基于“八桂教学通”数字化教学资源应用的小学数学教学探索

【摘要】本文立足中小学教育现代化发展现状，结合信息技术2.0时代背景，探索“八桂教学通”数字教材平台中数字化教学资源在小学数学教学中的应用策略，提出基于教学需要选择资源类型、创新教学方式、关注数字化教学资源使用过程和使用效果等基本观点，并结合教学实践案例，从融合多版本数字教材资源提升教学效果、协同信息技术和人工智能打造智慧课堂、组织跨学科综合性学习创新实践课堂三个方面展开教学探索。

【关键詞】小学数学 “八桂教学通” 数字化资源应用 教学效果

【中图分类号】G62 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2023）19-0081-05

近年来，人工智能、大数据、区块链等技术迅猛发展，深刻改变了社会的人才需求和教育的形态。智能环境不仅改变了师生教与学的方式，而且开始深刻改变教育的理念、文化和生态。2018年4月，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，聚焦新时代人才培养新需求，开始将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量，支撑和引领教育现代化的发展，推动教育理念更新、模式变革、体系重构，从而加快了我国教育现代化、建设教育强国的新征程。进入信息技术2.0时代以后，新型数字化教学资源更加丰富，且更加容易获取。“八桂教学通”数字教材平台（以下简称“八桂教学通”）以数字教材为中心，除了拥有常规的教学课程组织工具、教学课件工具、学科工具和课堂活动等基本功能外，还匹配了丰富的开放性的课程资源。平台有三大亮点：一是包含多版本数字教材，并附有同步的教学资源；二是内置的共享课件由名师团队编制，可以确保课件的优良品质；三是可直接链接到“国家中小学智慧教育平台”，拥有更加丰富且权威的开放性课内外教育教学资源。

数字化学习是信息时代学习的重要方式，也是中小学教育信息化过程中信息技术与课程融合的主要特征。2022年颁布的《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称《2022年版数学课标》）修订了《义务教育数学课程标准（2011年版）》课程理念中“注意信息技术与课程内容的整合”的表述，正式提出“促进信息技术与数学课程融合”的课程理念，并明确了以下教学要求：“合理利用现代信息技术，提供丰富的学习资源，设计生动的教学活动，促进数学教学方式方法的改革。在实际问题解决中，创设合理的信息化学习环境，提升学生的探究热情，开阔学生的视野，激发学生的想象力，提高学生的信息素养。”教育信息化不仅要求教师能将信息技术有效运用到教学活动当中，“促进数学教学方式方法的改革”，而且要求提高学生的信息素养，切实发挥课程为党育人、为国育才的作用，为国家培养适应未来社会发展需要的创新型人才。在此背景下，笔者基于“八桂教学通”数字化教学资源的应用，开始探索“促进信息技术与数学课程融合”的小学数学教学实践变革的路径和方法。笔者认为，这场新形势下的课程变革，必须摒弃技术至上，坚持育人为本，基于教学需要精心选择与之相适应的资源类型，创新师生教与学的方式，关注数字化资源的使用过程和效果，满足教育现代化、课程育人以及学生信息素养提升的诸多教学要求，全面发展学生核心素养。

一、融合多版本数字教材资源，提升教学效果

“八桂教学通”的小学数学板块提供了人教版、北师大版和苏教版三个版本的数字教材和名师教学课件，并为不同版本的教材配套了特色化的教学资源。其中，北师大版数字教材的配套资源最为丰富，为大部分新授课配套了微课，为所有例题和“练一练”附设了题目答案及答题思路，除单元练习外，还为每个单元配套了一份单元同步测评习题及参考答案；人教版数字教材的配套资源也不少，包括为全部“你知道吗”配套了微课，为各单元的重点例题和难度较大的练习题配套了微课讲解；而苏教版数字教材仅为每个单元配套了一节复习课微课，并为少部分练习题配置了参考答案。我校使用的是苏教版教材，为了实现教学效果最大化，笔者基于教学内容需要，融合“八桂教学通”中三个版本的数字教材资源，灵活选取适合自己教学需要的数字化资源，优化教学实施过程，切实提升教学效果。

（一）课前跨版本预学，丰富学生的学习经验和知识储备

布置课前预学任务，一方面可以提高教师的备课质量，让教师更加充分地解读教材、了解学情，便于“以学定教”，另一方面可以促进学生主动学习，培养学生自主学习能力，充分调动学生已有的学习经验，丰富学生的知识储备，避免学生“一片空白”地进入课堂学习。小学数学各版本教材的编排都以课程标准为依据，既有共性又各具特色。对于同一个知识点，当遇到教学困惑时，教师可以横向对比“八桂教学通”中三个版本的数字教材资源，从中撷取精华、取长补短，实现有效教学。

例如，在学生学完苏教版数学六年级下册第一单元“圆柱和圆锥”中“圆柱的体积”一课以后，教材安排了一道面的旋转练习，如图1所示。由于学生没有直接操作经验，空间想象力不足，每一届学生在做这道练习时都会出现许多问题。于是笔者参考了“八桂教学通”上另外两个版本的数字教材，发现北师大版教材针对“面的旋转”这个知识点安排了1个课时的教学，从点动成线、线动成面、面动成体开始讲起，让学生逐渐感悟面的旋转变化与体的产生过程的关系以及旋转后的图形样态；人教版教材也设计了相关的专项练习，强化学生对面旋转成体的感知过程。也就是说，北师大版和人教版两个版本的教材都是先引导学生通过对实物的观察与操作，直观理解面的旋转产生体、不同的面经过旋转后产生不同的体、相同的面经过旋转后会产生不同的体的观察与操作过程，然后安排了一些巩固练习，强化学生的感知，丰富学生的认知经验。于是笔者思考，可以将这些观察与操作的过程及相关微课放到课前供学生预学，引导学生在操作实践中由浅入深地展开学习与观察的过程，让学生通过观察图形由面到体、同面不同体的形成过程，逐渐建立起“体”的概念表象，再由单一到组合，丰富学生的学习经验和知识储备，为学生接下来学习体积的计算打下坚实的基础。当笔者把以上思考运用到教学实践中以后，收到了较好的教学效果。

除了平台中的电子课本和微课资源，教师还可以根据教学需要，利用“八桂教学通”中的班级优化大师推送课前检测题或学习任务单，了解学生的基本学情，促进学生主动学习。

（二）课中跨版本巧借微课，促进学生深度理解

数学是研究数量关系和空间形式的科学。数学源于对现实世界的抽象，既有抽象性特点，又与现实世界密切相关。对于一些相对抽象的教学内容，单靠教师的口头讲授，学生不仅很难理解，还时常感觉枯燥乏味，并因此产生厌学情绪。对于这样的教学内容，教师可以利用微课生动的声画特点，以丰富的画面唤醒学生的生活经验，促进学生直观地感知、理解其中所蕴含的数学知识，进而促进学生“三会”（会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界）核心素养的发展。鉴于“八桂教学通”针对苏教版数字教材几乎没有提供新授课例题的配套微课资源的实际，执教苏教版教材的教师可以从人教版和北师大版数字教材资源中去搜集相关的微课资源。

例如，教学苏教版数学六年级下册第六单元“正比例关系”例1后，教材给出了一个“试一试”的课堂练习，如图2所示，让学生从中感悟“两个相互关联的量‘数量/支与‘总价/元”的变化规律，这是在教师“扶学”例1后，“放手”给学生进行自主尝试的一个教学环节。通过横向对比不同版本的数字教材，笔者发现，苏教版教材中的这个“试一试”课堂练习与人教版教材中的例1（略）除了数据上的差异，问题设计几乎完全相同，最关键的是，“八桂教学通”為人教版教材配套了这道例题的微课讲解。于是，在课堂教学中，笔者先让学生自主解决“试一试”中的四个问题；然后给学生播放了人教版相关题目的微课，启发学生的数学思考；之后笔者带领学生重点交流问题（3），抽象出“总价/元”与“数量/支”的表达式。在这个教学环节，教师少讲，只在关键处点拨；学生多想，把握学习的主动权，不同水平的学生都能深入理解“成正比例的量”的特点，实现个性化学习。

日常教学中，教师还可以向学生推送人教版每个单元的“你知道吗”微课视频，让学生直观了解更多古今中外的数学文化和数学家故事，增强学生学习数学的兴趣。

（三）课后跨版本组织习题，提升作业设计质量

课后练习设计要体现普及性和发展性原则，教师要针对不同层次的学生设计巩固型或拓展型作业。

例如，苏教版数学五年级上册第一单元“负数的初步认识”的教学重点之一是初步学会在数轴上表示正数和负数，知道正数、负数和0的关系。在学完本单元后，与该内容相关的单元练习仅有第7题，如图3（2）所示，而且缺少问题情境，不利于学生“三会”核心素养的发展。为了帮助学生从更加丰富多样的情境中深化对负数概念的认识，教师可跨版本组织梯度性练习：先布置一个巩固型作业，从北师大版数学四年级上册第七单元“生活中的负数”中采集习题资源，如图3（1）所示；然后呈现苏教版教材中的习题；最后把人教版六年级下册第一单元“负数”单元习题中的第7题进行适当改编，如图3（3）所示，作为拓展型作业，供学生选做。显然，这一组习题中的拓展题具有较强的开放性，因问题条件中没有指定出发点，学生可自主选择从任意一点出发解决问题。在学生完成以上习题后，教师可引导学生对拓展题的解题过程进行对比，归纳出以下结论：不管从哪一点出发，最终这个人距离出发点都是+1米；还可以把出发点直接看作0，向东走看作增加，向西走看作减少，据此进一步抽象出算式0+5-4=1。从直观到抽象，帮助学生步步深入地理解分界点的动态性，发展学生的“三会”核心素养，培养学生的发散性思维和创新性思维。

二、协同信息技术和人工智能，打造智慧课堂

智慧课堂是从教与学的角度促进学习智慧生成的课堂，以教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化为显著特征。《2022年版数学课标》指出：“重视大数据、人工智能等对数学教学改革的推动作用，改进教学方式，促进学生学习方式转变。”近年来，互联网与信息技术越来越多地运用到各学科课堂教学当中，笔者基于“八桂教学通”数字教材平台中丰富多样的数字化资源设计崭新的教育教学活动，增强学生与学习资源的互动，将资源应用无缝嵌入学生的学习过程当中，着力打造智慧课堂。

（一）借助学科工具和信息技术，提高教学活动实效

在传统教学中，因课堂教学时间限制，教师组织学生开展数据收集活动往往不够精确，导致学生的活动体验和活动效果均大打折扣。而在网络环境支持下，借助数字教材平台中的“学科工具”，教师可以设计更高效的教学活动，创设更加便于学生观察、设计和参与的仿真实验，促进学生在信息化环境中逐渐学会主动建构知识的意义，在发展学科核心素养的同时，切实提高信息素养。

例如，苏教版数学四年级上册第八单元“可能性”中有一道单元练习题，如下页图4所示。当学生用实物抛掷该正方体20次时，时常会出现“1”朝上的可能性比“2”大的情况，而这是不符合数学规律的。为什么会出现这样的情况呢？主要原因是抛掷的次数太少，不足以体现其可能性大小的整体趋势。为使学生充分体验事件发生的可能性与出现的频次之间的关系，教师可以指导学生以小组合作学习的方式，使用“八桂教学通”中的“学科工具—小数工具”，选择“设计并投掷骰子”教学活动。如图5所示：先根据题意设计好正方体六个面的数字，即一个面上写“1”、两个面上写“2”、三个面上写“3”，然后依次点击“掷1次”“掷100次”，观察和记录数据的变化情况。通过电脑操作，学生可以直观体验到以下规律：当掷的次数较少时，“1”朝上的可能性也许较大；但当掷的次数足够多时，“1”朝上的可能性越来越小，“3”朝上的可能性越来越大。之后教师用腾讯文档制作一份表格，让各组学生扫码后协同填写各组掷100次的具体数据。收集完各组数据后，教师利用表格的自动统计功能，立刻便能算出各个数字朝上的具体数据，并生成相关图表（略）。通过观察各组的数据，学生可进一步体会到：试验的次数越多，事件发生的可能性大小越趋于稳定。学生通过经历利用“学科工具”处理、收集、整理数据的过程，再运用平台大数据做出符合科学规律的推断，从而加深了对简单随机事件发生的可能性大小的体验，体会到了通过人机交互进行智慧学习的优势。

（二）借助人工智能，实现数字化资源的精准投放和学生的个性化学习

在传统课堂的练习环节，教师需要花费大量时间了解每一个学生完成课堂练习的情况，并因受到时空和精力的限制，这种了解很难做到精准化，更无法实现后期的数据挖掘和应用。借助人工智能技术设计分层作业，教师可以轻而易举地实现数字化资源推送的精准化和个性化，进而快速、全面地掌握学情，及时为学生进行个性化的查漏补缺、追踪指导，从而实现真正意义上的以学定教、因材施教。

例如，在“正比例的意义”一课的巩固提升环节，教师组织学生运用纸笔练习的方式巩固新知后，接下来便可以借助“八桂教学通”中的“小盒作业”生成一个三层难度系数的题组，让学生通过点击链接后自主进行“闯关练习”，并由系统自动批改、反馈学生的答题情况，教师便可以腾出更多时间和精力关注后进生，在手机端实时了解学生的整体答题情况，对错误率较高的题目进行详细点评。

在人工智能技术的支持下，传统作业的广度和深度得到适度扩充，课堂教学效率、学生个性化练习容量及练习的精准度均得到了较大的提升。这样的教学过程，既夯实了学生“四基”，又满足了学生个性化的学习需求。

（三）借助3D技术，发展学生的空间观念和几何直观

3D技术是一种利用计算机软件实现图形可视化处理、最终完成立体图形设计与建构的虚拟化三维技术。“3D one”软件是一款可进行三维创意设计的建模软件。我校数学学科组教研团队借助3D技术开展小学数学图形与几何教学，获得了初步的成效。

例如，在教学正方体和长方体的表面积时，有这样一道例题：用铁丝焊一个长8厘米、宽5厘米、高3厘米的长方体框架，给它各个面蒙上彩纸，至少需要（  ）平方厘米的彩纸。在引导学生自主思考时，有些学生概念不清，误把表面积当作棱长的总和。针对这种情况，我校教师借助“3D one”软件改进了教学过程：先引导学生通过画示意图理解题意，再交流解题思路；之后运用“3D one”软件把长方体的框架做出来，明确框架是由棱搭建而成，如图6（1）所示；接着继续运用“3D one”软件，把三组相对的面分别蒙上不同颜色的彩纸，明确彩纸的大小与表面积对应，如图6（2）所示。结合图示辨析，学生顺利理解了各种关联概念，实现了正确答题。

图形与几何领域的教学一来需要学生从经验出发，经历观察、想象、操作、归纳推理的过程，二来需要适时运用现代信息技术，如几何画板、学科工具、3D软件等，实现可视化操作和多元表征，如此才能有效发展学生的空间观念和几何直观，培养具有现代化信息素养的创新型人才。

三、组织跨学科综合学习，创新实践课堂

随着2022年版各学科课程标准的发布，跨学科融合教学成为一个备受中小学教师重视的研究课题。跨学科教学有利于打破学科屏障，培养学生综合素质与实践能力。笔者在教学实践中发现，合理利用“八桂教学通”中丰富的学科资源及网络资源，教师可以更高效地整合课程资源，组织实施跨学科的综合性学习。

例如，在教学“负数的初步认识”时，笔者设计了两道与地理知识相关的课后练习题，如图7所示。在组织学生进行课堂交流反馈后，笔者利用“学科工具—省份识记”中的中国地图，使学生直观地“看到”两个城市的地理位置，并联想起纬度越高平均气温越低等地理学科知识。

总之，基于“八桂教学通”的数字化资源与信息化环境开展小学数学教学，不仅可以丰富教师的教学手段和方法，给传统课堂教学注入无限的生机和活力，而且可以有效丰富课堂教学的内涵。但其中也存在一些问题和误区，如：以电子板书取代黑板板书，过度使用多媒体，使课堂变成“机灌”，少了师生交流的亲近感；过于关注一体机的演示且演示速度过快，挤占了学生思考的时间，忽视了师生的情感交流；等等。因此，笔者认为，教师在使用数字化资源时，应该从思想上认识到要从教学内容出发，考虑是否选择资源、选择怎样的资源、怎样选择资源。技术和资源都是为教学服务的，教师才是教学的主导者，学生才是学习的主体。技术和资源只有运用得当，才能发挥学生学习的主体性、创造性，培养学生的学科素养和实践能力。

参考文献

［1］李克东.数字化学习（上）：信息技术与课程整合的核心［J］.电化教育研究，2001（8）：46-49.

［2］宋乃庆，张奠宙.小学数学教育概論［M］.北京：高等教育出版社，2018.

［3］周灵.“336”教学模式：信息技术与学科教学深度融合的设计与实施［M］.福州：福建教育出版社，2021.

［4］何克抗.信息技术与课程深层次整合理论：有效实现信息技术与学科教学深度融合［M］.2版.北京：北京师范大学出版社，2019.

作者简介：李幼萍（1983— ），广西苍梧人，本科，一级教师，主要研究方向为小学数学教学。

（责编 白聪敏）