信息技术助推核心素养培养

谢盛富 苏聪滨

摘   要：在当前教育环境下，借助信息技术助推学科核心素养的培育是一次重要机遇与挑战.在数学教学中，信息技术助推学科内容的学习、核心素养的培养，能有效提高学生的学习效果，培养学生的数学思维能力和创新精神.

关键词：初中数学；核心素养；信息技术；实践研究

前言

随着信息技术的快速发展，教育领域正在经历着前所未有的变革.培育学生的核心素养已成为当代教育的首要且重要任务，是大家关注的热点.初中数学核心素养是指学生在初中数学阶段应该具备的数学思维、数学技能和数学认知等综合能力，对学生的终身发展产生重要影响，故而急切需要得到初中数学教师的研究与重视. 《义务教育数学课程标准（2022年版）》在课程理念中明确指出“促进信息技术与数学课程融合”，教师要合理利用现代信息技术，创设合理的信息化学习环境，不断提升学生的探究热情，开阔学生的视野，激发学生的想象力，助推数学核心素养的培育[ 1 ].

1  数学核心素养

1.1  定义及构成要素

《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确指出，数学核心素养是指“三会”，细分为“抽象能力、运算能力、几何直观、 空间观念、推理能力、数据观念、模型观念、应用意识、创新意识”，是学生在数学学习过程中形成的，适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生在未来发展中不可或缺的素质.数学核心素养不仅仅是一种知识体系，更是一种思维方式和解决问题的能力，具有基础性、综合性、过程性和情境性的特点[ 2 ].

1.2  重要性及应用价值

数学核心素养的重要性在于它能够帮助学生培养数学思维，提高解决问题的能力，同时能够促进学生的个性化发展和未来发展，在未来的学习和工作中，有利于适应和应对将来的各种挑战和问题.

在应用价值方面，数学核心素养能够帮助学生解决实际问题和探索新领域.例如，通过抽象能力和推理意识活动，学生可以更好地理解抽象概念和复杂问题，从而更好地解决这些问题；同时，数学核心素养也可以帮助学生更好地探索科技、经济、社会等领域的发展，为未来的职业和个人发展奠定基础[ 3 ].

1.3  培育核心素养的实践案例

1.3.1 数据观念的培育

数据观念是数学核心素养的重要组成部分，它包括数据的收集、整理、描述、分析和解释等方面.在教材中，有许多与数据观念相关的内容，如统计图表、随机事件概率等，都是培育学生数据观念素养的优质素材.

例如，在讲解“统计图表”时，教师可先要求学生利用课外时间收集生活中的数据，如气温、降水量、车流量、人流量等，然后引导学生制作统计图表，并对图表进行分析和解释.在此过程中，学生从中学会如何收集、整理、描述和分析数据，能够解释数据背后的意义，并对预测今后的发展作一定的合理的建议.

1.3.2抽象能力的培育

抽象能力是数学核心素养的基础，包括从具体问题抽象出数学模型、从特殊情况抽象出一般规律等方面.在教材中，与数学抽象相关的内容有代数式、方程、函数等，这些是培育学生的抽象能力素养的良好素材.

例如，在教授“代数式”时，先由学生通过分析具体问题中的数量关系和变化规律，抽象出相应的代数式，再教师引导学生对代数式进行分析和计算.从而，学生可以学会如何从具体问题中抽象出数学模型，并能够运用数学模型解决实际问题.

1.3.3 推理意识的培育

推理意识是数学核心素养的核心，它包括从已知条件推导结论、从一般规律推导特殊情况等方面.教材中有证明、推理等教学内容，教师可以充分利用这些素材来培养学生的推理能力.

例如，在讲解“证明”时，先由学生观察和思考，教师引导学生归纳并掌握证明的基本方法和步骤，并运用推理证明一些数学命题，以此锻炼学生的推理能力，达到学以致用的教学目的.

2  信息技术的应用与数学核心素养的培养

2.1  信息技术的定义及特点

信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法，对文图音像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和[ 4 ].信息技术主要用于管理和处理信息，旨在应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件.信息技术具有智能化、融合化、网络化、数字化等优秀特点，能够极大地提高人们的工作效率，促进生产力的发展.

2.2  信息技术在数学教学中的优势

信息技术在数学教学中具有显著的优势，教师应该积极探索和应用，将信息技术融入在数学教学中，不断提高自己的教学能力和水平.

首先，信息技术可以帮助学生更好地理解和掌握数学知识.通过使用计算机、网络等技术，教师可以为学生提供更加生动、形象、直观的数学学习资源，让学生更好地理解数学概念、公式、定理、法则等知识.信息技术还可以为学生提供更多的学习机会，如在线学习、远程教育、课后服务等，让学生随时随地都能够进行学习.

其次，信息技术可以激发学生的学习兴趣和主动性.运用信息技术能为学生营造更加生动、有趣的学习氛围，让学生更加愿意参与数学学习活动.教师利用教育游戏软件组织学生进行数学学习，可以让学生在游戏中学习和掌握数学知识，感受数学的魅力，提高他们的学习效果.

第三，信息技术可以促进学生间的合作学习和交流.利用信息技术构建的平台可以为学生提供更多的交流、讨论、协作的机会，学生之间互相学习、互相帮助.教师可以利用在线平台组织学生进行讨论、交流，共同解决一些数学问题，提高学生的合作学习和交流能力.

第四，信息技术可以提高教师的教学效率和教学质量.教师可以通过信息技术更加方便地获取、整理、分析学生的学习数据，更好地了解学生的学习情况和学习需求，从而更好地管理和组织教学，提高教学效率和质量.

第五，信息技术可以开拓学生视野，汲取更多的跨学科信息，同时有利于问题情境化，将现实、情境和心理要素融合在一起，具有现实意义，在探索性活动中解决一些复杂的问题.

3  信息技术在培育数学核心素养中的应用与实践

随着信息技术的不断发展，信息技术在数学教学中的应用也越来越广泛，它在学习方式、教学方式、教学评价、实践模拟等方面带来了改革及相应的变化，使得自主、合作、探究的学习方式更容易实现，操作更加便捷，更加实用化，针对性也更强等.

3.1  运用信息技术进行探究式学习

探究式学习是一种以问题为导向的学习方式，有助于学生理解和掌握数学知识，同时培养学生的探究精神和创新能力.教师利用信息技术预先设计探究式学习任务，例如让学生利用计算机进行数据分析和处理、利用数学软件进行图形绘制等.学生通过探究式学习掌握数学知识的同时，去实践、探索、创造，培养学生的探究能力和创新精神.

激发学习兴趣是教师的核心任务之一.现代化的教学工具如几何画板、PPT、GeoGebra、Flash动画、photoshop、微课等具备视觉与听觉的双重优势，能有效地吸引学生的注意力，激发他们内心的学习欲望.教师可选择与教学内容和目标相关的视频和图像素材，利用如Flash、photoshop和剪映等工具来制作微课，让教学内容与现实生活中的场景紧密结合，使得原本抽象乏味的数学概念以生动、有趣的方式展示出来.这种方式不仅能够提高学生参与学习的积极性，还可深刻领悟数学知识的实用价值和重要性.以“坐标表示平移”为例，教师利用微课程巧妙引导学生将点移动的概念与下棋的策略相关联，教学环境与现实生活场景紧密结合，让学生有机会体验如何将现实问题转化为数学模型，从而激发出他们探索新知识的求知欲.

3.2  利用信息技术进行模拟实验

模拟实验是一种以模拟方式再现实际问题的一种实验方式.如利用计算机模拟抛硬币、掷骰子等实验过程，学生通过实验过程深刻理解和掌握概率与统计等数学知识.又如利用计算机模拟平面几何中的角度和三角形等，帮助学生理解一些抽象的概念和公式.

通过运用诸如几何画板、动画软件等工具，对教学模式和教材内容进行创造性调整，使原本晦涩难懂的抽象主题能够以另一种更为直接且易理解的方式呈现给学生，这有助于学生更好地掌握这些复杂的理论知识，还能促进学生的逻辑思考和创造性思维能力的提升；同时，也为教师自身的研究能力提供了持续的锻炼机会.例如，在传统教育环境下，传统的绘画方式耗费时间、易出错且不太规范等，可能阻碍学生对于数学规律的发现、分析和总结.教师将信息技术融入二次函数的学习，通过几何画板创建二次函数的图象，抽象的数学概念的理解就会变得易懂、清晰、深刻，当教师在控制图象变化时，学生能亲身经历参数的变化是如何影响函数性质或图象，从而更好地理解二次函数的特征和性质.

3.3  利用信息技术进行个性化学习

个性化学习是根据学生个体差异和需求进行因材施教的一种学习方式.例如，利用在线课程和学习软件等为学生提供灵活的学习方式和丰富的学习资源，更好地促进学生的数学核心素养的培育和发展.

通过网络直播平台，如钉钉在线课堂或腾讯课堂，可以实现个性化的互动教学模式.在这种模式下，通过共享屏幕和展示教学材料来进行实时教学，并及时回应学生的疑问.线上教学模式改变了传统教室环境中的固定小组讨论形式，实现多样化的合作学习体验，不仅有助于提升学生的团队协作技能，还体现了学生在教学活动中担当的主体角色.

3.4  利用信息技术实现学科评价科学化

学科评价是教学过程中不可或缺的一环.信息技术可以为学科评价提供更加科学、客观、全面、精准的支持，对学生的学习过程进行全面的跟踪和记录.例如，利用在线测试和作业系统来收集学生的学习数据，通过数据分析，了解学生的学习情况和存在问题，精准制定教学方向和选择教学措施.同时，信息技术还为学生开展自我评价和反思提供有力工具，如利用思维导图软件帮助学生梳理知识结构、理解数学概念之间的联系.

传统的教育评估体系比较侧重学生的学习成绩，导致部分学习成绩较弱的学生对数学产生一定的消极情绪和缺乏学习主动性.当前，运用现代技术手段，数学教师能够创新评估模式，提供多元化的评估和对应的评价标准，从而激发学生的学习积极性.比如，教师可以通过建立电子档案系统来跟踪每个学生的进步情况，同时生成学习历程的曲线图表，并定期更新和维护这些数据.每经过一个阶段的学习后，根据详细的数据记录，教师能够对学生的学习成果进行深入分析和评估，其评估结果将更加具有说服力和全面性，也更有助于激发学生的内驱力.

4  结束语

教师发挥信息技术优势，积极探索和应用信息技术于数学教育中，创设更多的生活化教学情境，从而激发学生的学习数学兴趣和主动性，促进学生的合作学习和交流，促进学生的数学核心素养的培育和发展，提高教师的教学效率和教学质量.

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部. 义务教育数学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022：4.

［2］ 缪建平.巧用多媒体技术  引导学生“深度学习”[J].数理化解题研究，2023（26）：74-76.

［3］ 宗莹莹.基于智慧课堂环境的小学数学教师信息技术应用能力测评研究[J].中小学信息技术教育，2023（9）：41-42.

［4］ 徐章韬，李玲.数学教材中数学核心素养的模拟实现：特征及其教育价值[J].中小学课堂教学研究，2023（6）：7-12，17.