信息技術助推小學數學美育教學的實踐路徑研究

摘要：數學學科由于具有嚴密的邏輯性、高度的抽象性等特征，常被認為是科學和理性的代名詞，在學生心中枯燥、無趣的刻板印象使其與美育的關系不明顯。數學之美不僅有與其他文學藝術之美的共性特征，更有其獨特之處。21世紀以來，我國高度重視美育在素質教育中的地位和作用，在各學科教學與美育積極融合的時代背景下，作為重要基礎學科的小學數學也應順應這一趨勢。“促進信息技術與數學課程融合”是《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課標》）提出的重要課程理念。信息時代，現代信息技術在各領域得到廣泛應用，在提高課堂教學效率、豐富課程教學資源等方面發揮了顯著的積極作用。抽象的數學知識對初等教育階段的學生而言具有較大的難度，而數學美更是蘊含在數學內容和思想中的隱性存在。將信息技術與小學數學課堂教學、學生學習相融合，不僅能使數學的學習更加直觀形象，還能激發學生主動參與學習和研究數學的熱情和主動性，獲得良好的審美體驗和能力，對提高學生的數學核心素養有重要的助推作用。因此，文章從豐富數學美育教學資源、拓展數學美育教學形式和提升發現數學美的能力三個角度，提出現代信息技術助推小學數學美育教學的路徑。

關鍵詞：數學美育；美育教學；信息技術；小學數學

中圖分類號：G623.5；G434 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）14-0-03

0 前言

數學是研究數量關系和空間形式的學科，是理性思維和空間想象的碰撞結合。嚴密的邏輯性、高度的抽象性、廣泛的應用性都是數學美的重要表現，既有與其他文學藝術之美的共性特征，又有其獨特之處。美育是五育的重要組成部分，21世紀以來，美育在素質教育中的地位進一步提升，得到國家和學校的高度關注和重視。在新課改不斷深入的背景下，作為重要基礎學科的小學數學也應順應各學科與美育融合的趨勢，同時將信息技術應用到數學美育教學中，共同促進學生核心素養的全面發展。

1 數學美育教學的價值意蘊

1.1 通過數學美育教學加深學生對數學學科的認知

通俗而言，數學美育是在數學學科教學中讓學生學會發現、感受、欣賞數學美，繼而能創造美的教育。相較于人文學科的藝術性、感性等特征，數學學科常被認為是科學和理性的代名詞，似乎與“美”的關聯很弱。區別于文學藝術的顯性美，數學美是蘊含在數學知識體系中的隱性美。數學美不僅是幾何圖形的直觀美，更體現在數學語言符號的簡潔性、邏輯思維的嚴密性、公式模型的概括性和規律應用的廣泛性上。只有真正理解數學的知識結構、內在意義，才能看到數學美。從在教師的指導下認識、欣賞數學美，到主動發現、感受數學美，進而在實踐和應用中創造美的歷程，也是數學學科與其具有的科學之美和真理之美走近學生，并逐漸加深學生對數學學科認知的過程。

1.2 通過數學美育教學提升學生的數學核心素養

美育作為五育之一，應與德育、智育、體育、勞育相互作用，共同促進學生的全面發展。數學美育教學不僅能改善教師的教學方式，還能豐富數學課堂的內容。在數學美育教學活動中引導學生發現并欣賞數學美，能潛移默化地改變數學學科在學生心中枯燥、無趣的刻板印象，增強學生學習、掌握、研究數學的積極性，讓學生成為學習的主人。學會主動學習是學生快速掌握知識、提高學習能力的有利條件，更是新課改的內在要求。在強調核心素養培養的教育課程改革背景下，在初等教育階段基礎數學知識的教學中加強美育，能激發學生邏輯思維的生成和創造能力的提升，推動數學核心素養的發展。

1.3 通過數學美育教學培養學生的審美意識和健全人格

數學學科在審美能力和健全人格的培養方面起著舉足輕重的作用。數學學習的本質是求真、求善和求美的過程，即追求理性精神、思維嚴謹和數學審美的發展［1］。數學美育則是將認識過程轉化成情感流動過程，在感受、創造美的過程中塑造人的數學心理結構［2］。將美育融入數學教學，構建數學美育課堂，讓學生在輕松愉快的數學教學活動中，潛移默化地培育情感、豐富心靈、激發思考，提高學生的審美情趣。與此同時，在數學學習中，有關美的感受和體悟會映射在學生的日常生活和行為中，對學生塑造美好心靈和高尚品德、樹立正確審美觀念以及培養健全人格都有積極的促進作用。

2 信息技術在數學美育教學中應用的必要性

信息時代，現代信息技術在各領域得到了廣泛應用，加快了人們的生活節奏。“促進信息技術與數學課程融合”是《課標》提出的重要課程理念。可見，充分發揮信息技術在提高課堂教學效率、豐富課程教學資源等方面的積極作用，已經成為教學改革的必然趨勢和要求。

數學學科具有較強的邏輯性和抽象性。對多數學生而言，數學中的符號、公式是冰冷的，數學學習是枯燥的。美育在數學教學中的滲透，目的是使學生通過感受和欣賞數學美，調動學生學習數學的興趣和主動性，提升學習數學、研究數學的能力。然而，相較于數學知識，數學美的呈現和提煉更為抽象。無論是圖形的變換、素材的導入，還是公式的形成、規律的發現，僅依靠教師的口頭講述、靜態的板書展演，對處于前運算和具體運算階段的兒童而言存在較大的困難。

通過現代信息技術的加持與融合，教師靈活運用多媒體，將文字、圖像、聲音等結合在一起，能使教學內容化靜為動，化抽象為直觀，突破數學教學中的重點難點，豐富教學內容，讓學生在更具體的數學美育教學氛圍中感受數學的魅力。同時，學生能在感知、理解、想象等心理功能的相互配合下產生審美愉悅［3］，構建健康的審美心理結構。可見，信息技術的正確應用對發揮數學學科的美育功能和加強學生的素質與審美教育都有積極的促進作用。

3 信息技術助推小學數學美育教學的路徑

3.1 利用信息技術豐富數學美育教學資源

當前，數學課堂教學的普遍現象是教師習慣使用教材設置的素材創設問題背景，或結合自身的教學經驗選取經典的情境加以導入。無論是教學中使用的設施設備、教具學具，還是問題情境與素材的選用，都十分簡陋，缺乏創新性，美育教學更是無從入手。在信息技術快速發展的現代社會，教師要抓住時代發展的機遇，積極通過互聯網挖掘包括圖文、音頻等多種形式在內的小學數學美育教學資源，豐富小學數學美育課堂教學的內容。部分條件允許的學校和教師團隊還可以構建小學數學美育教學資源庫，或打造教學資源云空間，按照主題、單元、模塊劃分，整合能用于美育教學的數學課程資源，這樣不僅能為學校教師提供美育教學資源共享、交流平臺，還可以在極大程度上提高教師備課及課堂教學的效率，減少教師機械教學的普遍現象，使數學美育課堂教學的內容更加豐富，效果更加顯著。

將數學史融入數學課堂是開展數學美育教學的重要途徑。小學階段的學生多數處于具體運算階段，對知識的學習需要建立在具體形象的事物基礎之上。同時，他們具有強烈的好奇心，豐富趣味的學習內容能使他們產生認知沖突，激發他們的學習興趣。

例如，在教授“三角形的內角和”這一內容時，教師可以利用多媒體技術，結合視頻或圖片補充“帕斯卡與三角形內角和的故事”。雖然學生在學習過程中通過量、拼、折等方法能發現、推導出“三角形的內角和等于180度”這一結論，但借助信息技術補充相關數學故事，能讓學生從更嚴謹科學的角度，驗證三角形的內角和是否真的為180度，排除具體操作中產生的誤差。這一過程不僅能讓學生領悟數學文化，深化數學知識，還能讓學生更直觀地感受到數學抽象的嚴謹美、和諧美，突出數學課堂教學的美育功能，從而加強對學生數學核心素養的培育。

3.2 利用信息技術拓展數學美育教學形式

傳統教學模式下的數學課堂以講授、板書、畫圖等為主要教學手段，呈現方式單一，內容簡潔，往往難以達到教學的預設效果。因此，學生的學習形式主要為被動接受。對小學生而言，在平淡枯燥的情境和氛圍中學習具有高度抽象性和邏輯性的數學學科難度較大，因此，需要通過更具活力生機的課堂氛圍，同時挖掘數學美和趣味性，激發學生的學習興趣和熱情。信息技術在數學美育教學中的應用能有效解決這一問題。依托PPT課件、Flash動畫、音頻播放器、電子白板等信息技術手段，以直觀的形式展現教學素材，創設生動的情境，不僅可以節約板書、掛畫的時間，提高課堂教學效率，豐富數學課堂的教學內容，還能在視覺、聽覺上帶給學生更多美的體驗，激發學生學習數學的活力，將學生的被動學習轉化為主動探究，優化數學美育課堂教學的效果。

圖形與幾何教學往往是美育融入數學課堂的重要途徑和陣地。小學階段教授圖形與幾何部分的內容時，教師可以借助多媒體圖形的動態生成優勢，幫助學生更直觀地認識和理解不同圖形的性質與特征，深刻體會不同圖形展現出的幾何美［4］。

例如，在講授圓的面積時，往往會讓學生根據已有的探究圖形面積計算公式的經驗，借助轉化的思想切入開展。在探究中，學生不難發現，將圓平均分成的份數越多，拼出來的圖形就越接近平行四邊形，進而可以根據平行四邊形的面積計算公式推導出圓的面積計算公式。然而，在實際教學過程中，學生不僅面臨現實操作的困難，還受到課堂時間的限制，只能在教師的引導下想象當圓被分割成無數份時，拼成的“平行四邊形”無限接近長方形的過程。這種極限思維下的推理思想對小學生而言具有較大的困難。因此，可以借助PPT課件或相關的Flash動畫，讓學生更加直觀地感受“化曲為直”的過程，感受數學圖形的奇異與和諧，同時獲得視覺上舒適流暢的美好體驗，讓學生從中體會到數學圖形的美與價值。在培養學生幾何直觀和推理意識的同時，提高數學美育課堂教學的效率。

3.3 利用信息技術提升發現數學美的能力

美育是審美教學與美感教學的結合，旨在培養學生認識美、感受美、欣賞美和創作美的能力［5］。學生能應用數學美和創造數學美是小學數學與美育融合的最高境界。應用與創造具有一定的超越性，其根本是筑牢學生主動發現數學美、感受數學美的根基。現代信息技術借助新媒體等媒介為課堂教學構建了信息化環境，給予學生像數學家一樣研究數學的權力和機會。通過信息技術形成主動積極的學習態度和意識，是學生在學習過程中發現數學美與趣味性的重要基礎。學習方式的多元化使學生擁有更便捷的數學研究平臺，能根據個人興趣和習慣方法選擇最合適的學習模式，提高數學學習興趣和自主性，培養發現數學美的能力。同時，通過利用信息技術手段，教師教學和研究數學的渠道更加廣泛，這種教學方式的轉變能促進教師的專業成長，在學生主動學習的基礎上幫助學生發現和感受數學美、激發創造數學美的潛能。

數學文化的滲透能使數學課堂更具鮮活的生命力，具有更加獨特的魅力，同時能激發學生對數學學習的持久動力與熱情。信息技術在數學課堂中的合理利用，可以使數學文化的滲透更加靈活多樣，其最顯著的特征就是直觀與生動，讓學生在學習過程中獲得美的感受與體驗。

例如，在教授“比的意義”這一內容時，除了順應教材的編排，利用數字化手段，將黃金比例的由來故事介紹給學生外，還可以讓學生通過信息技術自主探究黃金分割在文物建筑和日常生活中的廣泛應用，體驗和感知數學知識蘊含的美學因素與奧秘。相較于傳統的板書和口頭講授教學，學生獲取知識、學習的手段更加便捷，形式更加多樣，獲得的身心體驗更加愉悅。同時，對追求嚴謹和規范的數學學科來說，借助信息技術手段能讓學生更加精確、直觀地感受0.618黃金比例的審美，甚至激發學生運用黃金比例和創造數學美的能力。可見，在借助信息技術創設的數學美育課堂中，教學在回歸數學本質的同時，讓學生學會用數學的眼光看待數學美，提升發現數學美的能力，在此基礎上促進學生數學核心素養的形成與發展。

4 結語

數學美育教學不僅對提升學生數學學習能力和核心素養具有重要的意義和價值，在培養學生的審美意識和健全人格方面也有不可或缺的作用。美育作為五育的重要組成部分，應與德育、智育、體育、勞育共同發揮助推學生全面發展的作用。在信息技術快速發展的今天，利用新媒體等技術手段提高數學美育課堂教學效率的優勢已相當顯著。但值得注意的是，教育工作者必須關注信息技術在小學數學美育課堂教學應用中的形式化、功利化等問題，才能充分發揮信息技術助推數學美育課堂教學的功能，真正落實數學美育的要求。

參考文獻：

［1］ 黃賢明.數學學科美育：內涵、價值與實現路徑［J］.中學數學雜志，2022（12）：5-8.

［2］ 孟雅.小學數學教學中美育的滲透現狀與實施策略研究［D］.天水：天水師范學院，2022.

［3］ 皮朝綱，鐘士倫.審美心理學導論［M］.成都：成都電訊工程出版社，1988：57.

［4］ 盛潔.借助信息化手段創設小學數學美育課堂［J］.教育界，2022（20）：2-4.

［5］ 夏燕靖.尋找美育抓手，以課程實施美育［J］.美育學刊，2020，11（6）：1-11.

作者簡介：姚瑋怡（1999—），女，江蘇南京人，碩士在讀，研究方向：課程與教學論。