一、引言
在響應(yīng)時(shí)代發(fā)展號(hào)召及政策指導(dǎo)的背景下,傳統(tǒng)教學(xué)模式已無(wú)法滿足學(xué)生綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)的需求。特別是在小學(xué)生數(shù)學(xué)教育方面,因此,學(xué)校應(yīng)積極引入信息技術(shù),以提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,這樣不僅能夠減輕教師備課的負(fù)擔(dān),還能幫助學(xué)生更深入地理解抽象知識(shí),進(jìn)而全面提升學(xué)生的能力水平。本文旨在探討如何利用信息技術(shù)提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,同時(shí)為數(shù)學(xué)教育改革提供參考。
二、數(shù)學(xué)應(yīng)用能力與數(shù)學(xué)思維能力的聯(lián)系
在培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力時(shí),首先要確保學(xué)生具備數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。這意味著學(xué)生需要具備足夠的思維高度,以便他們能夠靈活運(yùn)用各種數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),從而提高實(shí)踐能力,并最終提升其數(shù)學(xué)素養(yǎng)。具體而言,數(shù)學(xué)思維是指學(xué)生在面對(duì)各種數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),能夠通過(guò)分析、總結(jié)和演繹的方式,形成一套自己的思維模式。而數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)則是指學(xué)生能夠主動(dòng)將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中,以解決實(shí)際問(wèn)題。只有當(dāng)學(xué)生具備了這種意識(shí),他們才會(huì)主動(dòng)思考如何選擇合適的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)來(lái)應(yīng)對(duì)不同的問(wèn)題。當(dāng)遇到難以解決的問(wèn)題時(shí),運(yùn)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行初步處理是一種有效的策略。例如,學(xué)生在解答數(shù)學(xué)題目時(shí),通過(guò)邏輯推理和判斷。能有效鍛煉邏輯思維能力。這種邏輯思維能力的提升,反過(guò)來(lái)能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。在日常生活中,通過(guò)不斷實(shí)踐應(yīng)用,可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,從而進(jìn)一步提升其應(yīng)用能力。數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和數(shù)學(xué)思維能力是相輔相成的。一方面,數(shù)學(xué)思維能力是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的基礎(chǔ)。只有深入理解數(shù)學(xué)知識(shí),才能有效應(yīng)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。另一方面,數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的實(shí)踐過(guò)程也能夠促進(jìn)數(shù)學(xué)思維能力的提高。因?yàn)樵诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題時(shí),需要運(yùn)用數(shù)學(xué)思維來(lái)分析問(wèn)題、建立模型、求解方程等。因此,提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的同時(shí),也應(yīng)該注重?cái)?shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng),兩者應(yīng)該同步發(fā)展。在教學(xué)中,教師可以設(shè)計(jì)實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生實(shí)踐,以此錘煉數(shù)學(xué)應(yīng)用能力;同時(shí),通過(guò)討論、證明等方式,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
三、信息技術(shù)在學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)中的價(jià)值
在科技迅速發(fā)展的背景下,信息技術(shù)逐漸成為基礎(chǔ)教育的重要支撐。以小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)為例,合理運(yùn)用信息技術(shù)工具能夠有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用,其實(shí)際作用主要體現(xiàn)在課堂教學(xué)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)和個(gè)性化發(fā)展三個(gè)層面。值得注意的是,信息技術(shù)不能獨(dú)立運(yùn)用,需與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合,如乘法口訣記憶仍需要誦讀訓(xùn)練夯實(shí)基礎(chǔ),應(yīng)用題教學(xué)也應(yīng)堅(jiān)持從實(shí)物演示過(guò)渡到虛擬建模,教師把握好信息技術(shù)在課堂中的使用實(shí)踐,才能更好、更均衡地發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,而這種“技術(shù)賦能”而非“技術(shù)替代”的模式,既保持了數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的嚴(yán)謹(jǐn)性,又發(fā)揮了信息技術(shù)的情境創(chuàng)設(shè)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前教育實(shí)踐中,信息技術(shù)已成為突破時(shí)空限制的學(xué)習(xí)工具、具象抽象思維的認(rèn)知支架、連接生活場(chǎng)景的實(shí)踐紐帶。隨著智能設(shè)備的普及和教育軟件的優(yōu)化,其在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力方面的潛力將持續(xù)釋放,為基礎(chǔ)教育質(zhì)量提升提供新的可能路徑。
四、數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的特點(diǎn)及其體現(xiàn)方式
(一)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的核心特征
一是實(shí)用性。學(xué)生通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,不僅實(shí)現(xiàn)了問(wèn)題解決的目標(biāo),而且展示了數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值。這有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,并提升其學(xué)習(xí)積極性。二是綜合性。在處理具體問(wèn)題時(shí),學(xué)生往往需要綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí),此時(shí)他們能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)有效結(jié)合,在實(shí)踐中培養(yǎng)出跨學(xué)科綜合能力。三是創(chuàng)新性。面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí),學(xué)生要敢于突破常規(guī),探索獨(dú)特的數(shù)學(xué)解決方案。學(xué)生可以需要根據(jù)實(shí)際情況,靈活運(yùn)用創(chuàng)新思維,探索新的數(shù)學(xué)策略和技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題。這一過(guò)程有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。四是邏輯推理。在分析問(wèn)題時(shí),能構(gòu)建嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬁蚣埽瑴?zhǔn)確把握問(wèn)題的核心。如果缺乏系統(tǒng)思考,隨意行動(dòng)可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。因此,識(shí)別問(wèn)題的核心,深人分析事物的內(nèi)在邏輯,是成功解決問(wèn)題的關(guān)鍵步驟[2]。
(二)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的體現(xiàn)方式
一是解決實(shí)際問(wèn)題。運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力最直接的體現(xiàn)方式。二是創(chuàng)新研究。運(yùn)用新的數(shù)學(xué)方法和技術(shù)進(jìn)行研究,提出新的理論或方法,是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的創(chuàng)新體現(xiàn)。三是教學(xué)活動(dòng)。將數(shù)學(xué)知識(shí)和方法教授給他人,幫助他人理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的教學(xué)體現(xiàn)。四是競(jìng)賽活動(dòng)。參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽或數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決競(jìng)賽問(wèn)題,是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的競(jìng)賽體現(xiàn)。五是日常生活。在日常生活中,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中的問(wèn)題,如理財(cái)、規(guī)劃等,是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的日常體現(xiàn)。
五、信息技術(shù)下提高小學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的策略
(一)加強(qiáng)數(shù)學(xué)思維與協(xié)作探究
在數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)過(guò)程中,個(gè)體認(rèn)知與群體智慧的交互作用常被忽視。傳統(tǒng)的教學(xué)課堂中,學(xué)生多以獨(dú)立練習(xí)為主,缺乏對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的合作探究機(jī)會(huì),導(dǎo)致思維容易陷入固定模式,而信息技術(shù)為突破這一局限提供了可能,其核心價(jià)值在于構(gòu)建開(kāi)放、共享的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境,其借助云端平臺(tái)、實(shí)時(shí)互動(dòng)工具等技術(shù)手段,教師通過(guò)設(shè)計(jì)多層級(jí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生分工協(xié)作、觀點(diǎn)碰撞、方案迭代等,逐步從單一解題轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性思考。在此過(guò)程中,學(xué)生不僅需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),還需主動(dòng)解釋思路、傾聽(tīng)他人見(jiàn)解、整合不同方法,這種思維的外顯與重構(gòu),能夠有效促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化與遷移。此外,協(xié)作探究并非簡(jiǎn)單分組討論,而需通過(guò)技術(shù)工具實(shí)現(xiàn)思維可視化,如將思考過(guò)程轉(zhuǎn)化為流程圖、思維導(dǎo)圖等載體,使抽象思維變得可觀察、可調(diào)整,從而真正提升數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的內(nèi)在質(zhì)量。
以“校園垃圾分類(lèi)成本優(yōu)化”項(xiàng)目為例,教師依托協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布任務(wù):各小組需為學(xué)校設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)高效的垃圾分類(lèi)方案,要求綜合考慮垃圾桶采購(gòu)成本、擺放密度、運(yùn)輸路線等多重因素。教師將學(xué)生分為四組,利用共享文檔同步收集數(shù)據(jù):第一組負(fù)責(zé)測(cè)量教學(xué)樓各樓層人流量,二組調(diào)研不同垃圾桶型號(hào)的價(jià)格與容量,三組用繪圖軟件模擬垃圾車(chē)行進(jìn)路線,四組則整合數(shù)據(jù)建立成本計(jì)算模型,在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)平臺(tái)實(shí)時(shí)上傳進(jìn)展,教師發(fā)現(xiàn)三組繪制的路線存在交叉往返問(wèn)題,遂引導(dǎo)其結(jié)合“兩點(diǎn)之間線段最短”的數(shù)學(xué)原理重新規(guī)劃;二組在比價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)大容量垃圾桶單價(jià)更低,但四組通過(guò)模型計(jì)算指出“過(guò)度集中擺放會(huì)導(dǎo)致使用率不均”,最終各組協(xié)商調(diào)整為“混合采購(gòu) + 分區(qū)配置”方案;在最終匯報(bào)階段,學(xué)生用動(dòng)態(tài)圖表展示如何通過(guò)“數(shù)量一成本-效率”三維平衡找到最優(yōu)解,并延伸探討了“人均垃圾量”與“環(huán)保意識(shí)”的關(guān)系,榮光這種深度協(xié)作的經(jīng)歷,使學(xué)生不僅掌握了成本計(jì)算的數(shù)學(xué)方法,更體會(huì)到數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、方案動(dòng)態(tài)調(diào)整等真實(shí)問(wèn)題解決中不可或缺的思維策略。
(二)加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力首先要從建立應(yīng)用意識(shí)開(kāi)始,現(xiàn)在的學(xué)生都是數(shù)字原住民,教師要學(xué)會(huì)用他們熟悉的數(shù)字方式呈現(xiàn)知識(shí),例如在教學(xué)“比例”這節(jié)內(nèi)容:先播放學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)入場(chǎng)式視頻,然后暫停在某個(gè)方陣畫(huà)面上,此時(shí)可以用圖片處理軟件把原本10列8行的方陣通過(guò)拖動(dòng)行列線變成5列,讓學(xué)生觀察人數(shù)變化,接著使用計(jì)算器現(xiàn)場(chǎng)演示 1 6 × 5 = 8 0 人的計(jì)算過(guò)程,最后打開(kāi)地圖軟件展示學(xué)校操場(chǎng)實(shí)景圖,讓學(xué)生用比例尺工具計(jì)算真實(shí)場(chǎng)地能容納多少方陣。在課后拓展作業(yè)階段,教師可以設(shè)計(jì)成虛擬實(shí)踐:在“未來(lái)校園”模擬軟件中學(xué)生模擬設(shè)計(jì)新生的班級(jí)隊(duì)列方案,只要給定操場(chǎng)長(zhǎng)度、班級(jí)人數(shù)等參數(shù),系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)檢測(cè)方案是否合理。通過(guò)這種游戲化的學(xué)習(xí)方式,教師就能讓學(xué)生真切感受到數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值。
例如:在學(xué)習(xí)“復(fù)式統(tǒng)計(jì)圖”時(shí),教師可以設(shè)計(jì)為期一周的數(shù)字化探究活動(dòng):第一天,教師用動(dòng)態(tài)圖表軟件演示歷年氣溫變化、學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)成績(jī)等復(fù)式統(tǒng)計(jì)圖案例,通過(guò)對(duì)比靜態(tài)課本插圖與動(dòng)態(tài)圖表,讓學(xué)生直觀感受復(fù)式統(tǒng)計(jì)圖的優(yōu)勢(shì);第二天:各小組領(lǐng)取不同主題任務(wù),如班級(jí)零花錢(qián)使用情況、學(xué)生課余活動(dòng)偏好等,并使用問(wèn)卷星制作的電子調(diào)查表快速收集班級(jí)群數(shù)據(jù),此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成原始數(shù)據(jù)表,這樣還節(jié)省了傳統(tǒng)紙質(zhì)問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)時(shí)間;第三天:在信息技術(shù)教室里教師演示用Excel制作復(fù)式柱狀圖,然后引導(dǎo)學(xué)生分組操作,使用模板工具拖拽數(shù)據(jù)生成圖表;第四天:每個(gè)小組將統(tǒng)計(jì)圖上傳到班級(jí)云平臺(tái)后讓其他同學(xué)利用彈幕功能進(jìn)行實(shí)時(shí)提問(wèn),如有小組展示“學(xué)生睡眠時(shí)間統(tǒng)計(jì)”,其他同學(xué)可以追問(wèn):“數(shù)據(jù)采集時(shí)段是工作日還是周末?”“是否區(qū)分了不同年級(jí)?”第五天:教學(xué)需要拓展到真實(shí)生活場(chǎng)景中,學(xué)生可以通過(guò)分析學(xué)校食堂的菜品銷(xiāo)售數(shù)據(jù)并登錄模擬的食堂管理系統(tǒng),導(dǎo)出上周銷(xiāo)售數(shù)據(jù),用所學(xué)知識(shí)給食堂經(jīng)理寫(xiě)改進(jìn)建議,學(xué)??梢宰屖程脜⑴c教學(xué)中,采納優(yōu)秀建議并公告展示。
(三)加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)與生活的關(guān)聯(lián)
在實(shí)際的教學(xué)中,并不需要太高端的設(shè)備只需要用好教室里現(xiàn)有的技術(shù)工具就能讓小學(xué)生明白數(shù)學(xué)在身邊。首先,教師可以提前在家長(zhǎng)微信群布置生活小任務(wù),比如學(xué)“圓的認(rèn)識(shí)”前:1.讓學(xué)生在家找5種圓形物品拍照上傳(鐘表、碗口、瓶蓋等);2.觀察自行車(chē)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程,用手機(jī)拍10秒視頻;3.在群里接龍投票:你覺(jué)得輪子為什么做成圓形?然后教師用收集到的照片做成電子相冊(cè),進(jìn)行課上投影,經(jīng)過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn):78 % 同學(xué)覺(jué)得圓輪子好看,只有 12 % 想到運(yùn)行平穩(wěn),這時(shí)就知道講課的重點(diǎn)是什么。
其次,在上課時(shí)用教室電腦和投影儀就能玩轉(zhuǎn)生活數(shù)學(xué):1.通過(guò)播放自拍視頻——用方盒子當(dāng)輪子的小推車(chē)走起來(lái)喔當(dāng)響,問(wèn):\"怎么改進(jìn)?\"讓學(xué)生用舉手器投票選擇輪子形狀;2.用PPT制作簡(jiǎn)易動(dòng)畫(huà),對(duì)比三角形、方形、圓形輪子的運(yùn)動(dòng)軌跡,重點(diǎn)標(biāo)出圓形輪子中心到地面的距離始終不變;3.把自行車(chē)搬到教室,用實(shí)物展臺(tái)放大展示車(chē)輪結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用記號(hào)筆標(biāo)出車(chē)軸位置,學(xué)生能直觀看到軸心始終在圓心;4.登錄本地公交公司官網(wǎng),調(diào)取公交車(chē)輪維修數(shù)據(jù)圖表,發(fā)現(xiàn)圓形車(chē)輪的故障率最低,用真實(shí)數(shù)據(jù)佐證數(shù)學(xué)原理。
最后,教師可以布置一些課后的實(shí)踐作業(yè):1.錄制指導(dǎo)視頻發(fā)到群里,教學(xué)生用硬紙板做不同形狀輪子,在桌面滾動(dòng)并記錄軌跡,用手機(jī)拍照上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告;2.設(shè)計(jì)電子調(diào)查表模板,讓學(xué)生調(diào)查小區(qū)里哪些設(shè)施用圓形設(shè)計(jì)(井蓋、花壇、垃圾桶等),用電腦繪制統(tǒng)計(jì)圖;3.用手機(jī)錄制情景劇,扮演工程師解釋為什么不用方形輪胎,把優(yōu)秀作品在班班通屏幕上播放。
例如在教授“圓的認(rèn)識(shí)”時(shí),有個(gè)男生發(fā)現(xiàn)奶奶的縫紉機(jī)轉(zhuǎn)輪也是圓形,于是他拍下轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)皮帶的運(yùn)動(dòng)過(guò)程并配合自己畫(huà)的示意圖在班上展示,然后教師用紅圈工具標(biāo)注出轉(zhuǎn)軸位置,讓所有同學(xué)都看懂了圓形轉(zhuǎn)動(dòng)的優(yōu)勢(shì),這種用普通手機(jī)和電腦就能完成的教學(xué)案例,反而讓學(xué)生覺(jué)得數(shù)學(xué)特別親切。此外,通過(guò)這些觸手可及的技術(shù)手段,學(xué)生不僅記住了“半徑相等”的概念,更重要的是培養(yǎng)了一雙發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的眼睛,在下次吃餅干時(shí),他們可能會(huì)突然喊出來(lái):“老師!這個(gè)餅干圈也是圓形的!”這就是把數(shù)學(xué)種進(jìn)了生活里[4]。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上,為了提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,教師必須更新教學(xué)觀念,并積極探索新的教學(xué)模式。他們需要深刻理解應(yīng)用能力和意識(shí)在教學(xué)過(guò)程中的核心地位,并在教學(xué)設(shè)計(jì)中明確突出這一目標(biāo)。此外,信息技術(shù)的融入,不僅簡(jiǎn)化了抽象概念的學(xué)習(xí)過(guò)程,還通過(guò)多媒體手段,讓學(xué)生能夠全方位感知數(shù)學(xué),從而有效提升他們的實(shí)際應(yīng)用能力。未來(lái),教育領(lǐng)域應(yīng)繼續(xù)探索信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合的有效途徑,為培養(yǎng)新時(shí)代的人才貢獻(xiàn)力量。
作者單位:毛小晶天水市新華門(mén)小學(xué)
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