信息赋能下小学数学单元教学优化设计——以“用一位数除”单元教学为例

张 芳 上海市闵行区田园外语实验小学

一、研究背景

迈入大数据时代，伴随理论新发展、技术新发展，信息技术与小学数学教育正在走向深度融合，基于大数据的教学改革与实践推进正在走向常态化。在全面推进教育数字化转型中，教师将信息技术与数学学科教学整合，在合理运用技术的过程中更新教育理念，落实数学核心素养的培养，促进学生深度学习的有效发生，为学生成长提供精准指导，从而推动传统教育教学模式的优化。

数学知识内容本身的内在联系构成了相应知识结构。在教学时，我们要依据教学内容的内在联系，从单元视角整体把握教学，建立知识的整体架构，设计关联任务。在课堂教学实施过程中，教师要借助数字化信息工具，收集数据，分析学生的个性化表达，从而改进课堂教学，落实数学核心素养。笔者以沪教版三年级第一学期第四单元“用一位数除”单元为例，通过教育数字化转型“三个助手平台”，阐述信息赋能下小学数学单元教学的优化设计。

二、实践探索

（一）以学科核心素养重构单元教学

以核心素养为导向的数学课堂教学，要求根据素养形成的规律重建育人方式。开展教学活动，使教学过程真正成为核心素养形成的过程。以核心素养为统领，以学生的整体发展为目标的课程内容结构，让学生对单元整体教学有新的认识和理解。在教学过程当中，教师要把握教学内容的纵向结构，还要基于主题内容，从单元整体的角度把握思想方法和蕴含的核心素养，更好地完善教师教学所需的知识结构。

1.“用一位数除”单元知识结构

图1 “用一位数除”单元内容结构图

2.“用一位数除”教学内容分析

“用一位数除”这一单元的核心主题是“数与运算”中的整数除法，重点在于理解算理、掌握算法。在教学中，我们尝试基于算理理解，突破算法掌握；结合问题情境，清晰具体内涵；注重方法提炼，感悟运算教学的一致性。通过创设情境，学生在解决问题中聚焦除法算式这一核心教学内容，在尝试对商进行初步判断的基础上，理解按计数单位平均分的过程，并将操作过程用除法竖式一步一步进行记录，发展学生的“运算能力”；理解除法竖式的结构组成以及每一步的含义，掌握“用一位数除”计算方法，进而发展“推理意识”；联系问题情境，在利用实物图、位置图、简图等学具沟通算理和算法的过程中，数形结合，发展学生的“几何直观”和“应用意识”。

（二）以数字工具融入优化教学活动

在解读单元教学目标的基础上开展任务设计有助于核心素养的达成。但在以往的课堂教学中，受限于活动任务中工具的类别和呈现方式等客观存在的困难，教师虽然设计了相关活动，但在实际开展中容易出现教师操作替代学生操作、个体操作替代全体操作的情况，从而限制了学生的思维，不利于个性化的表达。因此，教师在任务开展中，结合问题情境，借助“三个助手”平台模拟呈现各种学具，学生通过亲身的操作、验证活动，有利于促进对问题的深入理解，有助于思维的多样化表达。

“用一位数除”单元由“用一位数除”的口算、“用一位数除”的笔算和“用一位数除”解决问题三部分组成，后一部分的内容需要建立在前一部分内容的基础上进行教学。在教学时，我们通过任务设计，为学生提供交互平台，促进学生对这部分内容的理解和表达。在“用一位数除”的口算中，教师要根据学生表内除法和推算的已有经验，借助学具“位置图”（如图2所示），探究“整十数、整百数的除法”口算的背后算理；“两位数被一位数除”中通过创设情境（如图3所示），发布课堂任务，在分一分的过程中，引导学生结合横式，对笔算除法（商是两位数）竖式的结构组成和每一部分含义进行探究，理解运用除法竖式记录“等分”过程，掌握竖式计算的方法。在“商末尾有0”的除法中，通过圈一圈、画一画等直观表征（如图4 所示），进行横式与竖式之间的沟通，探究十位没有剩余的除法笔算。在“三位数被一位数除”中，通过对“两位数被一位数除”内容的探究过程、方法、经验进行有效迁移（如图5 所示），提炼归纳除数是一位数除法的计算方法。“用一位数除”解决问题则是将前面所学知识运用到实际问题解决中。可以看到，“三个助手平台”丰富的可视化任务呈现，为学生提供了连续性的任务操作体验，使学生的学习经验能够更好地进行迁移与运用，自主建立知识内在结构之间的关联。

图2 位置图

图3 学生结合分桃子的情境开展探究活动

图4 学生结合横式、竖式、图示进行探究

图5 学生结合图示进行探究

（三）以数据应用支撑实施精准教学

1.“以精准数据分析”为基础的学情诊断

与以往教师根据教学经验推断学生学情不同，教育数字化转型背景下十分关注通过数据收集来了解学生真实的学习水平和能力，从而聚焦和解决学生在课堂教学中真实存在的问题。在教学中，教师基于数学学科的特点和数学核心素养的培养要求发布教学任务，借助平台的数据收集功能，以精准的数据分析为基础，科学地对学生学习进行指导和个性化干预，体现了信息技术与教学的深度融合。

教学中，教师通过对作答数据进行分析，更容易了解学生在学习中的难点，围绕难点及时调整课堂教学资源和内容。在“三位数被一位数除”第一课时中（如图6所示），学生在学习了三位数被一位数除的计算方法后，教师要求学生结合情境对竖式计算中的算理进行解释说明。参与任务作答的40 位学生中，通过前面的学习已经知道，箭头所指的4 是分掉的4 个百，但是对于4 个百所表示的含义，有不同的理解。除极个别学生选择③错误答案外，大多数同学能够依据情境和之前分一分的经验，理解这里的4 个百表示的是已经分掉的400 千克苹果，从而正确选择选项①。也有同学能够通过分析，得出虽然选项④中没有显示400 千克，但是装了的400千克其实就是已经装了的100 箱苹果。从学生的作答数据和课堂追问中，教师了解了薄弱学生理解的难点，也看到了不同学生的差异水平和层次，更有利于教师开展精准的教学指导。

图6 学生结合情境理解竖式计算算理

2.“以学生真实思维”为基础的充分结果分享

数学课堂中的师生互动，学生不能只提供答案，更需要解释答案产生的过程。然而，受以往教师观念、信息传输、结果呈现等条件的限制，互动交流的内容缺乏可视化的结果呈现，进而使课堂教学面向全体、尊重差异难以真正实现。“那学生操作流程背后的推理思维过程，又是怎样呢？”教师可以借助平台便捷的资源收集，多途径动态呈现各类学生学习过程和结果，从而更好地把握学情，引导学生进行充分的交流互动。在“三位数被一位数除”第三课时教学时，教师发现学生对除法竖式本身已经比较熟悉，也能够较容易地从已有知识经验进行迁移，掌握（首位不够商1）的笔算竖式。但是，学生在处理三位数被一位数除、商末尾有0的情况时，始终存在分完后0落在哪里的困惑。因此，在关注算法的同时，教师尝试从算理理解的角度突破学生竖式书写的难点。为了进一步理解算理，掌握竖式书写规范，教师根据学生的作答情况，在分析210÷3 商末尾0 的情况时，给学生提供简图（如图7 所示），让学生借助图示和情境探究分一分过程，在交流、辨析、对比中勾连算法与算理之间的关系，规范竖式书写。

图7 根据学生作答情况，辨析商末尾有0的除法

学生通过数学学习，除了可以获得一些基础知识和基本技能外，更重要的是在问题解决中感悟数学知识的发生发展过程。同样在“三位数被一位数除”在第三课时教学中，教师通过任务探究，依据平台收集到的数据，可以对班级整体情况和学生个体情况进行大致判断。从中可以看到，学生对于第一题的理解是较为到位的，但对于第二题，学生的差异比较大。为了暴露学生在学习中的问题和对算理理解的差异性，教师通过研讨和学习，再次将任务过程推送给学生，把竖式带到情境当中，将运用算法解决问题的过程作为题干，引导学生结合情境，对已形成技能的知识重新返回到过程内涵中进行解释和判断，促进学生的“二次学习”。学生能够借助“三个助手”平台进行学习，并对自己的作答进行再次调整，在辨析过程中理解算理的多元化表达。

三、反思启示

在教育数字化转型背景下，面对信息技术赋能课堂教学的今天，教师在小学数学教学的实践中，逐渐摆脱就课论课的研究模式，重新思考单元教学的内涵，清晰核心概念、核心素养，建立单元教学目标、教学内容、教学方法之间的结构关联，从而促进学生的个性化表达和深度思维的发展。当然在实践的过程中，发现技术的发展对教师单元教学任务设计和数字化工具的实际应用能力提出了更大的挑战，需要教师在学习、领悟、实践中不断思考技术与教学的深度融合，进一步优化教学过程。