浅谈信息技术与数学学科的融合

周菲

摘 要：信息技术与数学学科的融合让课堂教学日新月异，“多彩点阵”App作为一种新型的信息化教学资源在教育教学方面能够起有效作用，改变“教”与“学”的方式，提高教学质量，促进学生的思维发展。运用融合的手段，化复杂为简单，推动数学学科核心素养培养的落地实施。

关键词：信息技术;数学学科;融合策略

中图分类号：G623.5;G434 文献标识码：A 收稿日期：2020-06-12 文章编号：1674-120X（2020）31-0079-03

随着时代的飞速发展，交互式电子白板、移动学习终端、虚拟现实等技术改变着课堂教学生态，为课堂教学创造了丰富的可能性。技术的强大带来的便捷让笔者倍感欣喜，基于“多彩点阵”App教学系统环境下智慧课堂的构建，为数学学科核心素养的培育提供了可操作的新范式。文章以五年级上册拓展课“封闭图形中的植树问题”教学为例，谈谈“多彩点阵”App教学系统环境下，信息技术与数学学科融合的方法，以期更好地培育学生学科核心素养。

一、教育 App的特征

App是英文 Application 的简称，作为一种新型的学习工具，教育 App在智能化、个性化、情境化、游戏化、社交化等方面具有突出优势。“多彩点阵”App是其中能够帮助学生学习的一类手机软件。本文将“多彩点阵”App定义为可以描绘方阵图片或者12帧动画通过BLE发送至HT“多彩点阵”DemoBoard上显示。

二、“多彩点阵”App支持下的课堂模式在数学教学中的融合应用

多媒体技术与数学课堂的融合是为了什么？不只是运用了几张101PPT、iPad、白板一体机等就是融合了，融合的目的是改变“教”与“学”的方式，促进学生的思维发展。

（一）明确“融合”的目的，确定正确的教学思路

笔者在设计课堂教学的过程中，首先要明确信息技术应用在数学课堂中要達到的真正目的是什么？只有身为“教”者的人明确了目的，在设计教学时才能够明确教学的方向。

“封闭图形中的植树问题”到底难在哪里？下面从教师“教”的层面和学生学的层面来谈一谈。

1.教师教的层面有哪些难点？

首先，植树问题的类型多。封闭式的有长方形、正方形、圆形，不封闭式的有一侧植树和两侧植树。其次，植树问题的情况多。有三种情况，两端都种、只种一端、两端都不种，这三种不同情况所蕴含的间隔数和棵数之间的关系是不同的。再次，封闭路线的植树情况和只种一端的情况还需要帮助学生沟通建立联系。这几个方面的问题是教师教学的难点。

2.学生学的层面有哪些难点？

一方面，解决顶点容易算重的问题，探索封闭曲线（方阵）中的植树问题的规律，即栽的棵数正好等于间隔数。学生往往是机械性记忆，缺少对解题方法的真正理解。另一方面，学生解决类似锯木头、上楼梯、敲钟等生活中的实际问题，其本质是运用植树问题的模型解决这一类问题。但是，由于情境的改变，学生找不到不同情境中的间隔数与棵数，解题自然也出现了困难。在情景创设中，直接欣赏阅兵图片——方阵。并提问：“谁能介绍一下，什么是‘方阵？”

（二）制定“融合”的方式，选择合适的教育App

融合不是运用了多媒体就是真正的融合，课堂教学环节的设计是为了达成教学目标，每个教育App的应用，每选择一个教学软件都要围绕这个意图。封闭图形中的植树问题通常有多种情况，教学比较烦琐。学生借助点阵图，在IPAD上画图研究的过程中自主发现、自然生成，重组教材的处理：一是选择便于口算的数据，让学生“以小见大”;二是采用动手实践探究的方式，使学生通过模拟实验探究为各种情况命名，并找出“段数”与“棵数”之间的关系。此外，“多彩点阵”App的引用可作为“封闭图形中植树问题”的“脚手架”。选择“顶点”怎么思考入手，便于学生在短时间内，直观生成画图、找规律、推算的方法框架，作为整节课探究的“脚手架”。

操作活动一：一个方阵的最外层每边有5个土豆。这个方阵的最外层一共有几个土豆呢？借助多彩点阵图，画一画，算一算吗？步骤如下：①找到HT多彩点阵，进入“画画”界面;②在画画界面，熟悉各功能键;③完成5×5的方阵图;④借助截屏，利用画图软件。进行标注，如何计算最外层一共有几个土豆？

在课堂教学中，笔者借助微课视频，通过声、影、像等图文并茂的方式，调动学生的相关知识储备，使学生变被动学习为主动学习，促进学生建立自主学习的思维模式。接着，引入点阵App，从界面熟悉到按钮使用都采用微课介绍方式，既省时、高效，又提高了课堂的效率。

（三）选取“融合”的形式，符合学生的年龄特征

当教师在课堂上呈现几幅图片和小动画时，低年级的学生就会兴奋起来，而高年级的学生会觉得毫无吸引力。因此，选择什么样的融合方式，需要遵循学生的心理和年龄特征。

五年级学生的动手能力强，同时对新生事物的接受能力也强。在探究展开环节，笔者选择应用多彩点阵App，利用“投屏”功能将学生探究成果同步到电子白板，并一键分享至全班学生的PAD。各小组一起交流、探讨学习成果，对不同的结论在 PAD 上勾画点评，对不恰当的表达进行订正，对精彩且对自己有所助益的观点截屏并保存，将思维推向高阶。技术课堂对学生学习表现的动态数据搜集与可视化呈现，能有效促进精准教学，保证课堂教学的高效性。通过探索点阵图与方阵的联系，有利于培养学生的信息化素养，使数学学习与多媒体技术有效地融合在一起。

操作活动二：在多彩点阵图上借助101PPT远程图片传送，点评作品。

让学生圈一圈、画一画的操作活动， 围绕着“一个方阵的最外层每边有5个土豆。这个方阵的最外层一共有几个土豆？”的问题， 引发学生的探究欲望， 并运用多种方法解决问题。

学生汇报交流。