體驗學習活動。因此，在信息技術環(huán)境下，教師應調(diào)整實驗教學策略，基于信息技術環(huán)境形成全新的實驗教學理念，在信息技術與數(shù)學實驗教學的深度融合中，提高數(shù)學實驗教學質(zhì)效，促進學生數(shù)學技能發(fā)展，實現(xiàn)學生數(shù)學素養(yǎng)自然生長。

指導開展前置實驗，積累實驗經(jīng)驗

實驗教學是小學數(shù)學教學的重要內(nèi)容之一，它具有相對完整的教學流程。然而，不少教師對數(shù)學實驗教學定位不夠準確，忽視了課前數(shù)學實驗指導。教師指導的缺失，直接造成了學生自主實驗能力的弱化。這種現(xiàn)象的形成既與教師思想認識有關，又與前置實驗指導弱化有關，教師受教學條件制約，難以對學生前置實驗進行必要的指導。信息技術環(huán)境下，教師可以借助信息技術手段對學生進行前置實驗指導，幫助學生積累實驗經(jīng)驗，為學生課堂實驗做好充分的準備。

如“條形統(tǒng)計圖”一課具有很強的實踐性和操作性，需要學生在了解條形統(tǒng)計圖基本特點的基礎上，能夠認讀條形統(tǒng)計圖，掌握數(shù)據(jù)處理的一般能力，并且能夠運用所學知識解決生活中的實際問題。基于本節(jié)課的特點，實驗教學必不可少。預習環(huán)節(jié)，我借助微課給學生布置一項前置實驗任務。微課的內(nèi)容從學校食堂切入，不少學生將午餐中的水果扔進垃圾桶，學校組織了一次調(diào)查統(tǒng)計，給出某一天學生扔掉水果的類型和學生人數(shù)，讓學生自主預習教材內(nèi)容，自己嘗試設計一個實驗，直觀地呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)，讓學校能夠便捷地看出學生喜歡哪些水果、不喜歡哪些水果。最后，我再借助微課展示一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計的案例。

這個環(huán)節(jié)借助微課見微知著的優(yōu)勢，從學生校園生活中選擇素材，引起學生對數(shù)學實驗的關注。自主設計實驗時，教師又充分發(fā)揮主導性作用，借助微課提供一些數(shù)據(jù)運用案例，給學生以必要的暗示和啟發(fā)，從而降低學生自主實驗的難度，讓學生具備自主進行實驗的能力。通過課前實驗，學生獲得動手的機會，也初步積累了實驗經(jīng)驗，為課堂實驗教學進行了較好的鋪墊。

改良實驗教學情境，提高情境張力

數(shù)學教學作為一項活動，離不開具體環(huán)境的支持。這就需要教師基于實驗教學的需要，借助信息技術手段優(yōu)化傳統(tǒng)實驗情境，通過改良實驗教學情境，賦予實驗情境更強的張力，將學生注意力快速地吸引到數(shù)學實驗活動之中，并對數(shù)學實驗產(chǎn)生濃厚的興趣，激發(fā)學生主動參與數(shù)學實驗的意識。

“條形統(tǒng)計圖”一課中，借助微課引導，大多數(shù)學生進行了課前自主實驗，得出了多樣化的結果。有的學生利用統(tǒng)計表進行實驗，借助統(tǒng)計表呈現(xiàn)數(shù)據(jù);有的學生采用象形圖的實驗方式，借助實物圖像揭示數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)關系;有的學生則受到教材的啟發(fā)，采用條形統(tǒng)計圖的方式，繪制出條形統(tǒng)計圖。課堂教學之前，我借助班級網(wǎng)絡平臺，要求學生將自己的實驗成果投放到網(wǎng)絡平臺上。我再對學生的成果進行匯聚，根據(jù)三種成果形式創(chuàng)設教學情境，將統(tǒng)計表、象形圖和條形統(tǒng)計圖組合起來，采用比照呈現(xiàn)的方式，讓學生比一比哪一種實驗成果更加顯著。學生結合創(chuàng)設的情境，對三種數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式獲得深刻的認識并達成共識。

這個環(huán)節(jié)借助學生課前實驗，將學生自主實驗成果作為情境素材，既給學生創(chuàng)造了展示自主實驗成果的機會，激發(fā)了學生學習動力，又使情境得到較好的改良，從而賦予情境更強的感染力，讓學生目光聚焦條形統(tǒng)計圖，為課堂實驗活動的持續(xù)、深入開展創(chuàng)造了條件。

細化實驗教學過程，發(fā)展數(shù)學技能

學生主體性發(fā)展與學生學習經(jīng)歷有關，學生經(jīng)歷越豐富，主體性發(fā)展越充分。數(shù)學實驗教學中，教師應基于學生主體性發(fā)展，合理地運用信息技術，讓實驗教學過程得到細化，給學生創(chuàng)造經(jīng)歷實驗學習過程的機會，引導學生認真觀察，充分實驗，深入探究，讓學生在親歷實驗的過程中更好地理解數(shù)學概念，促進學生對數(shù)學知識的消化吸收，并使之轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的數(shù)學技能，讓學生數(shù)學素養(yǎng)獲得生長的土壤。

“條形統(tǒng)計圖”一課，借助信息技術創(chuàng)設的教學情境，課堂逐步聚焦條形統(tǒng)計圖。課堂教學的首要任務是讓學生理解條形統(tǒng)計圖的概念，為了幫助學生建構統(tǒng)計圖概念，我設計了制作條形統(tǒng)計圖的實驗。我先借助多媒體放大展示教材提供的條形統(tǒng)計圖，讓學生認真觀察，了解條形統(tǒng)計圖的基本構成，并開展小組探究學習活動，讓學生對條形統(tǒng)計圖下一個定義。在此基礎上，再借助多媒體將教材提供的圖片與學生課前制作的條形統(tǒng)計圖進行比較，指出學生課前制作的條形統(tǒng)計圖存在的問題。然后，學生自己動手，根據(jù)微課提供的數(shù)據(jù)，以“學生喜愛的水果統(tǒng)計圖”為題目，制作一份條形統(tǒng)計圖。最后，讓學生圍繞自主制作的條形統(tǒng)計圖進行解說。

這個環(huán)節(jié)利用信息技術手段對數(shù)學實驗教學過程進行細化。先借助多媒體引導學生進行觀察，讓學生通過觀察了解條形統(tǒng)計圖的構成;再結合學生的觀察引導學生從直觀走向抽象，讓學生提煉條形統(tǒng)計圖的基本概念，從而對條形統(tǒng)計圖獲得深刻的認識。比較活動又對學生課前自主實驗的結果進行回顧和完善，從而為學生制作條形統(tǒng)計圖做好充分的準備。在此過程中，學生觀察能力、動手操作能力、比較學習能力和抽象思維能力等得到了較好的發(fā)展。

豐富數(shù)學實驗類型，拓展學習視野

數(shù)學實驗教學過程中，教師應基于學生強烈的求知欲和對新鮮事物的好奇心，不斷優(yōu)化數(shù)學實驗，讓數(shù)學實驗變得更加多樣。信息技術環(huán)境下，數(shù)學實驗教學獲得了更多的機遇，教師可以利用信息技術豐富數(shù)學實驗類型，讓學生在多樣化實驗活動中不斷拓展學習視野，獲得更好的發(fā)展，也充分發(fā)揮數(shù)學實驗對數(shù)學教學的促進作用。

“條形統(tǒng)計圖”一課中，在學生實驗的基礎上，我又借助一段三維動畫演示立體的條形統(tǒng)計圖，讓學生進行觀察。在學生觀察基礎上，我引導學生根據(jù)繪制的條形統(tǒng)計圖，制作一個立體的折線統(tǒng)計圖模型。在三維動畫的支持下，學生從身邊尋找制作素材，迅速地就地取材，利用身邊可用的材料制作出不同大小的條形統(tǒng)計圖模型。最后，我為學生創(chuàng)造了展示的機會，組織學生開展“最佳模型”評比活動，以準確性和美觀性為兩個基本評價標準進行評價。

這個環(huán)節(jié)借助信息技術給學生搭建支架，幫助學生建立起直觀的認知。在信息技術支持下，學生對條形統(tǒng)計圖模型獲得初步的印象，獲得動手實驗的能力。學生制作立體模型的過程，無疑是引領學生深度建構的過程，需要學生從平面圖形的繪制向立體圖形轉(zhuǎn)變，空間想象力得到了較好的發(fā)展。評比活動不僅給學生創(chuàng)造了展示的機會，也給學生創(chuàng)造了更多互動的機會，促進學生實驗成果共享。

引導課后自主實驗，培養(yǎng)數(shù)學素養(yǎng)

課后是數(shù)學課堂教學的有機組成部分，教師應基于課后教學環(huán)節(jié)的重要性，借助信息技術手段引導學生開展課后自主實驗，讓學生獲得自主實驗的機會。自主實驗不是對課堂實驗的簡單重復，需要教師基于學生數(shù)學素養(yǎng)發(fā)展的需要，重構運用場景，讓學生借助課后實驗獲得更好的發(fā)展。

“條形統(tǒng)計圖”一課，我給學生布置了一項課后實驗任務，讓學生與體育教師進行交流，并制作一份電子調(diào)查問卷發(fā)送給學生，邀請學生參與填寫，了解四年級學生所喜歡的運動項目數(shù)據(jù)，并對獲得的數(shù)據(jù)進行處理。最后，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，制作一份條形統(tǒng)計圖，提供給學校領導，并對學校體育課運動項目的開設提一份合理的建議，讓體育課開設的運動項目更符合學生的“胃口”。

課后自主實驗，學生通過線下調(diào)查和線上調(diào)查獲得實驗所需要的數(shù)據(jù)，再對獲得的數(shù)據(jù)進行分析處理，制作成一份條形統(tǒng)計圖，并提出一份切實可行的建議。如此設計，讓實驗教學直指學生數(shù)學素養(yǎng)發(fā)展，讓學生運用所學數(shù)學知識解決生活實際問題，從而增強學生實驗學習的獲得感，不斷培養(yǎng)學生數(shù)學學習的自信心。

信息技術環(huán)境下，小學數(shù)學實驗獲得了更多的發(fā)展機遇。教師應該充分利用信息技術帶來的機遇，對數(shù)學實驗進行優(yōu)化，并不斷優(yōu)化數(shù)學實驗開展的技術環(huán)境，努力拓展數(shù)學實驗教學空間，讓信息技術更好地支持數(shù)學實驗。

注：本文系2020年安徽省教育科學研究院教育科學研究項目“信息技術環(huán)境下小學數(shù)學實驗教學策略”（項目編號：JK20085）研究成果

參考文獻

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