STEM教育之技术在小学数学教学中的应用

崔海丽

摘  要 进入21世纪以来，STEM教育逐渐走进课堂且越来越受到重视，作为其重要组成部分的技术在小学数学课堂中的应用也逐渐普及。如何恰当地在小学数学教学中应用信息技术，应用价值如何，应用过程中是否存在误区等问题，在我国还没有较为具体且深入的研究。通过阐述信息技术在小学数学教学中的应用，为信息技术在其他学科中的应用提供建议。

关键词 STEM教育；小学数学；信息技术

中图分类号：G623.5    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）13-0103-03

0  引言

STEM（Science， Technology， Engineering and Mathe-matics）教育起源于20世纪90年代，是美国依据当时的发展状况，为了应对未来世界的挑战而提出的一种涉及社会和教育的发展策略。STEM教育打破传统的学科课程的知识领域，组合相邻领域的学科构成一门学科，克服学科课程分科过细的缺点，主张多学科融合互通，强调参与性、体验性和实践性，是一种全新的教育理念和教学策略。自2000年起，我国开始了对STEM教育的探索。

技术（Technology）在STEM教育中占有很重要的地位。何为技术？技术在严格意义上虽不是一门学科，但它包括创建和操作技术工艺品以及手工工艺品本身的人类和组织系统、知识、流程和设备。总的来说，技术通过改变天然物质、事物甚至环境以满足人的需求，是一种认识和改造自然的工具。本文所要阐述的对象主要是信息技术——技术（Technology）的一部分。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中明确提出要加快教育信息化进程[1]。新课改也要求要善于运用现代信息技术为学生提供多样的教学资源，并能运用更直观形象的方式解决学习过程中的问题。在《义务教育数学课程标准（2011年版）》中明确提出要重视信息技术与课程内容的有效整合[2]。有全国人大代表建议：教育信息化基础设施建设应成为国家“新基建”重点之一，促进教育智能化升级。进入21世纪，由于时代发展、科技进步，计算机早已成为人们生活和学习的重要工具，也带来一股全新的“互联网+教育”浪潮。随着新课改的深入推进，更应该深入研究信息技术在小学数学教学过程中的重要作用，努力做到合理运用，注重实效。

1  信息技术在小学数学教学中的重要作用

1.1  丰富教学内容和内容的呈现方式

在小学数学教学中，特别是在几何图形部分的教学中，信息技术可通过多种形式将抽象的教学内容呈现出来，使学生从更加直观、形象的角度理解抽象的内容、概念。以人教版小学数学六年级上册“圆的周长”一课为例，由于认知发展的特点，六年级学生还不能较好地理解專业术语和抽象概念，因此，教师不能用过于规范和缜密的推理方式为学生讲解这部分内容。而信息技术表现形式多种多样，能够根据教学需要对教学内容进行相应调整，对静态的教学内容实现远近、长短、静动、大小的转换，生动形象、直观明了。运用画图软件，将一个完整的圆平均分六等分到十二等分再到二十四等分，让学生观看多边形的边不断接近圆的过程，如图1所示。通过观看实际的操作，学生在头脑中对极限思想有了更深刻的理解，极限思想、转化思想有机地渗透进教学过程之中。

1.2  通过在线教学资源和教育APP缓解教师压力

在传统教学中，教师往往容易陷于备课、上课、批改作业的循环之中，从而感到疲惫，产生压力。伴随着信息技术在课堂教学中的应用，教师在备课及讲课过程中可通过利用在线教学资源开阔自己的眼界，提高工作效率，使自己的工作方式发生改变，节省时间。

图2所示为国家教育资源公共服务平台，在该平台上有大量免费的教育资源可供教师与学生选择观看，如“一师一优课”、“中华经典”教育微课、“国防教育”微课等。特别是在疫情防控期间，全国各地学校通过在线教育实现“停课不停学，停课不停教”。一些在线教学平台公布的数据显示：其单日同时在线人数超500万人。由此看来，在线教育资源及教育APP或将改变整个教育形态，即使不能完全取代线下教学，也将成为线下教学的重要补充。

1.3  革新数学教学过程中教师教与学生学的方式

随着教育改革的不断深入，信息技术与教学内容的整合在课程教学中表现得十分突出。首先，在教学过程中，信息技术使教学方法、学习方式发生改变，使教学过程成为一种在信息技术支持下的师生之间、生生之间、师生与教材之间的互动过程，增加了教师教学的手段，丰富了教学的内容，改变了学生学习的方式；其次，信息技术在教学过程中的应用使得学习过程发展为一个具有针对性、探究性、猜测性、实验性的过程。

如图3所示，“长方体和正方体的体积”一课改变了以往让学生在课桌上摆放小正方体测大长方体的体积的做法，而是让学生通过鼠标来拖动课件中的小正方体来测量屏幕中大长方体的体积。考虑到教学环境以及教学资源的实际情况，没有办法给每位学生提供一个真实的纸箱让他们去测量它的体积，但通过信息技术的支持，学生在课堂上可以通过操纵鼠标移动小正方体感受这个测量过程。学生通过自己动手操作，能够发现不同的测量方法，清晰明了、方便简洁，增强对推理过程的理解，同时有利于教师提高教学效率。

1.4  扩展了课堂中反馈与评价的途径

将信息技术融入小学数学教学过程中，在丰富教学内容、改善教学方式的同时，还能扩展反馈与评价的途径，教师可根据获取结果进行相应调整。以人教版小学数学五年级上册“小数除法练习课”为例，如图4所示[3]，教师在这堂课中运用发射器和互动反馈系统，便捷地了解到学生对所讲解内容的掌握程度。拿传统的课堂来说，教师常用“我是小法官”“闯关大冒险”“火眼金睛”等活动来判断学生是否掌握所学知识，但是在这个过程中学生很容易受到已经掌握同学的干扰，从而影响判断。而在图4所展示的课堂中可以看到，信息技术的介入使得每位学生都能参与练习反馈的过程，教师获得符合实际的结果，以达到调控课堂、关注个别差异的目的。

2  在小学数学教学中应用信息技术存在的问题

将信息技术引入小学数学教学中能够丰富教学内容，提高教学效率，扩展评价和反馈的方式与途径，而不是将其视为空有其表的“花架子”，但在其应用过程中也存在一些问题需要解决。

2.1  过多地依赖信息技术的支持，忽略其他教学手段

在教学过程中，有部分教师对信息技术的应用过于依赖，甚至形成“无多媒体不成好课”的教育局面，多媒体课件成为课堂中的关键，更有新手教师离开了多媒体课件就不能上课，使教学由传统的“人灌”发展到“机灌”。将信息技术应用到教学过程中，是为了实现更好的教学效果和学习效果，而在教学过程中是否需要信息技术的介入主要取决于教学内容，不是在任何教学过程中都需要应用信息技术，信息技术的应用在质而不在量。

2.2  在教学过程中过度追求精品课件，忽略简单实用型教具

信息技术在教学过程中的引入减轻了教师备课的压力，使得教师有更多的时间和精力处理其他业务。但凡事都有两面性，一方面，有的教师在教学过程中过于依赖多媒体课件，过于追求其形式的多样性而忽略课件内容本身的精简性和深度；另一方面，为了吸引学生的注意力，营造良好的课堂氛围，教师多会选择动画丰富、色彩鲜艳的课件来讲授教学内容，却忽略了简单实用型的教具。

2.3  白板代替板书，学生头脑一片空白

信息技术凭借处理信息快速、高效、便捷的优点，节省了教师作图、板书的时间，加快了课堂的节奏，扩大了教学容量，提高了教学效率。但如果片面追求快捷高效，在电脑中存储整节课的所有教学内容和板书，则教师成为机器操作者”，多媒体成为“电子黑板”，学生始终面对屏幕，实质是用高效的“机灌”代替了原先低效的“人灌”。

3  改进建议与策略

3.1  建设丰富而优质的学科教学资源

信息技术与小学数学深度融合的目的是充分发挥学生的主动性，提高课堂效率，这就需要有丰富的教育资源作为支撑，改变教师主宰课堂的局面，使学生成为学习的主人，让新型教学结构得以更好地实现。因此，教师要充分利用网络对资源进行收集和整理，形成自己的资源库，满足学生自主学习的需求。

3.2  提高教师的信息素养

要加强教师对信息技术与课堂融合的认识。通常，教师信息技术与課程融合能力的培养主要采取集中培训的方式，为了短期看到效益，往往侧重技术培训，导致教师对融合知其然而不知其所以然。因此，应使教师充分体验信息技术与课程融合只有在正确理论指导下才会让课堂、教师、学生三者完美结合。

3.3  发挥信息技术的实用性

信息技术与小学数学的深度融合在教学过程中要起到画龙点睛的作用，而不是画蛇添足，不能流于形式，要紧抓内容的精髓，揭示内容的本质。

3.4  设计板书彰显课程内容的逻辑

在教学过程中，教师应利用板书突出本节课重点与逻辑，并让学生记在笔记本上。将信息技术与小学数学进行融合，并不是要忽略传统的教学手段，而是将现代教育技术与传统教学方式相结合，既将抽象的知识直观、动态地展示出来，又将知识重点以板书形式呈现，使学生理解并记忆本节课的重点。

4  结束语

信息技术在小学数学教学过程中有着举足轻重的作用，主要表现在四个方面：

1）信息技术的应用改变了课堂教学模式的理论、观念和方法，丰富了课堂教学的内容，使得教学过程更富有时代气息；

2）信息技术在教学过程中的应用有利于转变教师的角色，降低教师备课的压力，节省时间；

3）信息技术在教学过程中的应用改变了教师的教学方式，也改变了学生学习的方式，在先进的技术手段和种类繁多的教学资源的支持下，教师可以把更多的精力放在培养学生个性发展上，能够有创造性、有选择地开展和实施教学活动，使教学活动更加高效和有趣；

4）信息技术的支持增强了学生与教师、学生与学生及学生与教学材料之间的交互性，使学生能够根据自己对教学内容的把握有选择地决定自己的学习方式。

从时代发展的角度展望未来，信息技术与教育教学的融合必然成为我国未来教育发展的重要主题之一，并将引领课程与教学的再次变革和信息技术的接续创新。由此，一定要深入研究和探讨教育教学过程中的各种问题，形成新方法、新技术、新理念，推动信息技术与课程和教学深度融合，加快我国教育发展步伐，为实现教育现代化贡献力量。

参考文献

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）[A/OL].（2010-07-29）[2020-07-20].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/201007/t20100729_171904.html.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[3]吴正宪，张秋爽，李惠玲.和吴正宪老师一起读数学新课标[M].北京：教育科学出版社，2013.