巧用信息技術創(chuàng)新小學數(shù)學教學情境創(chuàng)設的策略研究

一、引言

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，信息技術逐漸融入小學數(shù)學教學中。將信息技術與小學數(shù)學教學相結合，不僅能夠使教學情境更加生動、直觀，還能有效激發(fā)學生的學習興趣，促使學生積極參與到課堂活動中。“新課標”強調要“創(chuàng)設與學生生活環(huán)境、知識背景密切相關的學習情境”，但在傳統(tǒng)教學中，情境創(chuàng)設常因脫離生活、模式固化、吸引力不足等問題，難以滿足學生的學習需求[。隨著信息技術的迅猛發(fā)展，多媒體、動態(tài)演示、游戲化設計，以及AI技術為教學情境創(chuàng)新提供了全新可能。本文基于小學數(shù)學教學情境創(chuàng)設的基本要求，深入分析傳統(tǒng)模式的局限性，系統(tǒng)探索借助信息技術構建優(yōu)質教學情境的具體路徑，以期通過技術賦能擺脫小學數(shù)學情境創(chuàng)設中的教學困境，實現(xiàn)學生數(shù)學學習興趣與能力的雙重提升。

二、小學數(shù)學教學情境創(chuàng)設基本要求

小學數(shù)學教學情境創(chuàng)設需牢牢把握“以生為本”的核心原則，滿足多重基礎要求，以實現(xiàn)教學價值的最大化。首先，情境必須扎根于生活實際，通過還原購物、測量、分配等真實生活場景，讓學生感知數(shù)學知識的應用價值，建立“數(shù)學源于生活”的認知聯(lián)結；其次，要預留充足的探究空間，避免結論先行的固化設計，通過設置認知沖突、開放性問題等方式，引導學生經歷觀察、猜想、驗證的思維過程，促進學生邏輯思維與創(chuàng)新意識的生長；第三，小學數(shù)學情境創(chuàng)設需貼近學生的年齡特點與認知水平，借助生動有趣的呈現(xiàn)形式激活學生的學習動機，讓抽象概念轉化為可感知的具象體驗，激發(fā)學生“我要學”的內在需求；最后，小學數(shù)學情境創(chuàng)設還應兼顧個體差異，通過分層任務、彈性目標等設計，使不同認知水平的學生都能在情境探究中獲得適配的挑戰(zhàn)與成功體驗，真正實現(xiàn)因材施教的教學目標。上述要求相互關聯(lián)、缺一不可，共同構成優(yōu)質教學情境的核心特質，能夠為有效教學活動的開展奠定基礎。

三、小學數(shù)學教學情境創(chuàng)設現(xiàn)存問題剖析

（一）情境脫離生活，應用價值弱化

現(xiàn)有的小學數(shù)學教學情境多依賴教材文本描述或靜態(tài)插圖，缺乏對真實生活場景的細節(jié)還原。比如，在“百分數(shù)應用題”的教學過程中，部分教師習慣于通過文字呈現(xiàn)“某商品打八折銷售”的情境，使得學生無法直觀地感受折扣背后的價格計算邏輯與消費決策意義，僅僅停留在對抽象數(shù)字的機械運算層面，難以將數(shù)學知識與現(xiàn)實生活建立深刻的聯(lián)系。這種情境的“去生活化”處理，不僅削弱了數(shù)學的應用價值，也使得學生在面對真實生活問題時的遷移能力和解決能力大打折扣，無法真正體會“數(shù)學有用”，從而降低了學習的內在驅動力。

（二）探究模式單一，思維空間受限

部分小學數(shù)學課堂里的情境創(chuàng)設，常常預設了固定解題路徑或者單一的探究方式，一定程度上限制了學生自主探索和多樣化思考的空間[2。例如，在開展“圖形的周長與面積”內容教學時，教師可能直接給出標準的長方形或者正方形，要求學生套用相應公式進行計算，而忽略了引導學生觀察、比較不同形狀（不規(guī)則圖形）周長與面積的關系，以及探究改變邊長對兩者所產生的影響。此種模式化的探究過程，使得學生習慣于遵循既定步驟開展學習，難以形成靈活運用知識、舉一反三的能力。學生的思維發(fā)展也只能在預設的軌道上運行，缺少向縱深和廣度拓展的機會，這對于其未來的創(chuàng)新性思維培養(yǎng)較為不利。

（三）動機激發(fā)不足，缺乏學習內驅力

部分小學數(shù)學教師創(chuàng)設的數(shù)學情境，未能充分結合小學生的認知特點和興趣點，致使情境本身吸引力不足，難以有效點燃學生的學習熱情[]。例如，在“乘法口訣”內容教學時，教師如果僅僅是通過讓學生反復背誦和機械練習來施教，而缺乏生動有趣的故事、游戲或挑戰(zhàn)性任務作為情境支撐，學生很容易感到枯燥乏味。此種缺乏趣味性和挑戰(zhàn)性的情境，使得學生將數(shù)學學習視為一種不得不完成的任務，而非探索世界奧秘的有趣旅程，導致學生被動接受知識，缺乏主動探究和深度思考的動力，學習內驅力自然難以形成和維持。

（四）內容統(tǒng)一僵化，忽視個體差異

當前，小學數(shù)學情境創(chuàng)設方面還存在情境內容和難度常采用“一刀切”的問題，部分教師沒有充分考慮到班級內學生認知水平、學習風格，以及興趣愛好的多樣性[4。例如，在開展“混合運算”教學期間，無論學生對運算順序掌握程度怎樣，所有學生都被要求完成同一套練習題情境。此種缺乏彈性的統(tǒng)一化處理辦法，讓學有余力的學生感覺“吃不飽”，沒有辦法獲得更高層次的挑戰(zhàn)機會，而學習有困難的學生則可能覺得“吃不了”，會在挫敗感當中逐漸失去學習信心，由于部分教師設計的學習情境沒有針對學生的“最近發(fā)展區(qū)”，忽視了學生個體的獨特需求和發(fā)展?jié)摿Γ罱K會影響小學數(shù)學整體教學的優(yōu)化效果。

四、創(chuàng)設小學數(shù)學課堂信息化情境的實施路徑

（一）創(chuàng)設生活場景

建構主義學習理論強調學習的情境性。真實的生活場景能為學生提供具體的認知錨點，使數(shù)學概念從“符號記憶”轉化為“經驗感知”。在小學數(shù)學教學中，教師依托多媒體還原生活場景，可有效降低學生的數(shù)學認知門檻，強化知識的應用價值。

以北師大版三年級下冊“圖形的運動”中“平移”概念教學為例，傳統(tǒng)情境多依賴課本插圖或教師口述，學生難以理解“平移時物體形狀、大小不變，僅位置發(fā)生變化”的核心特征。教師在借助多媒體技術創(chuàng)設真實情境時，可先播放校園生活實景視頻：早晨保安叔叔推拉校門的過程，視頻中特意標注出物體運動的軌跡線。教師播放視頻后，引導學生觀察：“這些物體在運動時，形狀和大小有沒有改變？它們是沿著什么方向移動的？”教師還可以通過特寫鏡頭呈現(xiàn)標記點的移動過程，使學生能夠在觀察中發(fā)現(xiàn)：“校門沿著同一線條推開，每個點移動的方向都一樣”。在此基礎上，教師可以用多媒體課件疊加網格線，將實景中的物體抽象為幾何圖形，對比運動前后的圖形特征。通過多媒體還原生活場景，學生不再是被動接受“平移”的定義，而是能夠在真實情境中自主提煉概念本質。這種情境設計既符合北師大版教材“從生活實例引入概念”的編寫理念，又通過技術手段放大了生活場景中的數(shù)學要素，從而能夠讓學生直觀感知數(shù)學與生活的緊密聯(lián)系。

（二）動態(tài)化呈演變過程，搭建探究情境

小學生的思維以具體形象思維為主。靜態(tài)的文字或圖片難以展現(xiàn)數(shù)學知識的動態(tài)本質，而動態(tài)情境通過“觀察一操作一發(fā)現(xiàn)”的閉環(huán)設計，引導學生經歷知識的建構過程，從而培養(yǎng)學生的邏輯推理與空間想象能力。

例如，在“平移的特征”探究環(huán)節(jié)，教師可借助動態(tài)化情境，利用幾何畫板軟件搭建探究平臺。在搭建過程中，教師首先可以在軟件中繪制一個簡單的三角形，然后引導學生觀察并預測：“當這個三角形沿著一條直線移動時，它的形狀和大小會發(fā)生什么變化？”接著，教師操作軟件，讓三角形沿著預設的路徑進行平移。學生可以清晰地看到，在平移過程中，三角形的每一點都沿著相同的方向、移動了相同的距離。而在此過程中，三角形的邊長、角度，以及整體形狀都保持不變。教師還可以設置交互功能，充許學生自己拖動圖形，嘗試不同的移動路徑和距離，實時觀察圖形的變化。通過這種動態(tài)化的呈現(xiàn)和可操作的探究過程，學生能夠親眼見證平移的“不變性”和“移動性”特征。在觀察、操作、驗證和討論中，學生不僅能夠深化對平移概念的理解，還能在潛移默化中鍛煉邏輯推理能力和空間想象能力，體驗到數(shù)學探究的樂趣與魅力。

（三）游戲化設互動任務，激活挑戰(zhàn)情境

小學生具有強烈的好奇心與好勝心。游戲化情境中的闖關、競賽、角色扮演等元素，能滿足小學生的心理需求，使其學習從“被動要求”轉變?yōu)椤爸鲃犹魬?zhàn)”]同時，基于人本主義學習理論，教師通過創(chuàng)設富有挑戰(zhàn)性的任務場景、即時反饋的激勵機制，可將數(shù)學學習轉化為主動參與的探索活動，從而有效激發(fā)學生的內在動機。以“圖形的運動”鞏固練習環(huán)節(jié)為例，教師在進行游戲化情境設計時，可設計“圖形保衛(wèi)戰(zhàn)”互動游戲。在設計游戲期間，教師將課堂轉化為“圖形王國”，學生則化身為“圖形衛(wèi)士”。學生想要達成游戲目標，需要通過三關挑戰(zhàn)，擊退“混亂精靈”（錯誤圖形運動）。

設計游戲結構如圖1所示。

圖形保衛(wèi)戰(zhàn)互動游戲第一平移 手 案 激勵機制標方向 通： 形 務： 通： ：移圖 案 ： 生 復） 加速展 示）

在第一關游戲“慧眼識平移”中，教師可以要求學生利用觸摸屏或平板，從混合呈現(xiàn)的平移、旋轉圖形中，快速圈出平移運動的圖形，并標注移動方向，正確識別3個圖形即可通關；在第二關“巧手移圖形”中，教師可以在AR技術的支持下，要求學生用手勢操控虛擬圖形，并按要求將三角形向右平移4格、向上平移2格。系統(tǒng)則實時判斷學生的平移過程是否準確。學生在完成3次精準操作的情況下，可順利解鎖下一關;第三關為“創(chuàng)意拼圖案”。此時，系統(tǒng)需要給定基本圖形，并要求學生通過多次平移組合出指定圖案（如小船、房子），完成后提交至系統(tǒng)，生成“創(chuàng)意評分”，優(yōu)秀作品則在班級“圖形畫廊”中進行展示。在實施游戲教學過程中，教師還可以為“圖形衛(wèi)視”設置“生命值”“加速道具”等激勵元素。學生在遇到困難時，可通過互助答題恢復生命值。這種教學方式有助于增強學生的競爭意識和合作意識。通過游戲化的情境任務，教師可以將“圖形運動”的知識目標轉化為趣味任務。學生在闖關的挑戰(zhàn)過程中，可自然強化其對平移特征的理解與應用，實現(xiàn)“玩中學、學中練”。此種寓教于樂的方式，能夠讓學生在緊張刺激的挑戰(zhàn)氛圍中，反復運用所學知識解決問題，加深對平移概念及其操作要領的掌握。

（四）AI精準推分層習題，構建適配情境

AI技術依托大數(shù)據(jù)分析與算法模型，能夠精準捕捉學生的學習軌跡，并基于個體認知水平推送差異化的情境化習題，實現(xiàn)“千人千面”的個性化教學。教師可結合維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，充分挖掘學生能力所及的潛在區(qū)域，為每個學生搭建“跳一跳夠得著”的學習支架，從而解決傳統(tǒng)教學中“統(tǒng)一任務難以適配差異”的難題。例如，在“圖形的運動”課后拓展環(huán)節(jié)，教師可借助AI系統(tǒng)創(chuàng)設分層情境。首先，在對學生進行5分鐘的AI診斷測試（含3道基礎題、2道提升題）后，系統(tǒng)快速分析學生對平移概念的掌握程度，將學生分為基礎層、進階層、拓展層。對基礎層學生，AI推送“生活平移辨析”情境題：呈現(xiàn)推拉窗戶、鐘表指針轉動、汽車行駛等8個生活場景視頻，讓學生判斷是否為平移運動，并說明理由。每道題配有“小提示”，如“平移時物體不轉動”，錯誤后即時播放正確運動原理動畫;對進階層學生，AI推送“圖形組合平移”情境題，并給出由多個圖形組成的復雜圖案（如小火車），要求學生指出其中哪些圖形經過平移能重合，并用坐標標注平移路徑，系統(tǒng)則提供“分步拆解”工具輔助分析；對拓展層學生，AI可推送“平移創(chuàng)意設計”情境題：為學生提供空白網格紙與基礎圖形。學生需自主設計包含多次平移的圖案，上傳后AI將對“平移合理性”“創(chuàng)意性”“美觀度”進行三維評分。最后，AI系統(tǒng)會實時追蹤學生的答題數(shù)據(jù)。如果基礎層學生連續(xù)3題正確，系統(tǒng)為其自動推送進階層任務；若進階層學生出現(xiàn)錯誤，即時下調難度并補充基礎訓練。這種方式能夠真正實現(xiàn)對學習過程的動態(tài)調適與精準幫扶，讓每個學生都能在適合自己的情境中穩(wěn)步前行。

五、結束語

當技術服務于“以生為本”的教學理念時，教師能夠讓數(shù)學知識從抽象符號轉化為可感知、可操作、可創(chuàng)造的生動體驗，真正實現(xiàn)情境創(chuàng)設的育人價值。由此可見，信息技術為小學數(shù)學教學情境創(chuàng)設注入了革新動力，有效回應了傳統(tǒng)情境的諸多局限。通過多媒體還原生活本質、動態(tài)化呈現(xiàn)知識演變、游戲化激活學習熱情、AI實現(xiàn)精準適配，教師不僅能讓數(shù)學情境更貼近學生的認知需求，更能重塑“做中學、用中學”的教學生態(tài)。在未來的教學中，教師應持續(xù)探索技術與教學的深度融合，不斷優(yōu)化情境設計的科學性與趣味性，讓每個學生都能在適配的數(shù)學情境中獲得成長，切實提升小學數(shù)學教學的質量與效能。

作者單位：李金華甘肅省張掖市民樂縣八一小學

參考文獻

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