核心素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)措施

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確了以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的數(shù)學(xué)課程目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)促進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程融合。大量一線教學(xué)實(shí)踐證明，在核心素養(yǎng)背景下合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)變革數(shù)學(xué)教學(xué)方法，能夠激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)探究熱情，開闊學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)視野，奠定學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，探究基于核心素養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)措施具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)要求

根據(jù)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》“課程目標(biāo)”模塊關(guān)于核心素養(yǎng)內(nèi)涵的闡述，小學(xué)階段數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)的感悟，涵蓋符號意識、數(shù)感、量感、幾何直觀、運(yùn)算能力、推理意識、空間觀念、模型意識、數(shù)據(jù)意識、創(chuàng)新意識、應(yīng)用意識等。上述核心素養(yǎng)表現(xiàn)具有一致性、整體性與連貫性，均強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的能力。

二、核心素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)的優(yōu)勢

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

在核心素養(yǎng)背景下，學(xué)生是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的主體。相較于傳統(tǒng)的黑板教學(xué)，信息化教學(xué)能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生主體參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。在傳統(tǒng)課堂中，教師多采用板書+語言講解的方式向?qū)W生傳遞數(shù)學(xué)知識，資料展示量小，學(xué)生思維空間處于被抑制狀態(tài)，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。而信息化教學(xué)能夠借助信息技術(shù)集圖、文、聲、視為一體的優(yōu)勢，動態(tài)展現(xiàn)數(shù)學(xué)知識，調(diào)動學(xué)生的多重感官，喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（二）拓展師生交互平臺

師生互動是培養(yǎng)小學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本方式之一。在全面培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的背景下開展小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)，能夠進(jìn)一步拓展師生交互平臺，從傳統(tǒng)線下的教師提問、學(xué)生解答延伸到多重反饋層面。同時(shí)，在小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)中，師生交互由一對一、一對多延伸到多對多，教師之間可以合作，分享學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，遠(yuǎn)程共享教學(xué)資源，從而促進(jìn)師生交互效率的提高。

（三）突破抽象知識教學(xué)瓶頸

掌握抽象知識是學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界、用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的板書教學(xué)無法突破抽象知識的教學(xué)瓶頸，而信息化教學(xué)的動態(tài)效果有利于可視化學(xué)生難以理解的抽象知識，促進(jìn)學(xué)生對抽象知識的掌握。同時(shí)，在數(shù)學(xué)課堂信息化教學(xué)能夠直觀反映連續(xù)的運(yùn)動問題，訓(xùn)練學(xué)生的空間觀念和幾何直觀思維，從而真正突破抽象知識的教學(xué)瓶頸。

三、核心素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)原則

（一）差異性原則

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，由于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)能力和發(fā)展水平不同，數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)表現(xiàn)也會存在一定的差異。因此，在基于核心素養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)過程中，教師應(yīng)遵循差異性原則，提前利用信息化工具收集學(xué)生的基本信息，包括數(shù)學(xué)知識掌握程度、數(shù)學(xué)解題能力等，提前分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，有針對性地調(diào)整教學(xué)方案，從而適應(yīng)不同學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展水平。

（二）主體性原則

在核心素養(yǎng)背景下，學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主體，因此，小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)需要遵循的首要原則便是主體性原則。在數(shù)學(xué)信息化教學(xué)的過程中，教師應(yīng)將學(xué)生作為主體，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的主觀感受，根據(jù)學(xué)生的反饋及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。同時(shí)，教師應(yīng)利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境，促使學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)知識的猜測、討論、探索、驗(yàn)證、歸納等活動。

（三）適當(dāng)性原則

在核心素養(yǎng)背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)應(yīng)遵循適當(dāng)性原則，適當(dāng)分配信息化教學(xué)與傳統(tǒng)板書教學(xué)的應(yīng)用比重，適當(dāng)選擇信息化教學(xué)工具。在適當(dāng)性原則的引導(dǎo)下，教師可以利用信息化工具展示抽象的性質(zhì)、定理、概念或其他重難點(diǎn)知識，用傳統(tǒng)板書講解簡單的知識，從而達(dá)到最佳的教學(xué)效果。同時(shí)，教師可以選擇交互式電子白板進(jìn)行定理證明、習(xí)題計(jì)算過程講解等，將網(wǎng)絡(luò)畫板應(yīng)用到幾何類內(nèi)容講解中，充分發(fā)揮信息化工具在小學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的優(yōu)勢。

四、核心素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)措施

（一）基于符號意識與幾何直觀的知識片段信息化

小學(xué)生正處于具體形象認(rèn)知階段，對抽象思維轉(zhuǎn)換類知識的認(rèn)識不足，無法運(yùn)用符號表示數(shù)量關(guān)系與一般規(guī)律，也無法自主感知各種幾何圖形，并利用圖表來描述和分析數(shù)學(xué)問題。此時(shí)，在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師可以借助信息技術(shù)手段進(jìn)行知識片段的信息化處理，以適應(yīng)小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，為學(xué)生從符號、幾何知識了解到掌握、應(yīng)用階段的過渡提供充足的支持。具體到課堂板書內(nèi)容的展示，教師可以利用PPT（如office PowerPoint，幻燈片）代替?zhèn)鹘y(tǒng)板書，以動畫播放的方式展示數(shù)學(xué)公式和演算步驟，并適時(shí)引入思維導(dǎo)圖類的板書內(nèi)容，為學(xué)生全面、清晰地展示章節(jié)的關(guān)鍵知識脈絡(luò)，以便學(xué)生形成完整的認(rèn)知架構(gòu)。同時(shí)，在幾何教學(xué)過程中，教師可以利用幾何畫板等繪圖軟件代替手繪、實(shí)物展示方式，減少課上時(shí)間損耗，加深學(xué)生對幾何關(guān)系和數(shù)量關(guān)系的理解。

根據(jù)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》對小學(xué)階段數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的詳細(xì)界定，教師可以分模塊地推進(jìn)數(shù)學(xué)知識片段信息化，可視化地呈現(xiàn)不同模塊包含的關(guān)鍵知識點(diǎn)，包括數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計(jì)與概率、綜合與實(shí)踐等。在數(shù)與代數(shù)模塊，教師可以以“數(shù)與運(yùn)算”“數(shù)量關(guān)系”為重點(diǎn)，進(jìn)行內(nèi)容的可視化呈現(xiàn)。比如，在北師大版二年級數(shù)學(xué)上冊《購物》的教學(xué)過程中，教師可以利用PPT展示商場背景，并播放購物的動態(tài)圖畫，帶領(lǐng)學(xué)生了解購物過程中涉及的數(shù)學(xué)問題。

在圖形與幾何模塊，教師可以以“圖形的認(rèn)識與測量”“圖形的位置與運(yùn)動”為重點(diǎn)，探索知識片段信息化展示方法。比如，在北師大版三年級數(shù)學(xué)下冊《圖形的運(yùn)動》教學(xué)過程中，教師可以利用幾何畫板繪制月牙、松林、酒杯等圖形，使學(xué)生初步認(rèn)識軸對稱圖形。隨后，教師利用動態(tài)數(shù)學(xué)工具軟件——幾何畫板自帶功能，按照指定值對圖形進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)等操作，進(jìn)一步加深學(xué)生對空間圖形運(yùn)動的認(rèn)知。

在統(tǒng)計(jì)與概率模塊，教師可以以“數(shù)據(jù)分類”“數(shù)據(jù)的收集、整理與表達(dá)”“隨機(jī)現(xiàn)象發(fā)生的可能性”為重點(diǎn)，進(jìn)行知識片段的信息化呈現(xiàn)。比如，在北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級上冊《數(shù)據(jù)處理》課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以利用MindMaster等思維導(dǎo)圖工具，以扇形統(tǒng)計(jì)圖、統(tǒng)計(jì)圖的選擇、身高情況、身高的變化為分支，進(jìn)行關(guān)鍵知識點(diǎn)的梳理，包括扇形統(tǒng)計(jì)總體以及各部分關(guān)系、各種統(tǒng)計(jì)圖歸納、身高整理過程、身高比較方法等，為學(xué)生運(yùn)用符號表示數(shù)量關(guān)系與一般規(guī)律提供依據(jù)。

在綜合與實(shí)踐模塊，教師可以以跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)為載體，以實(shí)際問題為重點(diǎn)，帶領(lǐng)學(xué)生探索將數(shù)學(xué)關(guān)鍵知識內(nèi)容融入主題活動的信息化手段。比如，在北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊《圖形中的規(guī)律》主題式學(xué)習(xí)活動中，教師可以利用PPT展示小棒擺三角形的方法，引導(dǎo)學(xué)生探索擺三角形的規(guī)律。隨后，利用交互式電子白板將教材提供的點(diǎn)陣圖投影到黑板上，與學(xué)生共同探索點(diǎn)陣中隱藏?cái)?shù)的規(guī)律，從而激發(fā)學(xué)生參與數(shù)學(xué)知識片段探究的積極性。

（二）基于模型與推理意識的數(shù)學(xué)問題信息化

提問是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)模型與推理意識的基本方法。小學(xué)階段的學(xué)生推理意識表現(xiàn)為從一般事實(shí)及命題著手，通過法則運(yùn)用，合理闡釋自身及他人問題解決過程；模型意識則表現(xiàn)為認(rèn)識到數(shù)學(xué)模型在一類問題解決中的普適性，有意識地用數(shù)學(xué)的概念與方法解釋現(xiàn)實(shí)問題。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂中的提問環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出細(xì)碎化、繁雜性特點(diǎn)，無法激發(fā)學(xué)生參與推理建模的興趣。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推理意識和模型意識，教師應(yīng)以現(xiàn)實(shí)生活情境為基礎(chǔ)，借助信息化工具，整合與問題相關(guān)的文字信息、圖形信息以及音視頻信息，并有序呈現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生參與問題探究的積極性。同時(shí)，在基于信息化工具的數(shù)學(xué)問題呈現(xiàn)過程中，教師應(yīng)當(dāng)遵循由淺入深、跨度適中的原則，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合乎邏輯的問題思考、推理、建模與表達(dá)，促使學(xué)生進(jìn)入“會學(xué)習(xí)”“真學(xué)習(xí)”的狀態(tài)。

在基于模型與推理意識的數(shù)學(xué)問題信息化實(shí)踐過程中，教師可以以視頻為主要載體，圍繞數(shù)學(xué)問題進(jìn)行推理資源的碎片化呈現(xiàn)，以輔助學(xué)生分析、推理數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)。以北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級上冊《周長》中關(guān)于“長方形和正方形周長”的問題教學(xué)為例，在學(xué)生記憶長方形與正方形周長公式后，教師可以從“強(qiáng)化訓(xùn)練”入手，圍繞一個(gè)問題制作微課，并在課前將微課視頻發(fā)送給學(xué)生，要求學(xué)生提前思考。問題為：“用16張邊長為1分米的正方形紙張拼成長方形和正方形，怎樣拼才能使拼成的圖形周長最短呢？”問題展示完畢后，教師有序地進(jìn)行引導(dǎo)：“從這個(gè)問題中你知道了什么？”“要解決的問題是什么？”“誰能完整說一說這道題的意思？”要求學(xué)生審讀題意。隨后，教師在微課視頻中展示正方形紙張拼成長方形和正方形的動態(tài)過程，并總結(jié)不同的拼圖技巧，從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，讓他們初步學(xué)習(xí)拼圖方法。

（三）基于數(shù)感與空間觀念的課上講解信息化

數(shù)感素養(yǎng)是學(xué)生形成抽象能力的基礎(chǔ)，表現(xiàn)為對數(shù)量關(guān)系和運(yùn)算結(jié)果的感悟，以及基于簡單真實(shí)情景的數(shù)量規(guī)律表達(dá)；空間觀念是學(xué)生形成空間想象力的基礎(chǔ)，表現(xiàn)為認(rèn)識空間物體或圖形形狀、大小與位置關(guān)系，想象并表達(dá)圖形運(yùn)動規(guī)律和空間方位關(guān)系。鑒于小學(xué)生的抽象認(rèn)知能力薄弱、空間想象力缺乏，教師可以引入交互式電子白板，加強(qiáng)師生互動，突破抽象知識教學(xué)瓶頸，為學(xué)生抽象能力與空間想象力的發(fā)展提供充足的支持。交互式電子白板是一種直觀顯示計(jì)算機(jī)屏幕的觸碰板，融合電子感應(yīng)板硬件、白板應(yīng)用軟件和電子通信技術(shù)，教師可以通過專用筆或手觸電子白板的方式操控計(jì)算機(jī)，構(gòu)建課堂教與學(xué)集成的環(huán)境。在基于交互式電子白板的教與學(xué)集成環(huán)境中，教師可以利用交互式電子白板的圖片展示、動畫演示、視頻播放、PPT演示、投影以及硬筆書寫、粉筆書寫、圖章筆書寫、激光筆書寫、紋理筆書寫、軟筆書寫、手勢筆書寫、智能筆書寫等功能，配合重點(diǎn)區(qū)域突出顯示（放大鏡）、局部內(nèi)容暫時(shí)遮擋（幕布）、部分內(nèi)容重點(diǎn)顯示（聚光燈）等操作，為師生高效交互提供充足的支持。

在基于數(shù)感與空間觀念的課上講解信息化實(shí)踐過程中，教師可以提前將學(xué)生分為若干個(gè)小組，以小組為單位進(jìn)行師生互動。講解前，教師通過交互式電子白板發(fā)布預(yù)習(xí)單，學(xué)生小組進(jìn)行交流并記錄無法理解的知識點(diǎn)。根據(jù)各小組的記錄情況，教師能夠初步了解學(xué)生學(xué)情，明確需要重點(diǎn)講解的內(nèi)容。比如，在北師大版小學(xué)五年級上冊第四單元《多邊形的面積》教學(xué)中，多個(gè)小組學(xué)生反饋無法明確三角形面積公式的推導(dǎo)過程。基于此，教師可以將三角形面積公式的推導(dǎo)過程作為講授重點(diǎn)。明確重點(diǎn)后，教師合理利用交互式電子白板的多屏互動功能有針對性地進(jìn)行講解，即借助移動智能設(shè)備對各小組討論結(jié)果進(jìn)行錄像，上傳到交互式電子白板上，以不同結(jié)果對比的方式，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)量層面和空間層面三角形面積公式表現(xiàn)的認(rèn)識，從而突破知識難點(diǎn)。

（四）基于創(chuàng)新與應(yīng)用意識的課后延伸信息化

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，應(yīng)用意識表現(xiàn)為學(xué)生有意利用數(shù)學(xué)概念、方法、原理闡釋現(xiàn)實(shí)世界的規(guī)律，用數(shù)學(xué)方法解決現(xiàn)實(shí)生活中與數(shù)量、圖形存在聯(lián)系的問題；創(chuàng)新意識則表現(xiàn)為學(xué)生主動嘗試從日常生活中發(fā)現(xiàn)有意義、開放性、非常規(guī)的數(shù)學(xué)問題，敢于質(zhì)疑、獨(dú)立思考。根據(jù)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識與應(yīng)用意識的發(fā)展需求，教師可以依托現(xiàn)有分層作業(yè)APP、交互式電子白板、幾何畫板等數(shù)學(xué)課堂的硬件基礎(chǔ)設(shè)施，打造集云、臺、端為一體的課前、課中、課后信息化教學(xué)體系。在信息化教學(xué)體系中，“云”為智能云服務(wù)，包括資源管理、網(wǎng)絡(luò)校驗(yàn)、在線學(xué)習(xí)、微課管理、結(jié)構(gòu)化實(shí)錄、學(xué)習(xí)空間等模塊。比如，利用慕課等課外學(xué)習(xí)平臺管理微課件資源，線上開展教學(xué)研討會，存儲海量數(shù)學(xué)課堂實(shí)錄資源和國家中小學(xué)智能課堂網(wǎng)絡(luò)平臺適配在線學(xué)習(xí)資源等；“臺”為智能算法、知識庫支撐的教室智能平臺和環(huán)境智能終端，比如，利用釘釘?shù)染€上網(wǎng)絡(luò)虛擬空間為學(xué)生提供線上學(xué)習(xí)平臺；“端”涵蓋教師智能端（希沃白板教師端等）、學(xué)生智能端（學(xué)生微課獲取端、學(xué)生個(gè)性化復(fù)習(xí)端等）、家長智能端與管理智能端（數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控、課后復(fù)習(xí)行為監(jiān)控等）。

在集云、臺、端為一體的課前、課中、課后信息化教學(xué)體系支持下，教師可以將數(shù)學(xué)教學(xué)活動由課上知識點(diǎn)簡單講解延伸到課后作業(yè)上傳智能評價(jià)、相關(guān)資源拓展、引導(dǎo)反思層面，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識完成作業(yè)，并為學(xué)生鏈接不同的知識或方法，支持學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐。

五、結(jié)語

總而言之，在核心素養(yǎng)背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)教師要重視信息化教學(xué)，結(jié)合現(xiàn)有的信息化教學(xué)資源，綜合利用交互式電子白板、幾何畫板等工具優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，并根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)方案，真正做到數(shù)學(xué)信息化高效高質(zhì)教學(xué)，為學(xué)生數(shù)感、量感、幾何直觀、符號意識、模型意識、空間觀念、創(chuàng)新意識、應(yīng)用意識、數(shù)據(jù)意識等數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的生成與發(fā)展提供幫助。