馬紅梅
摘? ?要:運用信息技術(shù)培養(yǎng)小學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的實踐研究適應(yīng)了時代需求,搭建了信息技術(shù)與學生發(fā)現(xiàn)和提出問題之間的橋梁,促進了《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》“四基、四能”和“核心素養(yǎng)”目標的達成,更有利于學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過情景創(chuàng)設(shè),運用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)真實的情景,激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題;自主探究,運用信息技術(shù)為學生提供豐富多樣的學習資料等方式,促進學生發(fā)現(xiàn)和提出問題。
關(guān)鍵詞:小學數(shù)學;信息技術(shù);融合路徑;核心素養(yǎng)
中圖分類號:G623.5? 文獻標識碼:A? 文章編號:1009-010X(2023)19/22-0121-05
20世紀80年代初,全美數(shù)學教師聯(lián)合會 (NCTM)掀起一場以“問題解決”為核心的數(shù)學教育改革運動。到20世紀80年代末,隨著對“問題解決”的不斷反思,“問題提出”教學研究開始走進課堂,成為數(shù)學教育界普遍關(guān)注的研究話題。《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課標》)課程總目標中強調(diào)“在探索真實情景所蘊含的關(guān)系中,發(fā)現(xiàn)問題和提出問題”,在學段目標中分別闡述了在教師的指導下,從日常生活中提出簡單的數(shù)學問題;嘗試從日常生活中發(fā)現(xiàn)和提出數(shù)學問題;嘗試在真實情境中發(fā)現(xiàn)和提出問題,可見“發(fā)現(xiàn)和提出問題”這一目標在數(shù)學學習中的重要性。
一、運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力研究的價值
新時代信息技術(shù)的發(fā)展對數(shù)學教學產(chǎn)生很大的影響,信息技術(shù)與數(shù)學教學的深度融合既是時代的潮流、不可抗拒的趨勢,又是培育數(shù)學核心素養(yǎng)的內(nèi)在要求?!墩n標》明確指出,合理利用現(xiàn)代信息技術(shù),提供豐富的學習資源,設(shè)計生動的教學活動,促進教學方式方法的變革。在實際問題解決中,創(chuàng)設(shè)合理的信息化學習環(huán)境,提升學生的探究熱情。《課標》的頒布和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,都推動和改變著學校的教學模式,我們從“一支粉筆一本書,一塊黑板一張嘴”的時代,發(fā)展到多媒體、互動式電子白板和Pad平板時代,從傳統(tǒng)的教師純講授法傳授知識到自主探究、發(fā)現(xiàn)提出問題,培養(yǎng)學生數(shù)學素養(yǎng)的時代。
運用信息技術(shù)培養(yǎng)小學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的實踐研究適應(yīng)了時代需求,搭建了信息技術(shù)與學生發(fā)現(xiàn)和提出問題之間的橋梁。它借助現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段,為學生提供更加豐富、充足和形象的學習資源,創(chuàng)建利于學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的真實情境,為學生深度地學習搭建更加廣闊的平臺。教師通過真實情景啟發(fā)學生思考、猜想、發(fā)現(xiàn)和提出有價值的數(shù)學問題,提升了學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的效率,培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力,進一步促進了《課標》“四基、四能”和“核心素養(yǎng)”目標的達成。
二、運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力研究的思路
從信息技術(shù)如:多媒體、交互式電子白板和Pad平板使用,改變了教材脫離學生生活的情境,創(chuàng)設(shè)適合學生學習的真實的生活情境和自主探究的學習情境,使學生形成發(fā)現(xiàn)和提出問題的一些基本意識和策略,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力。
一是教師要借助信息技術(shù)手段,為學生提供生活當中真實的情景,引發(fā)學生從生活中抽象出數(shù)學研究的對象,發(fā)現(xiàn)和提出數(shù)學研究的問題;二是把學生學習數(shù)學的過程,看成是一個再創(chuàng)造的過程,運用信息技術(shù)手段為學生學習提供豐富的探究對比資料,引導學生從問題解決的源頭入手,通過觀察、實驗、猜測、推理、驗證等活動來尋找各知識點之間的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)并提出有價值的數(shù)學問題,讓他們能夠經(jīng)歷知識產(chǎn)生和形成的全過程;三是從微觀操作層面入手,通過對教學案例的收集、分析、反思、提煉等,形成具體的策略和方式方法,并通過教學實驗進行驗證。
三、運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力研究的具體做法
(一)信息技術(shù)與學科融合
從信息技術(shù)與學科融合的角度研究《課標》、教材,教學資源的開發(fā)和利用,思考如何使用現(xiàn)代信息技術(shù),探索出適合與學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的真實情景。設(shè)計運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的教學方案,為學生學習提供豐富的、開放的空間,鼓勵學生從中發(fā)現(xiàn)和提出問題。
(二)整體謀劃分區(qū)域推進創(chuàng)建科學的研究體系
我們認真學習信息技術(shù)與學科融合的教學理論,組建了“學科中心組”和“基地學校”。以分區(qū)域研討、全縣匯報為主要展示平臺,以“滄縣小學數(shù)學優(yōu)課評選”活動為契機,在教研員、學科名師、骨干教師等主要研究人員的帶動下,創(chuàng)建了分區(qū)實驗小組。
(三)從課堂教學入手,采取多種研修形式摸索課堂教學路徑和教學流程
1.研修保障。準時參加隔周一次的研修活動。在明確各自分擔任務(wù)的前提下,進行各階段“問題意識課堂”教學策略的探究,歸納形成階段性的總結(jié)材料。每學年期中、期末分別進行一次初評和總評,及時分四個研究片區(qū)進行學術(shù)交流;每月上一節(jié)實驗匯報課、寫一份研究論文或?qū)嶒炐牡皿w會、教學反思等,做到邊實踐、邊學習、邊總結(jié)。
2.分片教研。全縣一共劃分了4個研究片區(qū),分別是薛官屯實驗區(qū)、杜林實驗區(qū)、滄縣實驗學校實驗區(qū)、捷地實驗區(qū)。共涉及14個實驗學校。參加實驗的學生560人。各實驗區(qū)都能有序開展以“發(fā)現(xiàn)和提出問題”為主題的研修活動,大家積極研討、相互提升,探討和構(gòu)建課堂教學的最佳路徑和最佳教學流程。
3.網(wǎng)絡(luò)研修。為促進課題研修工作的有效開展,保證足夠的研修時間,我們采用網(wǎng)絡(luò)研修的方式。優(yōu)選資源,名課領(lǐng)航,保證研修質(zhì)量。
4.重點研修。運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力是研究的出發(fā)點和關(guān)鍵所在。研修過程中,我們重點探索信息技術(shù)與數(shù)學學習融合下的小學數(shù)學中、高年級課堂教學流程,進行課堂教學改革與反思。
(四)從“兩個維度”(課標研究和課堂教學研究),分領(lǐng)域、分學段著手開展運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的研究
1.強化研修提升教師課堂教學水平,促進學生發(fā)現(xiàn)和提出問題意識的培養(yǎng),研究運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的路徑。
理念支配行動。在研究過程中,我們尋求“信息技術(shù)運用”與“學生發(fā)現(xiàn)和提出問題意識”的最佳融會點,是我們在課題研究過程中突破的最重要的問題。通過反復的教學摸索和總結(jié),我們最后確定從情景創(chuàng)設(shè)和探究學習兩個環(huán)節(jié)入手,運用信息技術(shù)手段,促進學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的意識提升,達到培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的目的。
2.研究《課標》、研讀教材挖掘小學數(shù)學教材中運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的研究研究領(lǐng)域。
我們從教材入手,分年級、分領(lǐng)域的進行研究,運用信息技術(shù)手段引導學生發(fā)現(xiàn)新舊知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,尋找學習新知的切入點,發(fā)現(xiàn)知識本質(zhì),提出數(shù)學問題。
數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域:借助信息技術(shù)手段,化抽象為具體,讓學生經(jīng)歷從數(shù)量抽象出數(shù)的過程,理解數(shù)運算的本質(zhì),體會運算的一致性——相同計數(shù)單位的累加,在經(jīng)歷學習過程當中,發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提出問題。
圖形與幾何領(lǐng)域:借助信息技術(shù)手段,為學生提供立體到平面、三維到二維之間的轉(zhuǎn)化過程,讓學生感受“線、面、體”之間的關(guān)系,為探究“圖形的特征、圖形的測量(周長、面積和體積)”等問題創(chuàng)設(shè)豐富的學習資源。
統(tǒng)計與概率領(lǐng)域:將借助信息技術(shù)手段,提供形象生動的圖像,讓學生借助圖像發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)圖像的特點。
綜合與實踐領(lǐng)域:借助主題式研究活動進一步培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力。
3.研究運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的教學流程。
在研究過程中,分學段按照數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何和統(tǒng)計與概率等領(lǐng)域分別研究。首先在小學數(shù)學教學中建設(shè)信息技術(shù)支持下的發(fā)現(xiàn)和提出問題的課堂環(huán)節(jié),結(jié)合教材與學生實際情況,教師設(shè)計、引導、創(chuàng)設(shè)適于學生質(zhì)疑和猜想的學習活動,讓學生自己探究知識生長的切入點,發(fā)現(xiàn)新舊知識之間的關(guān)聯(lián),大膽猜測、勇于驗證,發(fā)現(xiàn)和提出有價值的數(shù)學問題。并將組織學生發(fā)現(xiàn)和提出有價值的數(shù)學問題的典型流程進行梳理,將重點教學活動進行及時反思,在校級、區(qū)級、縣級進行研究交流,大家相互學習,不斷修改和完善課題研究思路,最后整理出運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的教學流程。
四、運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的路徑和流程
(一)運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的路徑
在貫徹《課標》理念的基礎(chǔ)上,我們認真研究課標、理解教材,積極探索,大膽嘗試,努力利用多種途徑和方式,尋求“信息技術(shù)運用”與“學生發(fā)現(xiàn)和提出問題意識”的最佳融會點。通過反復的教學摸索和總結(jié),探索出信息技術(shù)與學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力培養(yǎng)的最佳切入點,架起了信息技術(shù)與學科融合的橋梁,總結(jié)出了課堂教學中運用信息技術(shù)培養(yǎng)小學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力兩個最佳路徑:
路徑一:情景創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié):運用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)真實的情景,激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題。具體做法是借助信息技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)真實情景,引發(fā)學生用數(shù)學的眼光觀察有價值的數(shù)學信息,尋找數(shù)學信息之間的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)并提出有價值的問題。如:
1.認識周長、認識面積、認識體積等的情景創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié):借助信息技術(shù)手段,將抽象的圖形測量轉(zhuǎn)化成具體的線、面、體,引導學生發(fā)現(xiàn)圖形要素之間的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)和提出問題。
2.圖形的認識:借助信息技術(shù)手段,呈現(xiàn)三維到二維的轉(zhuǎn)化,由體中抽象出二維的面,引導學生研究發(fā)現(xiàn)各種圖形的特征。
3.數(shù)字的認識:信息技術(shù)呈現(xiàn)生活中的具體數(shù)量:如五棵樹、五枝筆、五朵花、五本書、五頭牛等,引導學生找相同,實現(xiàn)由數(shù)量到數(shù)的抽象過程。
4.數(shù)據(jù)的收集:信息技術(shù)呈現(xiàn)路口交通狀況,通過統(tǒng)計分析,獲得數(shù)據(jù),為決策提供依據(jù)。
路徑二:自主探究環(huán)節(jié):運用信息技術(shù)為學生提供豐富多樣的學習資料促進學生發(fā)現(xiàn)和提出問題。具體做法是借助信息技術(shù)手段,為學生提供豐富多樣的學習資料,引發(fā)學生用數(shù)學的思維尋找和分析新舊知識之間的聯(lián)系(或各要素之間的關(guān)聯(lián)),發(fā)現(xiàn)并提出有價值的問題。如:
1.數(shù)與運算內(nèi)容:借助信息技術(shù)將抽象的運算形象化,引發(fā)學生理解算理。如:兩位數(shù)乘兩位數(shù)(點子圖)。
2.定律推導內(nèi)容:借助信息技術(shù)將抽象的規(guī)律形象化,引發(fā)學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律。如:3的倍數(shù)特征、乘法結(jié)合律等。
3.圖形公式的推導:借助信息技術(shù)將抽象的公式推導過程清晰化,引導學生尋找新知和舊知之間的關(guān)聯(lián)。如:各種圖形的面積推導過程、體積推導過程。
4.數(shù)據(jù)整理和分析:借助信息技術(shù)手段將大數(shù)據(jù)統(tǒng)計形象化,制成圖像。尋找大數(shù)據(jù)的特點。如:平均數(shù)的再認識(平均數(shù)會隨一組數(shù)據(jù)中任何一個數(shù)據(jù)的變化而變化)
(二)研究出了運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的典型課例資源庫及不同課型的教學流程
我們通過反復鉆研、校級研修、片區(qū)交流、縣域展示等方式,不斷進行修改和完善,探討科學高效的教學方式和學習方法,最大效率的突出信息技術(shù)手段在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題方面的作用,經(jīng)過兩年多的實踐和研究,最后探究出了運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的教學流程。
1.教師教學設(shè)計流程:信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)真實情景——用數(shù)學的眼光發(fā)現(xiàn)有價值的數(shù)學信息——尋找新舊知識之間(各要素之間)的關(guān)聯(lián)——啟發(fā)學生猜想發(fā)現(xiàn)問題——梳理思路組織語言提出問題——通過探究驗證猜想——得出結(jié)論。
2.數(shù)與運算領(lǐng)域的學習流程:創(chuàng)設(shè)真實情景(信息技術(shù))—— 學生提取有效的數(shù)學信息(數(shù)學化)——尋找數(shù)量之間的關(guān)聯(lián)——發(fā)現(xiàn)和提出問題
3.統(tǒng)計與概率領(lǐng)域的學習流程:提供豐富的學習資料(信息技術(shù))——學生進行分類、對比——尋找數(shù)據(jù)的特征——發(fā)現(xiàn)和提出問題。
4.空間與圖形領(lǐng)域的學習流程:化抽象為形象(信息技術(shù))——學生對比前后變化——尋找各要素之間的關(guān)聯(lián)——發(fā)現(xiàn)和提出問題。
5.線上線下相結(jié)合學習流程:課前線上發(fā)布微課視頻,學生完成前置作業(yè)——對學生的答題情況進行數(shù)據(jù)分析整理,了解學情——課堂小組交流,發(fā)現(xiàn)和提出問題,當堂研究解決——發(fā)布測試題,教師進行線上數(shù)據(jù)分析整理,調(diào)整下節(jié)課的教學設(shè)計。
五、實踐研究中存在的問題
1.課堂教學路徑和流程的進一步完善。進一步探索信息技術(shù)環(huán)境下利于學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的教學路徑,不斷進行改進和完善。另一方面,我們加大教師對《課標》理念的培訓,讓理念支配教學,結(jié)合學生實際,靈活調(diào)控課堂,做到教學有法但教無定法,達到有效教學努力實現(xiàn)高效課堂。
2.我們只在新授課的范圍當中進行研究,對于復習課還需進一步的探究,另對單元整體教學的研究也沒能深入,還需站在大單元整體教學視野下,對整個單元整體把控,研究分層次的發(fā)現(xiàn)和提出問題的教學策略和模式。
3.面向全體讓每一位學生都得到發(fā)展。通過課改,學生問題意識明顯提高,但學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力不均衡,如何讓所有的學生都能發(fā)現(xiàn)和提出有價值的問題,還需進一步的思考和研究。
4.站在數(shù)學課程的角度,站在中小學基礎(chǔ)教育的角度審視本課題研究,考慮發(fā)現(xiàn)提出問題與四能、與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、與學科核心素養(yǎng)之間的橫向聯(lián)系;本著九年一貫的思想審視本課題,考慮本課題與初中的縱向聯(lián)系。
總之,運用信息技術(shù)培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的實踐研究,打通了信息技術(shù)與數(shù)學學科教學的通道,明確了信息技術(shù)與學生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力培養(yǎng)的途徑。運用信息技術(shù)為學生創(chuàng)建真實的學習情景、提供豐富的學習資源,營造寬松、自由的學習氛圍,啟發(fā)學生思考解決問題。此項研究,有利于信息技術(shù)與數(shù)學學科教學的有效融合,有利于《課標》總目標要求的在“在探究真實問題情境所蘊含的關(guān)系中,發(fā)現(xiàn)和提出問題”這一目標的達成,更有利于學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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