基于“八桂教學通”的信息技術與小學數學課程融合探索

作者簡介：吳創，1983年生，廣西玉林人，本科，一級教師，研究方向為小學數學教學。

摘 要：“八桂教學通”數字教材平臺以數字教材為核心，能夠為中小學教師開展信息化教學提供豐富的網絡教學資源及便捷的信息技術支持，具有互動性強的特點，有利于培養學生的信息素養和學科核心素養。信息技術與小學數學課程融合，有助于小學數學教師強化信息技術應用意識、隨機整合數字化的教學資源、在課堂教學中發展學生的數學核心素養，從而有效落實數學課程的三個總目標。小學數學教師可以借助“八桂教學通”中的小數工具實施直觀化教學，夯實學生的“四基”；通過融合“八桂教學通”中的課程資源，發展學生的“四能”；通過活用“八桂教學通”中的GGB軟件資源，培養學生的學習興趣，幫助學生建立學好數學的自信心。

關鍵詞：小學數學；“八桂教學通”；信息技術；課程融合；“四基”；“四能”；學習興趣

中圖分類號：G62 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）10-0091-05

小學數學課程相較于小學階段的其他課程而言，具有鮮明的抽象性特點，而小學生的思維方式以形象思維為主，抽象思維能力相對薄弱。數學是研究數量關系和空間形式的科學，如何在數學知識的抽象性和學生思維的形象性之間架起一座可視化的橋梁？筆者以為，數形結合是很好的方法。正如數學家華羅庚所說：“數缺形時少直覺，形少數時難入微，數形結合百般好，隔離分家萬事非。”隨著教育信息化的快速發展，運用現代信息技術變革傳統教學成為課堂教學改革的一種主流方向。對于小學數學學科來說，現代信息技術的應用，可以為教師開展數形結合教學提供便利，為學生獲得良好的數學教育、發展數學核心素養和信息素養提供技術支撐。《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《2022年版數學課標》）明確提出了“促進信息技術與數學課程融合”的課程理念，要求教師“合理利用現代信息技術，提供豐富的學習資源，設計生動的教學活動，促進數學教學方式方法的變革”“在實際問題解決中，創設合理的信息化學習環境，提升學生的探究熱情，開闊學生的視野，激發學生的想象力，提高學生的信息素養”［1］4。

“八桂教學通”數字教材平臺（以下簡稱“八桂教學通”）是廣西壯族自治區教育廳近年來大力推廣的一個數字化教學平臺，它以數字教材為核心，擁有強大的教學資源庫、靈活多變的教學應用場景。“八桂教學通”在廣西中小學校的規模化應用，有助于教師優化課堂結構，全面提升教學質量，促進學生數學核心素養的形成［2］。但在當前的教學實踐中，小學數學教師對信息技術的應用依然存在諸多認識和實踐偏差，基于“八桂教學通”開展課堂教學依然存在諸多有待改進的地方。

一、小學數學教師在信息技術與課程融合中存在的問題

（一）認識上的偏差

認識上的偏差包括對數學課程核心素養培養方向認識上的偏差和對信息技術應用認識上的偏差兩個方面。

《2022年版數學課標》強調：數學課程目標以學生發展為本，以培養學生“會用數學的眼光觀察現實世界”“會用數學的思維思考現實世界”“會用數學的語言表達現實世界”（簡稱“三會”）三個方面的核心素養為導向［3］。立足現實世界培養學生的數學眼光、數學思維、數學語言，一樣都不能少，其中的數學思維尤為關鍵。數學是一門特別需要抽象思維的學科，而信息技術可以直觀展示抽象的數學規律［4］，從而架起數學抽象思維與小學生形象思維的橋梁。盡管如此，數學課程仍然需要讓學生經歷探究數學規律的過程，信息技術的引入只能作為一種輔助思考的教學手段，而不是教學的目的。有些小學數學教師在教學時過于強調把一切問題都信息化、形象化，忽視了學生經歷探究數學規律的過程，不利于學生數學思維的發展。《2022年版數學課標》強調：“教學活動應注重啟發式，激發學生學習興趣，引發學生積極思考，鼓勵學生質疑問難，引導學生在真實情境中發現問題和提出問題，利用觀察、猜測、實驗、計算、推理、驗證、數據分析、直觀想象等方法分析問題和解決問題。”［1］3因此，讓學生參與課堂數學活動的過程，是發展學生數學核心素養的必經過程。

為了培育和發展學生的數學核心素養和信息素養，新一輪的教學改革要求教師必須不斷提高自身的學科素養和信息技術應用水平。但很多小學數學教師并沒有跟上時代發展的步伐，一些老教師甚至對信息技術的應用抱有抵觸情緒，有意無意地忽略了信息技術與小學數學課程的融合，導致課堂信息技術應用率較低。也有一部分小學數學教師雖然很重視信息技術在課堂教學中的應用，卻忽視了教師板書、課堂引導的作用。課堂上，這些教師只是在白板前點點屏幕，對著課件“照本宣科”，從本質上講，這種基于信息技術應用的教學不過是從傳統的人為灌輸換成了課件灌輸，同樣會導致學生的學習積極性不高，課堂教學效率低下。

（二）能力上的欠缺

信息技術與小學數學課程融合需要龐大、完善的教學資源和良好的數字化教學平臺的支撐。由于小學數學的教學內容較多、信息技術應用千頭萬緒，未經系統化的信息技術應用培訓，教師很難做到將信息技術有效運用于自己的課堂教學，課程融合教學更無從談起。在“八桂教學通”規模化應用之前，教師在備課時往往需要花費大量的時間整合教學資源、制作教學課件，導致教師應用積極性受挫，即便勉強應用也難以達成教學目標。

二、基于“八桂教學通”的信息技術與小學數學課程融合的優勢

（一）有助于教師增強信息技術應用意識

“八桂教學通”是自治區教育廳著力推廣的一個數字化教學平臺，各級教育行政部門每年都會舉辦一些基于“八桂教學通”的信息技術與學科教學深度融合賽事，通過政策扶持、以賽促練引起學校的重視，促使教師不斷增強信息技術應用意識，通過信息技術與學科教學的融合不斷深化課堂教學改革。“八桂教學通”以數字教材為核心，與廣西各中小學校當下使用的教材相匹配，開發了相關的教學課程組織工具、教學課件工具、資源庫、題庫、學科工具庫、課堂活動庫、授課工具庫等基礎模塊，支持教師課堂教學場景應用，可以為中小學教師提供備課、授課及教學管理服務等全方位的服務。教師們如能常態化地使用該平臺，做到熟能生巧，就能使日常的教學事半功倍；將該教學平臺與小學數學教學深度融合，有利于小學數學教師提高備課效率、優化教學過程、提高課堂管理效能。如：在教學中，教師使用聚光燈功能聚焦教學重難點，方便學生發現、分析相關數學信息，提出有效數學問題；使用熱鍵功能，可以隨機進行課堂教學的拓展延伸；使用批注工具，可以隨機圈畫課件或題目中的關鍵信息；使用書簽工具，可以幫助學生總結方法、梳理知識；使用下拉式電子黑板工具，可以進行課堂要點及練習的便捷板書；使用計時器工具，方便學生有效調控小組合作學習的時間；使用無線投屏工具，可以將學生練習隨機投放到屏幕上，再請學生到屏幕前演示講解，從而更直觀、便捷地進行課堂教學即時反饋，進而實施課堂教學的多元評價，實現“教—學—評”一體化。

（二）有助于教師整合數字化教學資源

“八桂教學通”不僅擁有強大的資源優勢，而且擁有強大的兼容功能。“八桂教學通”不僅提供了配套的高清、可編輯的數字教材，以及與之相關的音頻、視頻、配套練習等教學資源，方便教師利用其中的教材和教學資源對課堂教學進行有效設計，對學生的知識掌握情況進行課堂檢驗，而且擁有豐富的課件資源，方便教師直接導出、運用或進行個性化的編輯處理，可以兼容教師自行設計的PPT課件或希沃課件等，從而有效整合教學資源，優化課堂教學，提升教學效率。教學實踐中，教師只有不斷挖掘不同教學平臺的技術優勢，取長補短，巧妙創新，才能真正實現信息技術與小學數學教學的深度融合。例如，教學“位置與方向”一課，筆者將“八桂教學通”與VR技術兼容，先根據學生的生活實際設置了玉林市政廣場和玉東二小（注：玉林市玉東新區第二小學的簡稱）的VR場景資源，再往“八桂教學通”中插入超鏈接，使之有效鏈接到VR資源，然后運用已制作的VR資源創建VR教學環境，將VR視頻與“八桂教學通”有效融合，讓學生在可視化的學習場景中感知身邊的位置與方向，培養“三會”核心素養。

（三）有助于教師在課堂教學中發展學生數學核心素養

小學生以形象思維為主，數學課程中的概念、定理、公式等知識具有極強的抽象性和概括性特點，容易使小學生產生思維困擾。“八桂教學通”中擁有海量的學科教學資源，方便教師有針對性地選擇使用其中的學科工具和學科資源，組織開展課堂教學活動，對課程內容中的圖形、動畫、聲音等進行動態的加工處理，激發學生的學習探究興趣，引導學生經歷數學規律的形成過程，從中培育和發展學生的數學核心素養。例如：教學“100以內加減法”及“除數是一位數除法”的豎式計算，教師可以運用平臺小數工具中的“擺小棒”，先讓學生在線下擺小棒，再基于學生擺小棒的活動經驗，直觀演示“100以內加減法”及“除數是一位數除法”的豎式計算過程及算理；教學“認識時間”一課，教師可以運用平臺小數工具中的“鐘表”，演示自制鐘表、一鍵顯示順時針指針聯動過程，使認識鐘表、認識時間、表示時間的教學事半功倍；教學“觀察物體（一）”，教師可以運用平臺中的小數工具“根據三視圖擺幾何圖形”，通過不同角度自由拖放小方塊，引導學生分別從前后、左右、上方去觀察物體，發現物體不同角度不同的形狀；教學“立方體的認識”，教師可以運用平臺小數工具中的“從旋轉角度認識立體圖形”，直觀演示正方形、長方形、三角形轉化成圓柱體、圓錐體的過程，并通過360度旋轉、對立體圖形進行透明化處理，使學生可以觀察到立體圖形的各個表面，從而正確理解立體圖形各部分的名稱及特征。

三、基于“八桂教學通”的信息技術與小學數學課程融合策略

《2022年版數學課標》強調：數學課程目標以學生發展為本，以核心素養為導向，進一步強調使學生獲得數學基礎知識、基本技能、基本思想和基本活動經驗（簡稱“四基”），發展運用數學知識與方法發現、提出、分析和解決問題的能力（簡稱“四能”），形成正確的情感、態度和價值觀［1］2。早在2001年教育部發布的《基礎教育課程改革綱要（試行）》便就教學過程改革為教師們指明了方向：“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的融合，逐步實現教學內容呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。”［5］直到現在，這個提法依然對教師的日常教學具有指導作用。小學數學教師可以充分利用“八桂教學通”的平臺優勢，在教學過程中不斷提升信息技術與小學數學課程融合的水平。

（一）運用小數工具實施直觀化教學，夯實學生“四基”

在數學課程中，“四基”是一個有機的整體。基礎知識和基本技能是學生需要重點掌握的學習內容；基本思想是數學教學的精髓，統領課堂教學的主線，需要讓學生重點體悟；數學活動是不可或缺的教學組織形式，是學生作為學習主體的主要體現，是學生獲得數學學習基本活動經驗、發展數學核心素養的必經過程。數學概念、公式、定理等基礎知識的抽象性以及學生思維的形象性，決定了數學教學活動只有采用盡可能直觀、生動的教學組織形式，才更有利于學生數學思維的發展和“四基”的獲得。為促使教師改進教學方式，《2022年版數學課標》在“教學建議”中明確提出，“教師可以利用信息技術對文本、圖像、聲音、動畫等進行綜合處理，豐富教學場景，激發學生學習數學的興趣和探究新知的欲望”“利用教學專用軟件等教學工具開展數學實驗，將抽象的數學知識直觀化，促進學生對數學概念的理解和數學知識的建構”［1］89。“八桂教學通”的“小數工具”中不僅擁有大量數字化的直觀教具，而且支持在教材中跨學段通用，輔助學生進行數學思考，發展學生的數學思維，幫助學生獲得“四基”。

例如，執教人教版數學四年級下冊“三角形的三邊關系”一課，筆者首先創設了一個學生從家到學校可以有多條行進路線的學習情境，并繪制了相關的平面圖，引導學生通過觀察、對比，結合前面所學“兩點間所有連線中線段最短”的數學知識，猜想出“三角形兩邊之和大于第三邊”的結論，由此發展學生的數學觀察與思考，進而培養學生的推理意識和推理思想。之后筆者調出“八桂教學通”中的拼擺工具，讓學生在平臺中輸入自己所設想的一組線段即三角形三條邊的長度數據（如下頁圖1），于是平臺自動生成了三條對應長度的線段，再讓學生點擊“確定”，于是平臺自動將這三條線段拼擺成（或“不成”）一個三角形，驗證學生之前的猜想“是否三角形任意兩邊之和都大于第三邊”的正確與否。這一環節，既訓練了學生操作驗證的數學思想，又發展了學生的信息素養，同時提高了課堂教學效率：教師不用在課堂中準備過多教具和學具，學生可以借助信息技術平臺的支持，隨機設定三條邊的長度數據，進行數學實驗驗證。借助信息技術訓練學生的數學操作能力、發展學生的數學理解，學生的學習興趣高漲：他們饒有興致地觀察，躍躍欲試，課堂學習氛圍十分濃郁。最后筆者借助平臺的數據自動整理功能，將幾名學生的操作數據以表格的形式進行呈現（如表1），引導學生通過對比三條邊的關系，順利獲得了“不是每組線段都可以拼成三角形”“能夠拼成三角形的一組線段，都具備任意兩邊之和大于第三邊”“只要兩條短邊之和大于第三邊，這三條邊就一定可以構成三角形”的基本活動經驗，從而確認了“三角形任意兩邊之和大于第三邊”的基礎知識，發展了類比推理的數學基本思想，形成了在判斷三條線段能否組成一個三角形時只要看兩條短邊之和是否大于第三邊便可以做出正確判斷的基本技能。

圖1 學生運用“八桂教學通”中的拼擺工具操作驗證

三角形的三邊關系

表1 學生基于“八桂教學通”中的拼擺工具操作驗證

三角形三邊關系的相關統計數據

[序號 第一條邊 第二條邊 第三條邊 能否構成三角形 序號 第一條邊 第二條邊 第三條邊 能否構成三角形 1 3 7 8 是 1 3 4 7 否 2 4 7 8 是 2 3 4 8 否 3 8 8 8 是 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 ]

（二）融合“八桂教學通”中的課程資源，發展學生“四能”

為了讓學生體會數學知識之間、數學與其他學科之間、數學與生活之間的聯系，《2022年版數學課標》要求教師注重發揮情境設計和問題提出的作用，通過創設真實的生活化情境，引導學生在真實情境中發現和提出問題，運用數學和其他學科的知識與方法分析和解決問題［1］11，以此發展學生“四能”。“八桂教學通”中擁有大量與數字教材相匹配的數字化課程資源，為教師組織實施相應教學活動、創設真實的生活化情境提供了便利。

例如，執教人教版數學六年級上冊“圓的認識”一課，在學習了圓的各部分名稱和特征以后，筆者拋出問題：“圓的特征可用于生活中的哪些地方？你可以提出什么問題？”學生聯系自己身邊生活實際各抒己見。有學生提出“生活中，為什么要將車輪做成圓形”的問題，引發了課堂的熱烈討論。學生們圍繞這個問題提出了許多猜想，如：圓形容易滾動；其他形狀滾動起來不平穩；等等。于是，筆者打開了“八桂教學通”中有關“車輪滾動”的課程資源，以動畫圖的形式，演示了三角形、正方形、五邊形等多邊形以及圓形形狀的車輪在運動過程中其中心點形成不同形狀運動軌跡的過程（如圖2）。學生經過認真觀察、比較分析，最終發現：在所有圖形的運動軌跡中，只有圓形車輪的中心點的運動軌跡是一條直線。于是，結合各種形狀車輪運動的過程以及圓的特征，個別學生已經可以用上剛剛所學的數學知識解釋這一現象：“這是利用了‘同圓中，所有半徑都相等的圓的特征，把車軸裝在圓心上，車軸離地面的距離總是等于車輪的半徑，那么車子就可以平穩地行駛了。”

圖2 教師運用“八桂教學通”動畫資源演示不同形狀車輪

滾動時其車軸留下的痕跡

教師通過創設情境培養學生發現和提出數學問題的能力，借助信息技術與數學課程融合培養學生在“圖形的認識”學習中分析和解決問題的能力，從而有效培養了學生的空間觀念，發展了學生的幾何直觀和數學抽象能力。

（三）活用“八桂教學通”中的GGB軟件資源，提高學生學習數學的興趣和信心

“對數學具有好奇心和求知欲，了解數學的價值，欣賞數學美，提高學習數學的興趣，建立學好數學的信心，養成良好的學習習慣，形成質疑問難、自我反思和勇于探索的科學精神”是《2002年版數學課標》所提出的數學課程三個總目標［1］11之一。受身心發育的影響，小學生的有意注意時間較短，注意力容易分散。數學知識除了具有抽象性的特點，嚴密的邏輯性也是數學課程的顯著特征，這就要求數學教師在教學過程中既要注意循序漸進，又要做到循循善誘，通過激發學生的好奇心與求知欲，變相延長學生的有意注意時間，維持學生學習數學的興趣，讓學生通過欣賞數學之美，了解數學的價值，建立學好數學的信心。在課堂教學中，教師借助“八桂教學通”中豐富的教學軟件資源開展形象化的數學教學，不僅有利于提高學生的學習興趣，而且有利于發展學生的抽象性、邏輯性思維。

例如，執教人教版數學四年級上冊“角的分類”一課，如果僅僅用學具讓學生觀察角的大小變化、認識角的分類，很難激發學生的學習興趣，且難以讓學生系統化地學習和識記銳角、直角、鈍角等多樣化的數學知識。因此，在執教該課時，筆者使用了“八桂教學通”中的GGB軟件資源。該軟件是一個動態的幾何教學軟件，可以根據代數式的變化快速生成相關幾何圖像，有利于展開數形結合的教學，且圖像表達十分精確。如圖3所示，在本課教學中，筆者通過勻速拖動頁面左下角的進度條，可引起中間坐標系中0角度的圖像變化，即0度角的一條從x軸正方向出發的邊繞中心逆時針方向勻速旋轉，并同步顯示角度由0度到360度逐漸演變過程中角的不同類別的名稱，與此同時，軟件還將角度變化的軌跡在頁面的右側以線段圖的方式顯示了出來。學生認真觀察教師的操作，直觀感受隨著兩條邊的開口慢慢張大，0度角逐漸由小到大的變化過程以及在變化過程中角度類別的變化，連平時一些喜歡調皮的學生也生怕錯過這個變化的過程，學生們的好奇心和求知欲被充分激發出來。看完教師的操作，學生很快便認識了三種不同類別的角之間的內在聯系和變化過程：“銳角在0度到90度之間，直角是90度，鈍角在90度到180度之間，平角是180度。”學生紛紛表示：“這樣學數學太好玩了，我對數學的學習更有信心了！”

圖3 運用GGB軟件演示角度變化過程中所出現的不同的角

靈活運用“八桂教學通”中的GGB軟件資源，教師化“靜”為“動”，將探究過程可視化，有效發展了學生的抽象思維，讓學生感受到了數學之美，對數學學習更加充滿了信心。

綜上所述，在新課程改革背景下，在《2022年版數學課標》指引下，小學數學教師充分利用“八桂教學通”數字化教學平臺的資源優勢，靈活運用相關信息技術，不斷提高信息技術應用意識和隨機整合數字化教學資源的能力，可以促進信息技術與小學數學教學的有機融合，進而構建高效融合的智慧化的數學課堂，切實發展學生的數學核心素養。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］陸椿，徐斌.數學新課標“課程理念”研讀及其教學啟示［J］.教育研究與評論（小學教育教學），2022（7）：27.

［3］馬云鵬.《義務教育數學課程標準（2022年版）》的理念與目標解讀［J］.天津師范大學學報（基礎教育版），2022（5）：13.

［4］王寶存.線上線下融合賦能作業分層創新研究［J］.中小學信息技術教育，2022（12）：31-32.

［5］黃明翠.智慧教室環境下小學數學課堂教學互動行為特征研究［J］.考試周刊，2022（25）：15-16.

（責編 白聰敏）