核心素養背景下小學數學與信息技術深度融合路徑探究

摘要：核心素養背景下，教師將數學教學與信息技術深度融合在一起具有較大意義。教師可引進仿真信息系統，展現數學規律和特征；同時教師也可結合人工智能系統，對學生實施個性化指導和幫助。此外，教師還可應用微課教學，在課前課后將教學活動進行拓展延伸。另外，教師還可以在線上布置數學作業，給予學生更多的課后練習選項。

關鍵詞：核心素養；小學數學；信息技術；融合

一、引言

核心素養視域下，教師需要將數學課程與信息技術深度融合在一起，幫助學生在學習期間突破各自的認知局限，并利用信息工具拓寬學生學習的空間和范圍，提高學生的學習品質和效率。

二、小學數學與信息技術深度融合的意義

首先，信息化教育作為2022新課程改革的主體內容之一，各學科教師在教學過程中需要立足于打造高品質的智慧課堂以及信息工具，提高課程教學品質和效率，推動教育改革創新。因此，從執行政策以及響應高階教育主管部門號召的維度，將數學教學與信息技術深度融合是踐行教育主體思想的一項關鍵舉措。

其次，從教學內容、教學內涵和教學方法層面，數學教學與信息技術的融合互動具備深層意義。由于傳統數學教學通常以計算教學為主，學生參與學習的底層邏輯是計算，還未引進數學思想、數學文化、數學歷史，雖然在核心素養中強調培養學生的數學邏輯思維、空間想象能力、建模能力以及數學語言、數感能力，但教師在應試教育思想下仍然是致力于開展簡單的計算教學。究其原因，由于資源限制，數學建模、數學應用等授課活動無法高效開展。此時，利用信息技術可以彌補相應的欠缺，為模擬教學以及應用教學提供契機。例如，教師可以利用仿真虛擬系統，創建各種各樣的數學情景，幫助學生在情景中進行建模思考，以此提高學生的學習質量。

最后，從個性化教學角度，信息工具提供了個性化輔導功能，例如信息資源可以在個性化教學過程中為學生提供課后輔導，幫助學生彌補個人的認知局限和短板，在學習期間突破思維限制，從而促進學生綜合成長，提高學生的綜合學習品質。

總之，在核心素養背景下，將小學數學與信息技術深度融合具備重要的意義，教師需要對融合教育方法進行合理應用，以提高小學數學教學質量。

三、核心素養背景下小學數學與信息技術深度融合策略

（一）開展信息化數學實驗教學

信息化數學實驗教學的思想理念較為新穎獨特，傳統的數學實驗通常在實體空間環境中進行，但潛藏著安全隱患，如果學生操作不當，易受到傷害。為了提高數學實驗教學的容錯率，教師可以利用信息技術打造信息化數學實驗活動，在仿真空間環境中讓學生參與實驗操作、動手學習，以此提高他們的學習效率。

例如，教學圓柱體過程中，通常會引進圖形切割實驗，但如果讓學生用小刀在實體空間環境中對圓柱體進行切分，可能會受傷。此時，可以利用虛擬系統，讓學生在希沃白板軟件上嘗試將圓柱體模型進行切分，學生可以選取不同的切分方法，將圓柱體進行100次甚至1000次切分，之后再通過模型拼接，將切分好的圖形重新整理在一起，觀察此時結構的變化特征和規律。

此類數學實驗中，學生參與研學的積極性和主動性得到進一步提升，同時也能夠通過虛擬系統的模擬功能，展現更加震撼的數學實驗效果，從而提高學生的學習品質。

另外，在講解圓周率過程中，教師可以引進同樣的方法，向學生通過數學實驗來展示“圓周率的小數位數如果有限，那么圓形的結構將出現的變化”。在模型中，學生會發現如果圓周率的小數位數有限，圖形放大后會發現圓的周長不是平滑的，而是一條條線段連接組成的。通過此類形象生動的實驗，可以打開學生的數學思維，同時也能夠培養學生數感能力。

（二）開展人工智能教學

利用人工智能開展數學教學，可以提高學生的個性化學習水平。傳統數學授課活動需要由教師開展分層教學，實施差異化指導，幫助不同學習進度、學習狀況的學生進行差異化探究，此類教學活動會浪費較多時間。同時，由于學生數量眾多，教師不可能全方位照顧每一位學生，為此教師可以利用信息技術，結合人工智能輔助學生完成智能化學習。

人工智能時代，各行各業在經營運作環節均發生了根本轉變，在教育界，可以利用人工智能打造個性化、信息化教學空間，提高學生的學習質量。例如，借助人工智能系統的自然語言功能，可以與學生進行溝通互動，學生在課后可以向人工智能系統提問，而人工智能系統可以根據學生的學年段以及學習狀況，結合提出的問題，給予學生對應的解答，從而可以保證學生的學習質量得到提升。在智能系統的加持下，學生對數學概念的理解認知將上升到一個新的高度。在輔助教學過程中，人工智能系統可以從學科核心素養的維度來評估學生存在的欠缺和不足，提供互動式的學習環境，在課后可以增強學生的學習動機，激發學生的探索興趣。

除此之外，人工智能系統還可以開展虛擬實驗和模擬教學，并且能夠開展知識拓展授課活動，根據學生的學習表現，調整教學方向，從而提高學生的個性化學習水平。例如，教師可以利用人工智能軟件，開發個性化學習平臺，在課后給予學生精準高效的輔導，教學過程中可以通過人工智能系統對學生實施差異化的指引，學生在課后可以將疑問進行反饋，而系統可以根據學生提問給予學生相應的指導。例如，學生會提問“割圓術的本質是什么”，此時人工智能系統會給出相應的解釋，并且展示實物模型，向學生講解圓周率的核心概念。在教學四則運算的過程中，同樣可以利用人工智能系統來開展課后輔導，人工智能系統可以給出簡單的計算題目，將四則運算的計算邏輯和思路進行直觀可視化展示，而學生可以在系統上作答，系統可以根據學生的答題速度、答題正確率，評估學生在四則運算板塊存在的學習問題。最后，將相關學習信息反饋給教師，由教師統一分析學生的學習狀況，從而開展精準高效的教學活動。

（三）微課教學

微課與數學課堂融合是信息技術的應用體現之一，教師可以制作微課短視頻，介紹數學概念，講解解題方法和技巧，通過短視頻激發學生的研學探索興趣，學生能夠在課堂外隨時隨地學習數學知識。微課短視頻在課前預習以及課后復習等兩個板塊均可以引導學生更加高效地理解、掌握、應用所學習的知識，例如在課前預習階段，教師可利用短視頻向學生講解課程知識的重點和要點，幫助學生提前熟悉下一堂課需要學習的內容。在短視頻中可以引進新舊知識和概念，實施遷移性教學指導，以此打開學生學習思路。

例如，在教學圓柱體前，教師可以實施微課預習活動，引進柱狀體的概念，整合立方體、長方體的知識，溫故學習其中的知識概念。例如，回顧立方體的體積求證方法，遷移學習圓柱體的體積求解公式。之后，在短視頻中可以向學生提問“為什么兩類幾何體具備相同的體積求解公式”，讓學生從底面積乘以高的角度進行學習，從而打開學生的思路。

在課后復習總結環節，教師同樣可以利用信息技術，結合短視頻，利用微課做到教學遷移、延伸、拓展，將知識理論再次講解滲透，遷移更豐富的概念，拓展學生的學習空間和范圍。例如，通過上述教學，學生可以結合短視頻以及虛擬系統，了解“立方體和圓柱體在體積結構上的共性”，此時教師可以在短視頻中向學生系統講解并解釋其中的內涵，并且向學生展示所有正棱柱體在體積求解方面的共性，以此延伸學生思路。

總之，教師可以在數學課堂上利用微課短視頻，在課前、課后打開學生的學習思路，在課前通過遷移性教學，簡化學生的學習過程，在課后通過拓展性教學延伸學生的學習方向，以此來提高教學質量。

（四）開展情景教學

信息技術能夠打造多樣化的學習情景，給予學生更加深刻地體驗。教師可以利用信息技術、信息工具創建多元化的學習環境，在關鍵節點給予學生點撥和指引。教師在該過程中可以利用虛擬數學實驗，同時也可以創建生活情景，在良好的空間環境中打開學生的思路，提高學生的學習水平。情景教學在數學課堂上的應用可以幫助學生理解抽象概念，但教師需引進直觀形象的情景才能夠提高學生的學習品質。在此過程中，教師可以利用微課短視頻或者利用仿真虛擬系統，創建多樣化的情景環境。

例如，在講解正比例概念時，為了幫助學生理解正相關和正比例的差異，教師可以利用信息技術來創建數形結合情境，在虛擬系統中向學生展現一組數據，將數據的增長特征進行可視化展示。學生會發現“成正相關和正比例的數據具備不同的增長速度”，結合柱狀圖，將每一個數的數值進行直觀可視化展示，按照由低到高的順序，學生可以看出“成正比例相關的數據，柱狀體的高度排列更加有規律；而成正相關的卻不具備類似的規律”。通過此類可視化情景教學，結合直觀可視化的演示，在視頻的幫助下，可以引導學生學習知識的核心概念，突破重點，提高學生的學習質量。

（五）布置線上數學作業

首先，布置線上數學作業也是一項不可或缺的舉措，教師可以結合信息工具，利用學習平臺，布置多元化的數學作業，引導學生在課后進行高效練習。在此期間，教師可以利用短視頻向學生直觀可視化地展示各種類型的題目，讓學生在課后進行簡單觀察學習，或者觀看短視頻資料，掌握更多的知識概念。其中包含多樣化的解題技巧和方法，如便捷求解以及一題多解的思路，以此拓展學生的解題思維。

其次，教師也可以通過在線學習平臺布置數學作業，例如利用谷歌課堂、騰訊課堂布置數學作業，學生可以在平板電腦上完成數學作業，提交答案，此時由系統對學生完成的作業進行統一批改，并且向教師反饋結果，使教師了解學生的課后學習狀況以及整體學習表現。此外，也可以利用人工智能系統輔助布置相應的數學題目，覆蓋不同難度和不同類型，在訓練過程中提升學生的邏輯思維能力，并且激發學生的好奇心。

最后，教師還可以在線上布置一些合作的數學作業，讓學生在小組內共同探討，嘗試共同解答問題，推動學生之間合作溝通，此類合作的作業項目可以促進學生相互學習、共同進步，從而提高學生的學習品質。因此，教師需要在線上布置數學作業拓展學生的學習空間，同時也可以利用短視頻、信息工具布置非書面作業項目，通過線上研討、線上互動、觀看視頻等形式，為學生進行課后練習提供更多的選擇。

四、利用信息技術開展數學教學的注意事項

首先，信息技術能夠提高數學課堂教學質量，但是學生對信息技術如果產生過大的依賴，那么將無法進行長遠學習，因此教師需要對信息技術的使用時機進行精準把關，在適宜、適當的情況下實施數字化教學任務，從而才可以提高教學品質。例如，講解關鍵概念時可以利用信息系統創建情景，而在關鍵節點利用信息工具打開學生的學習思路，幫助學生更加深入地理解數學概念。

其次，利用信息技術實施教學時，教師需要做兩手準備，確保在斷網、斷電的情況下也能夠正常推進教學，避免在突發情況下無法正常授課。因此，教師也需要在備課前做好準備工作，既需要兼顧傳統課堂教學，也需要開展信息化教學，做到萬無一失。

最后，在信息化教學、數字化授課期間，教師還應打造一個互動交際的線上平臺，在相關平臺上發布信息、發布資源、分享資料，并且進行學習評測。通過相關平臺，將學生、教師、家長以及各所學校進行關聯，收集信息，更新教學數據，打造一個標準化的信息平臺，整理更多的學情信息，從而確保數學教學資源能夠得到不斷更新優化，提高授課水平。因此，教師利用信息技術實施教學任務時需要關注以上的注意事項，從多維度實施授課。

五、結束語

總體來說，在核心素養背景下，教師需要打造更加完整、全面的數學課堂，突破課程教學的限制，在授課活動中兼顧學生多方位的學習需求。教師也可以利用信息技術，展示數學規律和特征，突破課程教學的重點和難點。另外，教師需要利用信息資源實施實驗教學，利用人工智能開展個性化輔導，并且結合微課短視頻，做到課程教學的延續延伸。未來教師還需要實施情景教學、數字化授課，引進線上數學作業，提高學生的綜合學習品質和學習效率。

作者單位：滿俊東 山東省德州市解放北路小學

參考文獻

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