信息技术与小学数学学习方式融合的深度实践与研究
摘要
本研究立足于新时代教育信息化发展背景,结合《义务教育数学课程标准》要求,系统阐述信息技术与小学数学学习方式融合的理论基础与实践价值。文章从课堂教学实际出发,通过具体案例分析信息技术如何有效支持自主学习、合作学习与探究学习,深入探讨融合过程中的关键环节、常见误区及应对策略,旨在为一线教师提供可操作、可反思的教学实施框架,推动数学课堂向深度、开放、协同的方向发展。
关键词
信息技术;小学数学;学习方式;教学融合;课堂实践;教学案例
一、引言:信息化浪潮下小学数学教学的必然选择
《义务教育数学课程标准》明确指出:“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大影响。”当前,学生不仅需要掌握数学知识,更应具备信息筛选、整合与应用的高阶能力。信息技术与数学学习方式的深度融合,是教学手段的升级,更是学习文化的重塑。它通过创设真实、互动、探究的学习环境,引导学生从被动接受转向主动建构,从而实现数学素养与创新能力的协同发展。
二、核心概念界定:融合的内涵与教育指向
信息技术不仅指多媒体、网络平台、人工智能等工具,更代表一种支持认知发展、协作共创的学习生态。学习方式则是学生在长期学习过程中形成的稳定行为与认知偏好。融合不是简单叠加,而是将信息技术有机渗透于教学全程,使其成为学生探究的工具、表达的载体、协作的桥梁与反思的镜子。其教育本质在于:
促进学习主体回归:让学生在教学活动中拥有更多选择权、表达权和建构权;
拓展学习时空:打破课堂边界,支持随时随地、个性化、社群化的学习;
增强学习体验:通过可视化、交互化、游戏化等方式,激发学习内驱力;
培育信息素养:引导学生在数学学习过程中自然形成信息获取、处理与创新能力。
三、融合路径探索:三类学习方式的课堂实践与案例分析
(一)信息技术支持下的自主学习:从“教会”到“学会”的转变
自主学习强调学生自我规划、监控与调节。信息技术能提供以下支持:
资源个性化推送:例如,在《运算定律》单元中,教师可借助智慧学习平台,根据学生前测结果,推送适合其认知水平的微课、互动练习与拓展任务,支持差异化学习节奏。
过程可视化跟踪:学生使用学习分析工具查看自己的学习轨迹、错题统计与能力图谱,从而增强元认知能力,实现自我调整。
案例深析:在《加法与乘法运算定律》教学中,教师不再分段讲解,而是设计一个整合型数字化探究任务。学生通过操作动态数学软件,从具体算例中自主观察、提出猜想、验证规律,并迁移至乘法情境。在此过程中,学生不仅理解定律本质,更体验了数学的连贯性与生成性,实现从“记忆规则”到“发现规律”的思维跃升。
(二)信息技术支持下的合作学习:从“孤立学习”到“协同建构”
合作学习重在思维碰撞、责任共担与意义共建。信息技术可拓展协作的广度与深度:
工具支持多元表达:例如,在《三角形面积》探究中,小组可利用几何画板同时尝试“数格法”“拼合法”“折补法”等多种思路,并将过程录屏或截图,在班级共享平台上展示讲解。
跨时空协作成为可能:借助在线协作文档、班级论坛、虚拟教室等,学生可在课后继续讨论、修订报告,形成持续性的学习社群。
案例深析:在合作推导三角形面积公式时,教师不直接给出方法,而是提供方格图背景的数字化工作纸。各小组尝试不同思路,有的从平行四边形类比入手,有的通过旋转拼接实验,有的尝试数据归纳。过程中,学生需在组内解释思路、倾听他人、整合观点,最终形成小组报告并进行班级答辩。这不仅锻炼数学推理能力,更培养了沟通、协商与集体责任感。
(三)信息技术支持下的探究学习:从“解题”到“研究”的跨越
探究学习引导学生像数学家一样发现问题、提出假设、验证结论。信息技术在此过程中扮演“智能学伴”与“研发实验室”角色:
提供真实问题情境:例如,结合“校园绿化规划”项目,引导学生利用测绘软件测量土地、用统计工具分析植物生长数据、用几何知识设计花坛形状,在真实问题中应用数学。
支持模拟与建模:使用仿真软件探索“圆周率的意义”“随机事件的概率”等抽象概念,使不可见的过程变得直观可操作。
案例深析:在《圆的周长》教学中,教师不直接给出公式,而是提出挑战:“如何测量校园圆形花坛的周长?”学生分组制定方案,有的用绳绕法,有的用滚动法,并在数字化记录表中汇总数据。随后,教师引导学生用几何画板绘制“直径-周长”散点图,观察规律,猜想关系,进而通过更多例证验证公式。这一过程还原了数学知识的发现历程,使学生体验“测量—观察—猜想—验证”的完整研究路径,形成科学的思维习惯。
四、实践反思:融合过程中的关键问题与教学智慧
(一)摆正技术位置:辅助而不替代,支持而不控制
信息技术应服务于学生的思维发展,而非成为课堂的“主角”。教师需警惕“为技术而技术”的形式化倾向,始终以教学目标与学生学习需求为中心,选择恰当、简约、高效的技术工具。
(二)警惕学习方式“空心化”:形式热闹与思维浅表
自主学习不等于“放任自学”,教师应通过任务设计、过程追问、反思支架引导学生深入思考;
合作学习要避免“合而不作”“优生主导”,需通过角色分工、结构化的协作流程与评价机制促进全员参与;
探究学习不能“探而无究”,问题应具有挑战性、开放性与可操作性,教师须提供思维脚手架,引导学生从操作走向概括,从现象走向本质。
(三)构建安全、有序、开放的信息化学习环境
善用教育专用平台或校园虚拟学习空间,在保障信息安全的同时提供丰富、优质的结构化资源;
逐步建设校本数学探究资源库,积累微课、互动课件、项目案例等,减轻教师负担,促进资源共享;
开展信息伦理教育,引导学生负责任地使用网络,发展批判性信息素养。
(四)教师角色重构:从讲授者到设计者、引导者与协作者
融合教学要求教师具备更强的教学设计能力、课堂调控能力与技术整合能力。教师应在实践中不断反思、学习、协作,逐步形成个人融合教学风格,成为学生学习的促进者与陪伴者。
五、结语:走向深度融合的数学教育未来
信息技术与数学学习方式的融合,是一项持续演进的教育实践。本研究基于课堂真实案例,从理论到路径、从实施到反思,构建了一个具有实践参照意义的融合框架。未来,随着人工智能、大数据、虚拟现实等技术的发展,融合的形态将更加多元、智能与个性化。教师应以研究的心态拥抱变化,在课堂中大胆尝试、系统观察、持续改进,让技术真正服务于学生的数学理解与思维发展,共同迈向更加开放、智慧、人文的数学教育新生态。
