基于深度学习的小学数学信息化教学探索与实践

摘要：在时代快速发展的背景下，现代信息技术与教育教学的融合已成为主旋律，信息化教学也成为各级教师的热门研究对象。而随着深度学习理念的提出，小学数学的信息化教学迎来了崭新的优化空间。如何以深度学习理论为指导，构建出高质量的小学数学信息化教学体系，成为一个值得深入讨论的课题。本文以此为切入点，结合信息技术的功能和优势，探索了深度学习下小学数学的信息化教学。

关键词：深度学习；小学数学；信息化教学

由于数学本身的抽象性及逻辑性，加之小学生自身思维水平的薄弱性，致使数学普遍存在难教、难学的困境。在时代的推动下，信息技术被广泛运用于教育教学中，为广大数学教师组织课堂教学提供更加新颖的渠道。通过信息化教学，实现数学教学的“可视化”、教育资源的“丰富化”，化虚为实、化抽象为具体，引领学生沉浸式学习及深度学习，达到进一步提高教学质量的目的。小学数学教师应及时接轨于时代需求，善于、乐于运用信息技术，打造出更为开放、智能的现代数学课堂，驱动学生深度学习，促进其知识汲取，发展其高阶思维。

一、深度学习的内涵解读

深度学习是一种教育理念和教学方法，旨在通过引导学生深入地学习、理解和应用知识，达到培养其批判性思维、高阶思维及问题解决能力的目的。深度学习是相对于浅层学习而言的一种学习状态，强调学生的主动参与、深度探究和知识应用，脱离死记硬背的泥潭，走向深入理解。通过深度学习，学生可以更加深入地解释、分析和应用所学的知识。深度学习的核心目标是培养学生的批判性思维和高阶思维能力，让他们能够评估不同观点、判断信息的可靠性，并形成独立的观点，产生新的认知。同时，深度学习也强调学生解决实际问题，课程内容不仅仅停留于纸上谈兵，而是要将知识应用于实际情境，解决实际问题，引导学生应用于生活中。此外，深度学习还注重学生的主动参与和自主学习，教师在此过程中充当引导者和促进者的角色，提供资源和指导，帮助学生发现和解决问题，并激发学生的学习热情。在深度学习的过程中，能力和素养的发展是主线，知识的理解和应用是核心。在这种学习状态下，学生可以取得更为长足的发展和进步。

二、深度学习下小学数学信息化教学的价值意蕴

《教育信息化2.0行动计划》计划明确提出，要充分发挥现代信息技术的优势，推进新技术与教育教学的深度融合。作为互联网时代的产物，信息化教学即以多媒体、交互白板为应用核心的信息交互式教学体系。相较于传统的教学模式，信息化教学有着无可比拟的优势。不管是对学生的知识获取，还是实现学生的可视化学习、深度学习及沉浸式学习都大有裨益。例如，教师可以通过信息技术播放教学视频、展示PPT，让数学课程变得“形象可见”，让课本知识“可视化”。例如在“几何”“位置”“图形变化”等板块的教学中，传统模式下，教师使用板书进行讲解，影响了教学进程。再加上这些内容本身的抽象性，难以保证学生的听课效果。而在信息化教学形式下，教师可以利用教学软件或者教学视频将几何空间、画面的旋转过程直接地表现在电子白板上，将抽象的概念具体化，将虚拟的东西变得实实在在，以此促进学生对知识的吸收。同样，在信息化教学中，翻转课堂、智慧课堂异军突起，学生可以利用个人移动终端展开自主学习和自主探究，脱离教师的思维限制，真正成为课堂的主体。这与深度学习的概念不谋而合。此外，在信息化背景下，各类学习工具、AI智能技术、应用软件得到了广泛应用。教师可以借助“画图软件”讲解复杂的几何类知识点、图像变换类和计算类知识。还可以利用智能技术跟踪学生的学习轨迹，找到学习需求，并提供相应的学习资源等，对学生的深度学习大有裨益。

三、基于深度学习的小学数学信息化教学实践策略

（一）希沃白板进行导入，激活学生的学习兴趣

希沃白板是现代信息技术的重要组成部分，是一款集黑板、信息技术教学于一体的高互动性教学软件，具有云课件、实时反馈、摄影摄像、教学评价等功能，对学生的深度学习起到了不容忽视的助力作用。深度学习是一个参与性、实践性的学习过程，而激发学生的学习兴趣是第一步，也是关键一步。传统小学数学教学的教学流程较为单一，再加上教师的课堂导入方法缺乏创新，学生的听觉、视觉体验不强，导致他们对课堂的参与欲望不高，深度学习也无从谈起。希沃白板融合了动画、视频、音频、新闻等多种形式，形象生动，趣味性强。在课堂导入阶段，教师可以利用希沃白板展示动画、视频，或者分享新闻、故事、案例，创造趣味的情境，使学生的注意力快速回到课堂上，为深度学习打下基础。以六年级数学中的“圆柱与圆锥”为例，在导入阶段，教师可以利用网络技术找到日常生活中的圆柱体和圆锥体的事物，如门前的柱子、装油的罐子、画画用的棱锥等，将相似形状的事物放在一起，然后利用希沃白板设计一个“找一找”的游戏，让学生找出它们的共同点。或者展示一些生活中的图片，让学生发现隐藏在图片中的圆柱体或者圆锥体。通过利用希沃白板进行趣味导入，增加学生对课堂的参与感，激发学习兴趣，后续的教学也能高效展开。

（二）充分运用电子白板，突破重点及难点

电子白板同样是信息化教学的关键组成之一，是驱动学生深度学习的核心介质，也是“可视化”教育的重要工具。在传统的教学方法中，许多教师通常以黑板作为板书，对于一些图形的变化、表格等内容，难以直观呈现，导致学生的学习效果并不明显，知识吸收效果大打折扣。在深度学习理念下，数学教师可以利用电子白板讲解知识点，实现抽象内容的直观化和立体化，引领学生沉浸式学习数学知识，形成更深层次的认知。电子白板在具体教学中有着诸多价值，教师可以根据不同需求，灵活组织课堂教学。以小学数学五年级“图形的运动（三）”为例，为了帮助学生理解旋转和轴对称的定义，教师可以利用电子白板直观地展示生活中常见的轴对称事物，如小蜻蜓、小树叶、小蝴蝶等，然后加以引导：“同学们想象一下，如果将这些图形对折起来，会产生哪些情况呢？”这时学生可以自由讨论，提出意见和质疑。之后，教师再利用动画展现功能，逐步展示刚才所展示的小蜻蜓和小蝴蝶进行对折，以验证学生的想法。在立体化和直观化的学习过程中，帮助学生有效理解轴对称的定义，并在空间思维和批判思维层面得到有效发展。

（三）打造开放的智慧课堂，驱动学生深度学习

智慧课堂、翻转课堂、混合式课堂的广泛应用为学生的深度学习提供了渠道。智慧课堂，即信息技术与传统课堂的融合，体现了教学模式。在智慧课堂中，学生可通过个人学习终端索取学习资源（包括微课、学习资料、学习指导等），实现在线学习和自主学习等。在这个过程中，学生可相互交流，也可以自主查阅资料，并完成教师布置的任务。在完成任务的过程中，学生会进入深度学习的状态，从而全面掌握知识点，提高各种能力和素养。教师在智慧课堂中作为引导者，可以实时监控学生的学习情况，了解他们的掌握程度、问题和需求，并根据这些信息调整教学形式，为学生提供学习总结、解答问题和专项提升等支持。例如，在六年级数学“圆柱与圆锥”的教学中，教师可以首先给出几个生活中常见的圆柱事物，如“圆柱建筑”“水桶”“粉笔”等，创设情境，引出课题。初步热身之后，教师可以设计一系列课堂任务，例如：在学生学过了长方体、正方体的表面积后，可以通过类比推导，引导学生推导出圆柱的表面积和体积公式。另外，还可以提出问题，让学生思考圆柱和圆锥的表面积有何差别，以及圆锥在生活中的应用等。给出任务之后，教师可以要求学生结合教材，利用个人学习终端登录学习平台，自主索取数字资源，展开高效的自主学习和深度学习等，通过假设、推导和分析的过程，显著提高学生的学习效果。

（四）利用VR技术打造情境，促使学生的沉浸式学习

在信息化教育背景下，VR技术也取得了广泛的应用空间。VR技术即通过计算机生成虚拟环境，使学生能够沉浸在其中并与之进行交互的技术。在数学课堂中，教师可以结合虚拟现实（VR）或增强现实（AR）技术，为学生提供沉浸式的数学学习体验，学生可以通过戴上VR头盔或使用AR设备，身临其境地参与到数学问题的解决过程中，从而达到激趣和提质的教学效果。VR技术能够让学生的学习过程真实发生，产生强烈的代入感，这是传统教学所无法提供的。例如，在学习几何图形时，学生可以通过AR设备观察和操作虚拟的几何图形，直观地理解其属性和关系。在学习“观察物体”时，可以近距离、多角度观察物体的形状和变化等，这对于学生的深度学习和沉浸式学习非常有帮助。以四年级下册“观察物体（二）”一课为例，为增强该课程的探究性和趣味性，让学生能够立体化地展开物体观察，教师可以让学生戴上VR眼镜，走进不同场景，观察生活中的各种物品，例如在“超市”中观察食品的摆放，在大街上观察高大的建筑。在这个过程中，教师可以不断切换场景，给予学生更全面和趣味地观察体验，或者引导学生探究和分析现实生活中的问题等。通过这样的方式，学生对物体的认知会明显提升，观察能力得到发展，学习的趣味性和体验感也极大增强。

（五）AI技术提取数据轨迹，引领学生个性化学习

个性化学习作为深度学习的分支，是一种根据学生的独特需求和能力提供定制化学习体验的教育方法。基于AI技术的小学数学教学模式可以通过分析学生的学习数据来实现个性化学习。具体而言，AI可以收集和分析学生的学习历史、答题反馈、得分情况等数据，以了解他们的学习风格、弱点和优势。基于这些数据，AI可以为每个学生设计和推荐适合其个体差异的学习计划和资源。例如，对于那些答题速度较快并能迅速掌握知识的学生，AI可以提供更高难度的挑战题目，帮助他们扩展知识面；对于学习困难的学生，AI可以提供更多的练习和辅导材料，帮助他们巩固基础。通过对不同基础学生学情的综合分析，为每一位学生提供更为优质的学习资源，实现不同程度的发展。此外，在分析学生学情的基础上，教师可以以此为依据，找准小学生的基础水平，并更具针对性地展开教学设计，让教学与学生的实情对接，从而更加有效地引导学生进入深度学习状态，取得最优的教学效果。

（六）挖掘信息化技术的多种功能，全面提升教学效益

在信息化教学中，可供教师运用的功能和技术手段众多，除了基本的幻灯机、投影仪、电子白板外，还包括录音、摄影、电视等功能。这些功能所起到的作用也不尽相同。教师在课堂教学中可以结合具体情况，灵活运用不同功能的信息化技术，引导每一位学生进入更为广阔和深入的探究世界，以达到最佳的学习效果。例如，在组织课堂活动时，可以使用信息技术的flash元件设计一些趣味游戏、视频动画，全方位调动学生的能动性。在网络平台层面上，教师可为学生推送相关的数学学习公众号，如“小学生数学报”“学习新思维数学”等，让学生结合兴趣在课余时间自主学习。而在课后复习环节，可以通过构建“信息技术+项目”的课堂探究体系，让学生以小组合作开展课后探究项目，利用网络技术收集数据和资料，分析和解决实际生活问题。并通过微信、QQ群与教师即时交流心得体会，讨论问题解决办法等，实现其实践能力和高阶思维的发展。

（七）提高数学教师的综合素养，打造高质量数学课堂

在信息化教学背景下，多种先进的教学工具涌入了数学课堂，这无疑对数学教师自身的执教能力提出了更高的要求。由此，提高教师群体的综合素养，成为深度教学、提高数学教学效益的重中之重。教师自身应明确现代信息技术的构成、功能及优势所在，熟练运用包括AI技术、VR技术、希沃白板在内的教学工具，能够灵活制作微课、设计课件，并掌握各个教学设备和软件的基本功能，深入发挥出信息技术的功能和价值。通过不断学习和教研，学习新时代背景下的新知识，掌握现代技术的功能和应用方法，打造出多模态的数学课堂，引领学生更为深入且高效地学习数学、探究数学。

四、结束语

综上所述，深度学习理念的应用促进了小学数学教学效果。在实际教学中，由于种种因素的影响，不可避免地会遇到一系列问题。数学教师必须紧跟时代步伐，不断提高自身的信息素养，乐于并善于运用信息技术，掌握其功能并发挥其优势，优化和创新数学课堂，推动学生进行个性化学习、沉浸式学习，帮助他们取得最佳的学习效果。

作者单位：李海荣 寿光市洛城街道悦轩小学

参考文献

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