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数字时代下信息技术与小学数学深度融合探讨论文

发布时间:2023-03-06 11:00:06 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要:文章首先阐述了数字时代下信息技术与小学数学深度融合的必要性,然后介绍了数字时代下信息 技术与小学数学深度融合的原则,接着分析了数字时代下信息技术与小学数学深度融合的现状,最后提 出了数字时代下信息技术与小学数学深度融合策略。

  关键词:信息技术,小学数学,数字时代

  数字时代现代信息技术涌入各行各业,给社会的发 展注入了强有力的能量, 使其进发出新的生机。“十四 五”教育事业发展规划要求构建教育高质量发展体系、 深入推进“双减”工作、推进基础教育优质均衡发展 。要 想实现这些目标,必须利用信息技术赋能教育教学 。小 学数学能培养学生逻辑思维能力、问题解决能力、知识 迁移能力,是一 门重要的科目 。而信息技术具备的可视 化、动态性、共享性等特征,能有效解决小学数学教学中 存在的问题,加强对学生各种能力的培养 。因此,为贯彻 国家政策,培养社会需要的人才,应重视信息技术与小 学数学的深度融合。

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  一、数字时代下信息技术与小学数学深度融合的必 要性

  (一)推进教育信息化,实现教育现代化

  教育部在 2000 年就提出在全国基本普及信息技术 教育,全面实施“校校通”工程,要以教育信息化带动教 育现代化,实现基础教育的跨越式发展,该要求使中小 学具有了信息化教学环境[1] 。之后,教育部又出台了《教 育信息化 2.0 行动计划》[2]及中共中央、国务院印发了《中 国教育现代化 2035》[3]等一系列政策,其中信息技术与课 程深度融合是实现教育信息化的一个重要途径 。2022 年,教育部将实施教育数字化战略行动纳入 2022 年工 作重点,要求加快推进教育数字化转型和智能升级,推 动区域性教育的创新和发展,而信息技术和课程融合是 教育数字化赋能基础教育高质量发展的重要内容[4] 。数 学作为最重要的科目之一,无时无刻不在影响着学生的 生活,通过学习数学,学生能够对数据进行计算、分析、 整理,同时也能提高逻辑思维能力,进而更好地处理生 活中遇到的各种问题 。小学数学作为数学学习的基础, 是提高学生数学兴趣、培养学生数学思维的重要渠道。 利用现代信息技术进行课程内容的再现和讲授,可以丰 富课堂内容,提升教学质量,培养学生信息素养 。在数字 时代大背景下,在现代信息技术与课程深度融合的推动 下,信息技术与小学数学深度融合具有重要意义。

  (二)培养学生信息素养

  学生核心素养一直是各国教育学界研究的重要内 容。《终生学习的核心素养:欧洲参照框架》对每项核心素 养进行了界定和描述, 其中能互动地使用工具这一维度 包含数字化素养,要求学生具备使用技术查找、收集、鉴 别信息的能力。《新加坡学生 21 世纪技能和目标框架》将

  21 世纪学生应具备的技能分为价值观 、社交和情感技 能、全球化技能三个维度,其中全球化技能维度包含了处 理信息的能力[5]。《中国学生发展核心素养》总体框架将学 生核心素养的发展分为了文化基础、 自主发展和社会参 与三个大的维度, 其中自主发展这一维度包含了信息意 识[6] 。可见,国内外学生能力框架都提出了当代各国对人 才信息素养的要求 。在大数据、云计算、人工智能等广泛 兴起的当下, 从小学阶段开始培养学生的信息意识迫在 眉睫 。信息技术与小学数学深度融合有利于帮助学生增 强信息意识,具有科学性和必要性。在信息技术与小学数 学深度融合的过程中,学生需要借助技术设备学习知识, 通过交互式电子白板完成教师提出的问题, 利用教学平 板进行习题练习, 这样能潜移默化地培养学生的信息素 养 。教师进行翻转课堂、任务驱动式教学时,能让学生在 查找资料的过程中锻炼利用信息技术搜集 、整理知识的 能力。在技术赋能教育的这场变革中,小学数学教师必须 站在时代前沿,主动承担起增强学生信息意识的重任,用 自己的专业知识和素养推动这场变革的发生 。学校必须 正确认识提升信息素养的意义,除了开设信息技术课程, 还要从多方面、多维度对学生信息素养进行培养。

  二、数字时代下信息技术与小学数学深度融合的原则

  (一)学生主体性原则

  素质教育要求学生是课堂的主人, 突出学生在课堂 学习中的重要性,重视学生的全面发展。运用信息技术助 力小学数学课堂教学,在集中学生注意力的同时,能增加 师生互动,使教师更快地获得学习反馈。而且通过将复杂 抽象的数学知识可视化、情景化, 能提升学生的学习质 量 。因此,小学数学教师在进行课程融合教学时,必须贯彻相关理论思想,坚持学生主体性原则,以学生为中心, 多采用讨论式、引导启发式、项目式教学法,充分调动学 生在课堂中的积极性、主动性,激发学生的思考能力、创 造能力,培养学生的探究意识、合作精神,激发学生的学 习潜力。

  (二) 目标性原则

  深度融合必须遵循目标性原则,即要有长远规划和 短期目标要求 。教师要以素质教育为引领,着眼于学生 整体发展,对学生进行德智体美劳全方位培养,实现《中 国学生发展核心素养》总体框架对学生发展的要求 。这 就要求小学数学教师在教学中合理利用现代信息技术, 遵循小学数学新课程标准内容要求, 以素质教育为准 则,以问题为中心,以任务为驱动,培养学生的数感、符 号感、应用意识等 。在教学设计上,每一个教学活动都要 有对应的教学目标 。同时,信息技术作为教学媒体,要为 实现该教学目标提供价值意义,调动学生的学习激情和 对数学的兴趣,培养学生形成良好的思想品德及基本的 信息素养。

  (三)有效性原则

  深度融合过程中,不能一 味地追求“花哨”,好的课 堂不是指使用的信息技术种类多,而是要让现代信息技 术在教学中发挥应有的效果,满足必要、适合、符合教学 情境等要求 。进行教学设计时,教师要考虑低成本、高效 益,避免浪费人力、时间、经济成本 。要想让小学数学教 学内容与日常生活紧密结合,教师在教学过程中应利用 现代信息技术为学生创设生活情境,让学生能更真实地 感受数学在生活中的作用,并能进行知识的迁移 。在进 行课程设计时,教师要利用信息技术将教学内容化繁为 简,使课堂高效化,让学生更易吸收,让课堂氛围更活 跃,让教学过程更生动多样。

  (四)工具性原则

  教师要明确信息技术只是辅助教学的工具,不能喧 宾夺主,不能为了使用技术而忽视教学内容的合理性。部 分教师在进行教育信息化变革中存在错误的认知,把信 息技术的新和多当作完成标准,过分强调信息技术在教 育教学中的参与比重,忽视教学内容才是教学设计的主 体 。信息技术在教学中的使用重精不重多,关键在于协 助教师更好地完成教学任务,帮助学生更快地吸收教学 内容,进行知识建构 。教师过于依赖信息技术而追求课 堂丰富度,容易忽略教学重难点,降低教学效果 。因此, 在信息技术与小学数学融合的过程中, 教师要分清主 次,遵守工具性原则,让信息技术发挥好辅助作用。

  (五)科学性原则

  信息技术与小学数学的深度融合要坚持科学性原 则,用教学结构理论、建构主义理论、创造性思维理论、 多元智能理论等教育理论指导课程融合的实现 。这要求教师要具备科学的教学思想,开展具有稳定结构形式的 教学活动 。考虑到不同学科在融合时对学生的要求有差 异性,所以教师应根据小学数学的学科特点和特定知识 结构,将教学重点放在培养学生解决问题能力、开发学 生认知潜能上 。这样,以科学性为原则进行信息技术与 小学数学的深度融合教学,能让学生掌握数字时代的学 习方式,树立终身学习观。

  三、数字时代下信息技术与小学数学深度融合的 现状

  (一)注重形式,忽视学生主体地位

  随着智能技术的蓬勃发展,“互联网+教育”的大背 景让信息技术与课程深度融合变得更加常态化和必然 化 。在基础教育和高等教育中,为迎合政策需要,学校大 都注重技术建设,但少有学校领导和授课教师真正对信 息技术和课程深度融合引起重视,只是片面地把信息技 术当作辅佐教学的一种工具,导致这种融合给学生提供 的学习帮助有限,不能发挥其最大效用 。教师将使用信 息技术进行教学当作一种任务,没有以学生为中心考虑 他们的实际情况,如学生认知能力是否足够、学习风格 是什么样,也没有善用形成性评价从学生方面获得反馈, 忽视了学生对知识点的掌握程度 。过于注重形式,忽略 了教学的本质,往往导致教学质量并不理想。由于传统教 学与信息技术和小学数学融合教学在很多方面都有差 异,在进行信息技术与小学数学深度融合的教学设计时, 教师要关注其风格和特点,充分利用各种教学理论和智 能技术,以确保教学的有效性 。经过约 20 年国家各项政 策的推进,中小学已基本实现教育信息化基础设施的建 设,但部分教师仍缺乏深度融合意识,本质上依旧是利 用信息技术进行讲授式教学, 这制约了新型人才的培 养 。近年来,新课改的深入与落实推动了教学方法的改 革与创新,适应了教育的时代发展要求 。但许多小学数 学教师仍然以自身为课堂教学的中心,主要采用“灌输 式”的教学方式,没有意识到学生主体地位的重要性[7]。

  (二)忽视教育规律,盲目选择教学资源

  部分小学数学教师在进行深度融合教学时盲目照 搬他人模式,忽视了环境、设备、学习内容、学生个体等各 方面的差异,因此难以实现同样的教学效果 。信息技术 在这个过程中所起的作用应该是让知识变得更容易被 接受,有效帮助学生进行知识内容的识记和组织,但是 整个过程必须遵循教育规律,不能盲目融合 。比如,皮亚 杰在其认知发展阶段理论中, 把 2~7 岁归为前运算阶 段,这个阶段的儿童思维具有单维性、自我中心、不合逻 辑等特点,并不适合接受过于复杂的学习内容 。但个别 地方在一、二年级时就对学生进行奥数教育,虽然在这 个过程中,许多教师采用了寓教于乐的方式,借助信息 技术手段,使学生集中注意力,让学生在游戏中进行学习,但忽略了学生心理的发展趋势,违背了教育的规律。 又如,维果斯基的最近发展区理论旨在促进教育的发 展,但如果这个最近发展区定得过宽、要求过高,对学生 的心理发展而言,可能起反向作用,导致学生无法感受 到学习带来的快乐,这无疑是教育的失败 。在资源的选 择上, 部分小学数学教师容易过度依赖信息技术的优 势,过度关注趣味性、便携性,而忽视小学数学的学科特 征,没有与小学数学课程内容进行有机结合,降低了优 质教学资源的利用率。

  (三)信息化发展不均衡,教师信息素养亟待提高

  由于我国经济发展不均衡,教育信息化程度也存在 较大的区域性鸿沟,近几年,国家出台大量文件,通过教 育信息化经费投入解决区域性均衡问题 。到 2019 年底, 我国已基本实现城乡间多媒体教室覆盖率均衡 。但在新 兴技术、智慧设备、宽带网络等方面,我国仍需要投入大 量人力和财力[8] 。教师使用信息技术进行教学的能力,也 是影响信息技术与小学数学深度融合效果的一个重要 因素,因此提升教师的信息素养刻不容缓 。就当前基础 教育情况而言, 许多小学数学教师信息技术能力薄弱, 未具备整合的系统知识,不会进行整合的教学设计。“互 联网+教育”行动已推进多年,小学数学课堂中使用率最 高的仍是将课本知识照搬 PPT 的方式,信息技术在教学 中的作用更多的是完成信息化教学任务及减少板书,很 多教师不愿意花费时间和精力提升信息素养,导致信息 技术与课程融合不够深入,影响了教学效果。

  四、数字时代下信息技术与小学数学深度融合策略

  (一)转变教学思想,重视学生主体地位

  在全社会数字化转型的大局中,教育数字化转型不 可避免 。课堂作为教育教学最重要的一部分,亟须教师 转变教学理念,对现代信息技术在课堂中的使用有正确 定位,发挥其关键作用 。要想改变传统教学结构,打破讲 授式教学方式,教师就要利用新技术、新方法调动学生 学习的主观能动性,教会学生如何学习,而不是学什么, 从而培养创新人才 。融合过程中,教师要注重小学数学 学科特征,侧重对学生数学思维的培养 。学校应开设信 息技术与小学数学深度融合的相关理论课程,通过问卷 访谈、测验考核、公开课比拼等方式,了解教师课程融合 能力的程度,同时通过设置激励措施,倒逼教师转变教 学观念,使其真正认识到信息技术与小学数学深度融合 的重要性 。此外,教师也要敢于破旧迎新,从“讲授者”变 为“引导者”,将学习的主动权交还给学生 。小学正是学 生对一切事物都怀有好奇心的阶段,而数学更是需要高 效理解的课程,因此教师要通过引导的方式,调动学生 的主观能动性,让学生积极探索。

  信息技术与小学数学深度融合过程中的评价方式 也和传统数学课堂有所区别,其应从“以教为主”变成“以学习者为中心”,更加注重贯彻以人为本的教育理念,培 养学生的思想品德和核心素养 。对学生的评价不再唯分 数论, 而是要对学生在数学学习过程中的搜集加工信息 的能力、分析解决问题的能力、创新能力、信息化环境下 合作交流并进行表达的能力做全方位的评价 。在深度融 合的小学数学课堂中,评价要从注重结果变成注重过程, 评价的重点在于对活动过程和发展的分析, 即要重视这 个过程中师生的主动性及学生的参与度、知识的迁移程 度、创造性的发挥 。在一对多的教学模式下,教师难以同 时兼顾到所有人的学习情况, 所以评价主体也要实现多 元化 。同时,评价过程不再是教师的“一言堂”,而是小组 点评、同伴互评、自我评价等多种方式融合的综合评价, 这样既能让评价结果更科学, 也能让教师的角色从唯一 评价者变成引导者、组织者 。评价中应多采用学习契约、 电子档案袋等作为工具, 如为班上每一个学生制作数学 电子档案袋,包含学生的试卷考核、课堂答题情况、学习 总结反思等, 使学生可以通过教学平板对电子档案袋添 加数学学习成果,从而为实施动态性、过程性的评价提供 依据。

  (二)遵循教育规律,合理选择教学资源

  小学一年级至三年级、四年级至六年级是学生两个 不同的心理发展阶段, 故教师在教学过程中要综合考 量,不能违背教育规律 。教师进行教学设计时应结合学 生身心发展规律,进行学习者分析,充分考虑该阶段学 生特点和数学内容的特征,打造最适合的课堂 。教师要 根据学生学情制定每节课的教学目标,不能超过最近发 展区范围,要符合学生对知识的接受度 。互联网上的教 学资源丰富多样,教师在资源的选取上不能盲目,要选 取适合学生且符合学习内容要求的资源 。数学是一 门逻 辑性较强的学科, 知识太抽象容易让学生产生厌学心 理 。而信息技术能让小学数学教学内容获得最有效的组 织和管理,满足学生的多样化需求,提供直观教学以刺 激学生的各项感官[9]。比如,在“时、分、秒”这一节教学中, 教师可制作电子动画引出课程内容,让学生在视觉和听 觉上对“时、分、秒是什么”有初步的认识 。在教学过程中 为吸引学生的注意力,激起学生兴趣,教师可加入游戏 环节,即提前准备好教学游戏,在课堂上利用交互式电 子白板,让学生在电子白板上进行时、分、秒相互转换的 计算比拼 。这样,学生在游戏过程中能加深对时、分、秒 的认识,加强对三者转换公式的记忆 。教师可通过游戏 数据了解学生的知识掌握情况, 及时调整课堂进程,将 信息技术赋能数学课堂, 让学习过程从抽象到具象化, 从而降低学习内容的复杂度 。实验证明,人对视频类内 容的接收度和注意力集中度较高,图片次之,因此教师 在课堂设计中,可以适当穿插小视频和动态图对知识点 进行讲解,还可以通过微信公众平台搭建数学教学资源体系,通过 2~5 分钟的微视频让学生提前了解课堂上要 学习的内容 。需要注意的是,微视频的选取除了不宜过 长,还要尽量选择生动形象的视频,从而让学生对课堂 上的内容充满好奇。

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  学校要助力数学课程资源的搭建,建立资源共享机 制,吸收精品课程,同时鼓励教师根据小学数学课程内 容和学生学习情况制作优质教学资源 。在此基础上,还 要通过教师课堂反思及教师间互相观摩、学习、评价,不 断完善教学资源 。教育信息化的大环境迫使小学数学教 师必须改进教学方法, 充分利用各种资源进行深度融 合, 在知识的抽象性和学生的理解力之间构建一座桥 梁,实施高质量教学。

  (三)加强信息化建设,提升教师信息素养

  要想建立政府、企业、学校三者共同作用的协同机 制,政府应发挥好引导作用,制定校园信息化建设标准, 加大信息化建设资金投入,制定信息化程度评价指标并 定期进行评估,检查监督学校信息化建设情况;企业要 加大教育类数字产品的研发, 与学校进行合作开发,以 专业技术助力学校搭建信息化平台 、建立数字校园,让 技术最大限度地服务于教育教学;学校要重视校园信息 化建设,成立专门的教育技术中心,配备教育技术专业 人员,从基本具有教育信息化基础设施向智能化校园转 型,构建智慧教室、普及教学平板 。小学数学教学应注重 趣味性,故教师可利用教学平板丰富学生的学习过程, 如让学生使用教学平板拼凑七巧板、通过 3D 图形直观 感受空间立体结构,或者教师用动画效果展现学习内 容、通过教学游戏加深知识理解等 。有条件的学校还可 以构建虚拟仿真教室,为学生提供学习情境,或者引入 智能助教机器人,使课堂教学高效化,让教师有更多时 间专注于课堂活动设计,做学生学习的引导者,从而建 立起数字时代新型师生关系 。随着现代信息技术的兴 起,中小学应致力做好教育现代化发展规划,打造符合自己学校特点的校园数据“大脑”,以期在未来能通过智 适应学习系统,为学生规划最有效的学习路径,真正实 现个性化教学[10]。

  在信息技术与小学数学的深度融合中, 除了学校的 信息化建设,教师的信息素养也至关重要。教师信息素养 的提升可以从三个方面入手。第一,学校必须出台相关规 章制度,将教师的信息素养纳入考核范围,定期对小学数 学教师的信息技术教学能力和教学资源开发能力进行考 核,倒逼小学数学教师自觉主动提升信息素养 。第二,学 校要周期性地开设信息技术和学科整合的能力提升培训 课, 定期组织教师观摩信息技术与小学数学融合教学的 优秀课堂案例,让教师从中学习经验、总结方法。第三,依 托校企合作,让小学数学教师更快、更熟练地掌握各类信 息技能,迅速提升其信息化教学能力。教师只有具有较高的信息素养, 才能让信息技术和数学课程的结合具有科 学性和实效性。同时,由于小学阶段学生心理发展的特殊 性,信息技术在数学课堂中的作用比其他阶段更明显,故 小学数学教师要有与时俱进、终身学习的观念, 从多方 面、多渠道提升自己的专业素养。后疫情时代线上线下混 合教学成为常态,小学数学教师进行融合教学,能锻炼自 己使用信息技术的能力,提升自身信息素养,随时应对各 种教学变化和外部环境带来的挑战。

  五、结语

  数字时代已经到来,“大智移云物”给生活带来了许 多改变,也给教育提供了无限空间,未来还会有更多新 兴技术助力教育变革,故对信息技术与教育融合的探讨 应是一项长期性的工作 。数字时代,学校要落实立德树 人的根本任务,转变教育观念,以高质量发展为目标,提 高学生和家长满意度,为社会输送高质量人才 。在小学 数学课堂中,信息技术的融入既可以唤醒学生对数学的 兴趣,让他们学会学习和思考,也可以帮助学生更快地 理解学习内容,建立新旧知识的联系,打破数学学习中 抽象到具象的界限 。在科学思想的指导下,以融合教学 中的新教育理念为引领,以任务驱动式教学方法为主, 能够实现问题导向、需求导向,进而逐步形成新的教学 结构,建立素质教育要求下的新型师生关系 。未来,教师 应具备良好的信息技术素养和深度融合的能力,在课堂 中积极探索,寻找更好的方式让技术在教育教学中发挥 出最大效益,从而实现教育的根本目的。

  参考文献:

  [1] 教育部关于在中小学实施“校校通”工程的通知[J].教育部政报, 2000(12):566-567.

  [2] 教育部关于印发《教育信息化 2.0 行动计划》的通知[EB/OL]. (2018 -04 -25) [2022 -03 -21].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/ 201804/t20180425_334188.html.

  [3] 中共中央、国务院印发《中国教育现代化 2035》[EB/OL].(2019- 02-23)[2022-03-21].http://www.gov.cn/xinwen/2019-02/23/content_536 7987.htm.

  [4] 教育部 2022 年工作要点[EB/OL].(2022-02-25)[2022-03-21].http: //www.moe.gov.cn/jyb_sjzl/moe_164/202202/t20220208_597666.html.

  [5] 褚宏启,张咏梅, 田一.我国学生的核心素养及其培育[J]. 中小学 管理,2015(9):4-7.

  [6] 核心素养研究课题组. 中国学生发展核心素养[J]. 中国教育学刊, 2016(10):1-3.

  [7] 叶王欣.信息技术与小学数学课程整合中存在的问题[J]. 中国教 育技术装备,2019(5):15-17.

  [8] 胡钦太,林晓凡,张彦.信息化何以促进基础教育的结果公平:基 于中国教育追踪调查数据的分析[J].教育研究,2021.42(9):142-153.

  [9] 张作嵫.“互联网+”视域下小学数学教学的优化策略[J].西部素 质教育,2019.5(23):112-113.

  [10] 袁兆芳. 引入数字化技术提高小学数学课堂效率[J]. 中国新通 信,2021.23(14):205-206.

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