小学数学信息化教学情境探究

汪晓

摘  要：随着信息技术在小学数学教学改革中的推广与应用，智慧课堂教学理念应运而生。文章先对信息化智慧课堂的内涵和结构进行了诠释，然后结合小学数学教学实际，介绍了构建信息化智慧课堂教学情境的有效途径，包括虚拟体验式情境教学、游戏式情境教学和基于个性化教学需要的智能推送情境教学，以培养学生的信息素养。

关键词：小学数学;智慧课堂;信息化;教学情境

鼓励学生应用信息化手段自主学习小学数学知识，提升应用信息技术分析、解决数学问题的能力是未来小学数学教学改革的主旋律。近年来，随着科学技术的发展，线上教学、线上线下混合式教学、计算机辅助教学已成为小学数学的基本教学手段，很多教师也进行了信息化教学改革的相关探究。文章通过对信息化教学情境在小学数学教学中的探究，促使学生对数学知识的认知方式发生转变，以激发学生的探究热情，调动学生的学习积极性，提升学生的信息素养。

一、信息化智慧课堂概述

1. 信息化智慧课堂的内涵

小学数学教学要注重信息技术与数学课程内容的有机融合，大力开发并向学生提供丰富的学习资源，把信息技术作为学生学习数学和解决问题的有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探究性的数学活动中去。信息化智慧课堂借助互联网技术，通过科学化、系统化的教学设计实现更为直接、生动的现代化教学，拓宽学生的视野，提升学生的创新思维能力。信息化智慧课堂的设计要基于学生的认知过程，以课堂教学的知识技能、数学思考、问题解决、情感态度为目标，借助互联网技术实现以下目标：智能感知，化抽象感受为直接感受;数据分析，化大众教学为个性化教学;人机互动，化单一教学为多元化教学;智能反馈，化主观为客观。另外，借助互联网技术优化教学资源实现了教师教学的有效性、多样性和趣味性，也实现了学生学习的高效性和灵活性，能够分析不同层次学生的学习需求，形成对某一知识模块教学效果的评价，真正做到了个性化教学。

2. 信息化智慧课堂的结构

信息化智慧课堂是整个教学过程的集中体现，包括课前备课、课堂授课、课后辅导练习和教学评价的整个阶段，可以从学生的认知过程、教师的教学活动组织两个方面出发，结合现代化教学构建信息化智慧课堂。信息化智慧课堂构建的模型要从学生的认知过程出发，将虚拟仿真、大数据分析、人机交互、智能推送等方法贯穿情境教学组织的全过程，包括情境导入、过程导学、拓展创新和反馈评价四个必要模块。学生认知过程与教学组织过程通过信息技术实现更加紧密的结合，最终达到培养学生发现和解决问题的能力，以及应用和创新的能力。

二、小学数学信息化教学情境的构建

1. 虚拟体验式感知情境教学构建

为了满足教学需求，往往需要教师引导学生从大自然的万事万物中去感知数学。然而，每名学生的知识储备和感知能力不同，从而导致部分学生无法真正发现问题。利用虚拟仿真技术可以实现听觉感知、视觉感知和运动感知等，让学生体验在模拟出的真实环境中认识事物的形成、过程的发展、图像的构建等。

在实际教学中，教师可以让学生体验虚拟现实中的环境，激发学生的学习兴趣，突破时间和空间的限制，使学生清楚地认识如物体的形状、3D图像的旋转、事物随时间或空间的发展等。例如，人教版《义务教育教科书·数学》（以下统称“教材”）中的图形与几何板块教学内容可以通过虚拟仿真技术进行教学，如表1所示。

表1为教材中图形与几何板块教学内容及设计的对应教学活动。对比现有教学方法，通过模拟现实让学生用一种可视化的体验了解空间图形的形状、运动，以及位置与方向的变化。通过改变学生的认知模式，让学生直观感受三维立体图形，以收到更好的教学效果。

2. 信息化游戏式情境教学构建

教学游戏符合小学生的好奇心和竞争意识的心理特征，是激发学生学习兴趣的有效手段。如何指导学生开展教学游戏，成为很多教师一直努力的方向。但是，传统的教学游戏存在一些不足，如教学游戏中涉及的工具需要制作，教师课堂教学中可指导的学生人数有限，游戏环节时间过短或者过长，教学游戏影响教学计划的完整实施，等等。教师可以利用多媒体设备和互联网技术设计教学游戏实现智慧课堂。例如，教材中认识物体和图形、有余数的除法、位置与方向在教学游戏的设置上可以与信息化智慧课堂实现较好的结合，如表2所示。

途径 电脑屏幕显示十组物品，找出每组中不属于此组的物品，回答正确并且用时短者为胜 电脑屏幕显示“韩信排兵布阵”，共81人，输入n，即指令為每行n人，学生通过思考回答最后一行余下的人数，教师演示播放士兵分布变化及最后一行人数 通过VR眼镜虚拟现实3D地图，利用上、下、左、右代表方位，根据指示最先走出迷宫者为胜 ][表2  信息化智慧课堂教学游戏范例]

3. 个性化智能推送情境教学构建

现代信息化教学除了创设和模拟多种教学情境，还注重学生的个性化教学。由于在课堂教学中学生对事物的感观和认知程度不同，使其对知识的理解和掌握程度也不同，故利用数据分析和智能推送技术能够实现教师的个性化教学和学生的个性化学习。信息化智能推送是基于对学生的学情分析，将课堂学习和课后练习反馈至数据分析中心，然后实现智能推送的个性化教学。

例如，在教学教材五年级下册“分数加减法的简便运算”这节课时，教师为学生设置了四道练习题：涉及分数简便运算和括号的运用。首先，教师在智慧教育系统设置好上述四个知识模块，每个模块添加20道此知识模块的习题，输入脱式计算过程和结果作为最终正确答案的比对项。其次，开启智慧教育系统自主组卷，每个知识模块随机抽取2道题，共8道题推送至学生端进行作答。系统通过比对标准答案，智能分析出每名学生对应每个模块的正确率，以帮助教师了解每名学生的知识薄弱点，有针对性地进行个性化教学。通过系统的学习，智能分析并推送错误率高的同类题型，对学生薄弱的知识点进行“扫盲”，促使学生高效学习，促进教师精准教学，从而实现“以学定教”的教学理念。

三、结束语

随着计算机和人工智能技术的不断推进，对信息技术和智慧化教学探索提出了更高的要求。教师应该开阔眼界、不断学习，了解时代发展所带来的新技术，开发和利用丰富多彩的信息化课程资源，构建灵活、高效的课堂教学，凸显学生的主体地位，实现知识技能和情感态度的全面发展。

参考文献：

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