摘要:本研究旨在深入探討信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題解決中的作用。通過(guò)深入分析信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐案例,全面評(píng)估信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響。研究發(fā)現(xiàn),信息技術(shù)的應(yīng)用在提升學(xué)生數(shù)學(xué)解題效率和質(zhì)量,以及培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力和素養(yǎng)方面發(fā)揮了重要作用。然而,信息技術(shù)也可能帶來(lái)學(xué)生數(shù)學(xué)解題的困惑和誤區(qū)。信息技術(shù)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響是復(fù)雜的,既有積極影響,也存在潛在挑戰(zhàn)。因此,教師和學(xué)生需要正確認(rèn)識(shí)、合理運(yùn)用信息技術(shù),以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合,從而全面提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);小學(xué)數(shù)學(xué)教育;創(chuàng)新性問(wèn)題解決;數(shù)學(xué)解題能力
一、引言
在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,教育領(lǐng)域迎來(lái)了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。信息技術(shù)不僅豐富了教育資源,也為教育改革開(kāi)辟了新途徑。特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中,信息技術(shù)的應(yīng)用有助于提升教育質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)[1]。小學(xué)數(shù)學(xué)教育旨在讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)數(shù)學(xué)概念,激發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。然而,教學(xué)內(nèi)容的抽象性、傳統(tǒng)教學(xué)方法的局限性、評(píng)價(jià)考核帶來(lái)的壓力等問(wèn)題,仍然制約著學(xué)生數(shù)學(xué)興趣和創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力的發(fā)展。所謂數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力,是指在面對(duì)全新的問(wèn)題時(shí),學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)、信息技術(shù)理論和其他學(xué)科知識(shí),采取創(chuàng)造性思維解決問(wèn)題的能力,是學(xué)生未來(lái)適應(yīng)社會(huì)的關(guān)鍵能力[2]。因此,如何有效培養(yǎng)這一能力成為小學(xué)數(shù)學(xué)教育的核心任務(wù)。信息技術(shù)提供了多樣化、個(gè)性化的教學(xué)方式,有助于學(xué)生更好地理解與掌握數(shù)學(xué)概念,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力。但與此同時(shí),信息技術(shù)的合理選擇、與教學(xué)的有效整合、對(duì)學(xué)生能力的科學(xué)評(píng)價(jià)等問(wèn)題,亟待教育工作者深入研究[3]??傊畔⒓夹g(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用,既帶來(lái)了機(jī)遇,也帶來(lái)了挑戰(zhàn),需要教育工作者共同探索和優(yōu)化。本文旨在探討信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力培養(yǎng)的作用,分析信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐案例,評(píng)估信息技術(shù)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響,并提出一些建議和展望。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)教育的挑戰(zhàn)
小學(xué)數(shù)學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和興趣的關(guān)鍵階段,但在當(dāng)前的教育環(huán)境中,小學(xué)數(shù)學(xué)教育面臨著以下幾方面的挑戰(zhàn):
(一)教學(xué)內(nèi)容的難度和抽象性
小學(xué)數(shù)學(xué)教育覆蓋了數(shù)字、代數(shù)、幾何和統(tǒng)計(jì)等多個(gè)重要領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中,分?jǐn)?shù)、小數(shù)、比例、函數(shù)、圖形的特性和變換等概念因其難度和抽象性,對(duì)小學(xué)生而言頗具挑戰(zhàn)。為了幫助學(xué)生理解和掌握這些復(fù)雜的概念,教師需要運(yùn)用生動(dòng)具體的例子和直觀的教學(xué)方法進(jìn)行講解和示范[4]。然而,受限于教學(xué)時(shí)間和資源,教師往往難以進(jìn)行充分的教學(xué)準(zhǔn)備和有效的課堂實(shí)施,從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解不夠深入,部分學(xué)生甚至?xí)?duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生誤解和恐懼感。
(二)教學(xué)方法單一傳統(tǒng)
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)重視啟發(fā)式教學(xué)和引導(dǎo),以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。但受教師個(gè)人的教育觀念和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)所限,目前的教學(xué)方法仍主要依賴(lài)于傳統(tǒng)的講授和練習(xí),缺少多樣化創(chuàng)新[5]。教師往往過(guò)度注重知識(shí)傳遞和規(guī)范性訓(xùn)練,而忽略學(xué)生思維的發(fā)展階段和個(gè)體差異。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生往往變成了知識(shí)的被動(dòng)的接受者和學(xué)習(xí)任務(wù)的被動(dòng)執(zhí)行者,缺少積極參與意愿和自我表達(dá)的機(jī)會(huì),長(zhǎng)此以往,不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,也不利于他們?cè)跀?shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力的提升。
(三)教學(xué)評(píng)價(jià)的偏重和壓力
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,評(píng)價(jià)體系應(yīng)當(dāng)平衡過(guò)程與結(jié)果,能夠綜合反映學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合能力的培養(yǎng)結(jié)果。教師通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋和個(gè)性化問(wèn)題的指導(dǎo),可以促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)進(jìn)步和提升[6]。然而,受到應(yīng)試教育觀念的影響,當(dāng)前的評(píng)價(jià)機(jī)制仍然傾向于以考試成績(jī)?yōu)楹诵?,?qiáng)調(diào)知識(shí)的掌握和技能的應(yīng)用,而忽略了對(duì)學(xué)生思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這種偏向?qū)е陆處熀蛯W(xué)生面臨來(lái)自多方的考試分?jǐn)?shù)壓力,使得教學(xué)和學(xué)習(xí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向功利性和應(yīng)試導(dǎo)向。這樣的評(píng)價(jià)方式不僅不利于激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣和自信,也阻礙了他們解決數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題能力的發(fā)展。
三、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐案例
(一)教學(xué)案例一:“用電子表格探究數(shù)列規(guī)律”
1.教學(xué)目標(biāo)
利用電子表格軟件,引導(dǎo)學(xué)生觀察和發(fā)現(xiàn)數(shù)列的規(guī)律,讓學(xué)生深入理解等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念和性質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、歸納推理能力和表達(dá)能力,提升其解決數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題的能力。加強(qiáng)學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力,提高其信息素養(yǎng)。
2.教學(xué)過(guò)程
(1)導(dǎo)入階段:教師運(yùn)用電子表格軟件展示一系列有規(guī)律的數(shù)列,例如:1, 2, 3, 4, 5…;2, 4, 6, 8, 10…;1, 3, 5, 7, 9…;1, 2, 4, 8, 16…等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察和描述數(shù)列的規(guī)律,引入等差數(shù)列和等比數(shù)列的基本概念。
(2)探究階段:讓學(xué)生使用電子表格軟件自行創(chuàng)建等差數(shù)列和等比數(shù)列,并觀察其特征,如首項(xiàng)、公差、公比、通項(xiàng)公式等。學(xué)生需運(yùn)用公式或函數(shù)來(lái)表達(dá)數(shù)列的規(guī)律。教師在此過(guò)程中提供必要的指導(dǎo)和提示,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探究和發(fā)現(xiàn)。
(3)應(yīng)用階段: 教師向?qū)W生提出一系列數(shù)學(xué)問(wèn)題,要求學(xué)生運(yùn)用電子表格軟件進(jìn)行解答,例如:對(duì)于一個(gè)首五項(xiàng)為2,5,8,11,14的等差數(shù)列,求出其第20項(xiàng)以及前20項(xiàng)的總和。對(duì)于一個(gè)首五項(xiàng)為1,2,4,8,16的等比數(shù)列,求出其第10項(xiàng)以及前10項(xiàng)的總和。對(duì)于一個(gè)前三項(xiàng)分別為1,3,9的數(shù)列,判斷它是等差數(shù)列還是等比數(shù)列,若為等差數(shù)列,求出其公差;若為等比數(shù)列,求出其公比。
(4)總結(jié)階段:教師鼓勵(lì)學(xué)生分享他們的探究結(jié)果和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),總結(jié)等差數(shù)列和等比數(shù)列的概念和性質(zhì),并討論電子表格軟件在解決數(shù)列問(wèn)題時(shí)的作用和優(yōu)勢(shì)。
(二)教學(xué)案例二:“用幾何畫(huà)板軟件探究圖形的性質(zhì)”
1.教學(xué)目標(biāo)
利用幾何畫(huà)板軟件,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)態(tài)觀察和深入探究圖形性質(zhì),深化學(xué)生對(duì)平行線(xiàn)、垂直線(xiàn)、角平分線(xiàn)、中位線(xiàn)等基本幾何概念和定理的理解。培養(yǎng)學(xué)生的空間感知能力和幾何邏輯思維,提升其數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題的解決能力。加強(qiáng)學(xué)生的信息技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐,提升其整體信息素養(yǎng)。
2.教學(xué)過(guò)程
(1)導(dǎo)入階段:教師運(yùn)用幾何畫(huà)板軟件展示各種圖形,如正方形、菱形、梯形、平行四邊形等,激發(fā)學(xué)生的觀察興趣,引導(dǎo)他們描述圖形特征,并引出相關(guān)幾何概念。
(2)探究階段:讓學(xué)生自行使用幾何畫(huà)板軟件繪制圖形,如三角形、四邊形、圓等,并通過(guò)軟件工具如平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱(chēng)、測(cè)量等,探索圖形性質(zhì)。
(3)應(yīng)用階段:教師提出幾何問(wèn)題,讓學(xué)生運(yùn)用幾何畫(huà)板軟件進(jìn)行解答。例如:在正方形中連接對(duì)角線(xiàn),探討形成的四個(gè)三角形的面積比。在圓中取三點(diǎn)形成三角形,研究?jī)?nèi)心、外心、垂心、重心的位置關(guān)系。在平行四邊形中任取一點(diǎn)與頂點(diǎn)連線(xiàn),求形成的四個(gè)三角形面積和與原四邊形的面積比。
(4)總結(jié)階段:學(xué)生分享探究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),總結(jié)圖形性質(zhì)和定理,討論幾何畫(huà)板軟件在解決幾何問(wèn)題中的作用和優(yōu)勢(shì)。
(三)教學(xué)案例三:“用數(shù)據(jù)分析軟件探究概率問(wèn)題”
1.教學(xué)目標(biāo)
利用數(shù)據(jù)分析軟件,引導(dǎo)學(xué)生收集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究概率的基本概念和計(jì)算方法,深入理解概率的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和概率思維,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新性問(wèn)題解決能力。加強(qiáng)學(xué)生的信息技術(shù)運(yùn)用能力,提高其信息素養(yǎng)。
2.教學(xué)過(guò)程
(1)導(dǎo)入階段:教師運(yùn)用數(shù)據(jù)分析軟件展示一些與概率相關(guān)的現(xiàn)象,如擲骰子、拋硬幣、抽獎(jiǎng)等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論這些現(xiàn)象的規(guī)律和特點(diǎn),引入概率的基本概念,如隨機(jī)事件、樣本空間、概率等。
(2)探究階段:讓學(xué)生使用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行概率實(shí)驗(yàn),收集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探究概率的計(jì)算方法和規(guī)律。
(3)應(yīng)用階段:教師向?qū)W生提出一些概率問(wèn)題,要求學(xué)生運(yùn)用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行解答。
(4)總結(jié)階段:學(xué)生分享探究成果和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),總結(jié)概率的概念和計(jì)算方法,討論數(shù)據(jù)分析軟件在解決概率問(wèn)題中的作用和優(yōu)勢(shì)。
四、信息技術(shù)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響
信息技術(shù)作為一種教育教學(xué)資源和工具,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響是多方面的,既有積極的一面,也有消極的一面[7]。具體來(lái)說(shuō),信息技術(shù)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)提高學(xué)生數(shù)學(xué)解題的效率和質(zhì)量
信息技術(shù)在學(xué)生數(shù)學(xué)解題中扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅提供了便捷的計(jì)算、繪圖、演示和模擬功能,幫助學(xué)生快速且準(zhǔn)確地完成數(shù)學(xué)運(yùn)算和表達(dá),還大大節(jié)省了時(shí)間和精力,降低了出錯(cuò)概率和重復(fù)的可能性。同時(shí),信息技術(shù)通過(guò)提供豐富的信息資源,極大地拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野,提供了新的解題思路和解題方法,從而增強(qiáng)了學(xué)生解題思路的多樣性和解題方法的創(chuàng)新性。更為重要的是,信息技術(shù)能夠提供即時(shí)反饋和評(píng)估,這對(duì)于學(xué)生在解題過(guò)程中檢測(cè)和修正錯(cuò)誤至關(guān)重要,有效提升了解題的準(zhǔn)確率和完整性。例如,數(shù)據(jù)分析軟件能夠輔助學(xué)生開(kāi)展概率實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生有效地收集和處理數(shù)據(jù),準(zhǔn)確計(jì)算和比較概率值,進(jìn)而揭示和驗(yàn)證概率的內(nèi)在規(guī)律,顯著提高解決概率問(wèn)題的效率和質(zhì)量。
(二)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)解題的能力和素養(yǎng)
信息技術(shù)的應(yīng)用可以為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī),促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)參與和合作探究,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力和綜合素養(yǎng),幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)的直觀感受和形象思維,增強(qiáng)學(xué)生的空間感知能力和幾何邏輯思維;信息技術(shù)的應(yīng)用還可以幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)的抽象概念和符號(hào)化表達(dá),提高學(xué)生的代數(shù)思維能力和函數(shù)思想,為學(xué)生解決代數(shù)問(wèn)題奠定基礎(chǔ);在數(shù)學(xué)證明問(wèn)題的學(xué)習(xí)上,信息技術(shù)的應(yīng)用可以幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的規(guī)律和方法,提高學(xué)生的歸納推理能力和證明能力,幫助學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,提高學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和能力,為學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題提供依據(jù)。例如,幾何畫(huà)板軟件可以幫助學(xué)生動(dòng)態(tài)觀察和探究圖形的性質(zhì),深化學(xué)生對(duì)平行線(xiàn)、垂直線(xiàn)、角平分線(xiàn)、中位線(xiàn)等基本幾何概念和定理的理解,培養(yǎng)學(xué)生的空間感知能力和幾何邏輯思維。
(三)帶來(lái)學(xué)生數(shù)學(xué)解題的困惑和誤區(qū)
信息技術(shù)的應(yīng)用雖然為學(xué)生數(shù)學(xué)解題帶來(lái)了許多便利和優(yōu)勢(shì),但也可能帶來(lái)一些困惑和誤區(qū),影響學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力和綜合素養(yǎng)的提升。比如可能使學(xué)生過(guò)分依賴(lài)技術(shù)的功能和結(jié)果,忽視數(shù)學(xué)的思想和原理,導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的薄弱和數(shù)學(xué)技能的退化;再比如可能導(dǎo)致學(xué)生缺乏對(duì)技術(shù)的選擇和判斷,盲目地接受和使用技術(shù),導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)新能力的降低,缺乏對(duì)技術(shù)的批判和反思,導(dǎo)致學(xué)生判斷能力和批判性思維的下降。例如,使用電子表格軟件可以幫助學(xué)生快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)數(shù)列規(guī)律并進(jìn)行數(shù)列計(jì)算,但也可能使學(xué)生忽視數(shù)列的概念和性質(zhì),缺乏對(duì)數(shù)列的理解和分析,導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)歸納推理能力的缺失。
綜上所述,信息技術(shù)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的影響是復(fù)雜的,既有利也有弊,需要教師和學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)和把握,合理地運(yùn)用和控制,揚(yáng)長(zhǎng)避短,取其精華,去其糟粕,以達(dá)到信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的有效提升。
五、結(jié)束語(yǔ)
在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中,信息技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠豐富教學(xué)方法,為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn),還能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性問(wèn)題的解決能力。信息技術(shù)通過(guò)直觀的方式呈現(xiàn)復(fù)雜知識(shí)和抽象概念,有助于提升學(xué)生的空間感知力、幾何邏輯思維、代數(shù)能力和歸納推理技巧。然而,過(guò)度依賴(lài)信息技術(shù)可能會(huì)使學(xué)生忽略對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)原理的理解和掌握,影響其數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。因此,教師和學(xué)生必須合理利用信息技術(shù),以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的深度整合,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的全面提升。教師應(yīng)精心挑選適宜的工具和資源,設(shè)計(jì)高效的教學(xué)方案;學(xué)生應(yīng)根據(jù)自身需求和興趣選擇合適的工具,主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)中;教育機(jī)構(gòu)和學(xué)校則需加大研究力度,進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)估,構(gòu)建完善的教育體系。
作者單位:劉媛君 桓臺(tái)縣侯莊小學(xué)
參考文獻(xiàn)
[1] 仇曉露.再談特殊教育小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的信息技術(shù)應(yīng)用——以蘇教版一年級(jí)第二冊(cè)\"我們認(rèn)識(shí)的數(shù)\"的教學(xué)為例[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2023,(16):64-66.
[2] 季春苗.基于信息技術(shù)深度融合的小學(xué)數(shù)學(xué)智慧教育教學(xué)模式[J]. 新課程,2021,(30):141.
[3] 李文財(cái).淺析教育信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合[J]. 讀與寫(xiě),2021,18(14):177.
[4] 金曉燕.信息技術(shù)深度融合下小學(xué)數(shù)學(xué)智慧教育教學(xué)模式的探索[J]. 新課程,2021(20):108.
[5] 王蓮.漫談小學(xué)數(shù)學(xué)教育與信息技術(shù)的課程整合[J]. 新課程,2021,(05):115.
[6] 趙紅梅.現(xiàn)代教育信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合[J]. 讀與寫(xiě),2021,18(11):204.
[7] 周順喜.現(xiàn)代教育信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的融合[J]. 百科論壇電子雜志,2020,(13):616.