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运用信息技术培养小学生发现和提出问题的能力

2023-08-31马红梅

关键词:融合路径核心素养信息技术

马红梅

摘   要:运用信息技术培养小学生发现和提出问题能力的实践研究适应了时代需求,搭建了信息技术与学生发现和提出问题之间的桥梁,促进了《义务教育数学课程标准》“四基、四能”和“核心素养”目标的达成,更有利于学生创新意识和创新能力的培养。通过情景创设,运用信息技术创设真实的情景,激发学生发现和提出问题;自主探究,运用信息技术为学生提供丰富多样的学习资料等方式,促进学生发现和提出问题。

关键词:小学数学;信息技术;融合路径;核心素养

中图分类号:G623.5  文献标识码:A  文章编号:1009-010X(2023)19/22-0121-05

20世纪80年代初,全美数学教师联合会 (NCTM)掀起一场以“问题解决”为核心的数学教育改革运动。到20世纪80年代末,随着对“问题解决”的不断反思,“问题提出”教学研究开始走进课堂,成为数学教育界普遍关注的研究话题。《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课标》)课程总目标中强调“在探索真实情景所蕴含的关系中,发现问题和提出问题”,在学段目标中分别阐述了在教师的指导下,从日常生活中提出简单的数学问题;尝试从日常生活中发现和提出数学问题;尝试在真实情境中发现和提出问题,可见“发现和提出问题”这一目标在数学学习中的重要性。

一、运用信息技术培养学生发现和提出问题能力研究的价值

新时代信息技术的发展对数学教学产生很大的影响,信息技术与数学教学的深度融合既是时代的潮流、不可抗拒的趋势,又是培育数学核心素养的内在要求。《课标》明确指出,合理利用现代信息技术,提供丰富的学习资源,设计生动的教学活动,促进教学方式方法的变革。在实际问题解决中,创设合理的信息化学习环境,提升学生的探究热情。《课标》的颁布和现代信息技术的发展,都推动和改变着学校的教学模式,我们从“一支粉笔一本书,一块黑板一张嘴”的时代,发展到多媒体、互动式电子白板和Pad平板时代,从传统的教师纯讲授法传授知识到自主探究、发现提出问题,培养学生数学素养的时代。

运用信息技术培养小学生发现和提出问题能力的实践研究适应了时代需求,搭建了信息技术与学生发现和提出问题之间的桥梁。它借助现代化的信息技术手段,为学生提供更加丰富、充足和形象的学习资源,创建利于学生发现和提出问题的真实情境,为学生深度地学习搭建更加广阔的平台。教师通过真实情景启发学生思考、猜想、发现和提出有价值的数学问题,提升了学生发现和提出问题的效率,培养了学生发现和提出问题的能力,进一步促进了《课标》“四基、四能”和“核心素养”目标的达成。

二、运用信息技术培养学生发现和提出问题能力研究的思路

从信息技术如:多媒体、交互式电子白板和Pad平板使用,改变了教材脱离学生生活的情境,创设适合学生学习的真实的生活情境和自主探究的学习情境,使学生形成发现和提出问题的一些基本意识和策略,培养学生发现和提出问题的能力。

一是教师要借助信息技术手段,为学生提供生活当中真實的情景,引发学生从生活中抽象出数学研究的对象,发现和提出数学研究的问题;二是把学生学习数学的过程,看成是一个再创造的过程,运用信息技术手段为学生学习提供丰富的探究对比资料,引导学生从问题解决的源头入手,通过观察、实验、猜测、推理、验证等活动来寻找各知识点之间的关联,发现并提出有价值的数学问题,让他们能够经历知识产生和形成的全过程;三是从微观操作层面入手,通过对教学案例的收集、分析、反思、提炼等,形成具体的策略和方式方法,并通过教学实验进行验证。

三、运用信息技术培养学生发现和提出问题能力研究的具体做法

(一)信息技术与学科融合

从信息技术与学科融合的角度研究《课标》、教材,教学资源的开发和利用,思考如何使用现代信息技术,探索出适合与学生发现和提出问题的真实情景。设计运用信息技术培养学生发现和提出问题的教学方案,为学生学习提供丰富的、开放的空间,鼓励学生从中发现和提出问题。

(二)整体谋划分区域推进创建科学的研究体系

我们认真学习信息技术与学科融合的教学理论,组建了“学科中心组”和“基地学校”。以分区域研讨、全县汇报为主要展示平台,以“沧县小学数学优课评选”活动为契机,在教研员、学科名师、骨干教师等主要研究人员的带动下,创建了分区实验小组。

(三)从课堂教学入手,采取多种研修形式摸索课堂教学路径和教学流程

1.研修保障。准时参加隔周一次的研修活动。在明确各自分担任务的前提下,进行各阶段“问题意识课堂”教学策略的探究,归纳形成阶段性的总结材料。每学年期中、期末分别进行一次初评和总评,及时分四个研究片区进行学术交流;每月上一节实验汇报课、写一份研究论文或实验心得体会、教学反思等,做到边实践、边学习、边总结。

2.分片教研。全县一共划分了4个研究片区,分别是薛官屯实验区、杜林实验区、沧县实验学校实验区、捷地实验区。共涉及14个实验学校。参加实验的学生560人。各实验区都能有序开展以“发现和提出问题”为主题的研修活动,大家积极研讨、相互提升,探讨和构建课堂教学的最佳路径和最佳教学流程。

3.网络研修。为促进课题研修工作的有效开展,保证足够的研修时间,我们采用网络研修的方式。优选资源,名课领航,保证研修质量。

4.重点研修。运用信息技术培养学生发现和提出问题的能力是研究的出发点和关键所在。研修过程中,我们重点探索信息技术与数学学习融合下的小学数学中、高年级课堂教学流程,进行课堂教学改革与反思。

(四)从“两个维度”(课标研究和课堂教学研究),分领域、分学段着手开展运用信息技术培养学生发现和提出问题能力的研究

1.强化研修提升教师课堂教学水平,促进学生发现和提出问题意识的培养,研究运用信息技术培养学生发现和提出问题的路径。

理念支配行动。在研究过程中,我们寻求“信息技术运用”与“学生发现和提出问题意识”的最佳融会点,是我们在课题研究过程中突破的最重要的问题。通过反复的教学摸索和总结,我们最后确定从情景创设和探究学习两个环节入手,运用信息技术手段,促进学生发现和提出问题的意识提升,达到培养学生发现和提出问题能力的目的。

2.研究《课标》、研读教材挖掘小学数学教材中运用信息技术培养学生发现和提出问题的研究研究领域。

我们从教材入手,分年级、分领域的进行研究,运用信息技术手段引导学生发现新旧知识之间的内在联系,寻找学习新知的切入点,发现知识本质,提出数学问题。

数与代数领域:借助信息技术手段,化抽象为具体,让学生经历从数量抽象出数的过程,理解数运算的本质,体会运算的一致性——相同计数单位的累加,在经历学习过程当中,发现规律、提出问题。

图形与几何领域:借助信息技术手段,为學生提供立体到平面、三维到二维之间的转化过程,让学生感受“线、面、体”之间的关系,为探究“图形的特征、图形的测量(周长、面积和体积)”等问题创设丰富的学习资源。

统计与概率领域:将借助信息技术手段,提供形象生动的图像,让学生借助图像发现数据图像的特点。

综合与实践领域:借助主题式研究活动进一步培养学生发现和提出问题的能力。

3.研究运用信息技术培养学生发现和提出问题能力的教学流程。

在研究过程中,分学段按照数与代数、图形与几何和统计与概率等领域分别研究。首先在小学数学教学中建设信息技术支持下的发现和提出问题的课堂环节,结合教材与学生实际情况,教师设计、引导、创设适于学生质疑和猜想的学习活动,让学生自己探究知识生长的切入点,发现新旧知识之间的关联,大胆猜测、勇于验证,发现和提出有价值的数学问题。并将组织学生发现和提出有价值的数学问题的典型流程进行梳理,将重点教学活动进行及时反思,在校级、区级、县级进行研究交流,大家相互学习,不断修改和完善课题研究思路,最后整理出运用信息技术培养学生发现和提出问题能力的教学流程。

四、运用信息技术培养学生发现和提出问题的路径和流程

(一)运用信息技术培养学生发现和提出问题的路径

在贯彻《课标》理念的基础上,我们认真研究课标、理解教材,积极探索,大胆尝试,努力利用多种途径和方式,寻求“信息技术运用”与“学生发现和提出问题意识”的最佳融会点。通过反复的教学摸索和总结,探索出信息技术与学生发现和提出问题能力培养的最佳切入点,架起了信息技术与学科融合的桥梁,总结出了课堂教学中运用信息技术培养小学生发现和提出问题能力两个最佳路径:

路径一:情景创设环节:运用信息技术创设真实的情景,激发学生发现和提出问题。具体做法是借助信息技术手段创设真实情景,引发学生用数学的眼光观察有价值的数学信息,寻找数学信息之间的关联,发现并提出有价值的问题。如:

1.认识周长、认识面积、认识体积等的情景创设环节:借助信息技术手段,将抽象的图形测量转化成具体的线、面、体,引导学生发现图形要素之间的关联,发现和提出问题。

2.图形的认识:借助信息技术手段,呈现三维到二维的转化,由体中抽象出二维的面,引导学生研究发现各种图形的特征。

3.数字的认识:信息技术呈现生活中的具体数量:如五棵树、五枝笔、五朵花、五本书、五头牛等,引导学生找相同,实现由数量到数的抽象过程。

4.数据的收集:信息技术呈现路口交通状况,通过统计分析,获得数据,为决策提供依据。

路径二:自主探究环节:运用信息技术为学生提供丰富多样的学习资料促进学生发现和提出问题。具体做法是借助信息技术手段,为学生提供丰富多样的学习资料,引发学生用数学的思维寻找和分析新旧知识之间的联系(或各要素之间的关联),发现并提出有价值的问题。如:

1.数与运算内容:借助信息技术将抽象的运算形象化,引发学生理解算理。如:两位数乘两位数(点子图)。

2.定律推导内容:借助信息技术将抽象的规律形象化,引发学生发现规律。如:3的倍数特征、乘法结合律等。

3.图形公式的推导:借助信息技术将抽象的公式推导过程清晰化,引导学生寻找新知和旧知之间的关联。如:各种图形的面积推导过程、体积推导过程。

4.数据整理和分析:借助信息技术手段将大数据统计形象化,制成图像。寻找大数据的特点。如:平均数的再认识(平均数会随一组数据中任何一个数据的变化而变化)

(二)研究出了运用信息技术培养学生发现和提出问题的典型课例资源库及不同课型的教学流程

我们通过反复钻研、校级研修、片区交流、县域展示等方式,不断进行修改和完善,探讨科学高效的教学方式和学习方法,最大效率的突出信息技术手段在培养学生发现和提出问题方面的作用,经过两年多的实践和研究,最后探究出了运用信息技术培养学生发现和提出问题的教学流程。

1.教师教学设计流程:信息技术创设真实情景——用数学的眼光发现有价值的数学信息——寻找新旧知识之间(各要素之间)的关联——启发学生猜想发现问题——梳理思路组织语言提出问题——通过探究验证猜想——得出结论。

2.数与运算领域的学习流程:创设真实情景(信息技术)—— 学生提取有效的数学信息(数学化)——寻找数量之间的关联——发现和提出问题

3.统计与概率领域的学习流程:提供丰富的学习资料(信息技术)——学生进行分类、对比——寻找数据的特征——发现和提出问题。

4.空间与图形领域的学习流程:化抽象为形象(信息技术)——学生对比前后变化——寻找各要素之间的关联——发现和提出问题。

5.线上线下相结合学习流程:课前线上发布微课视频,学生完成前置作业——对学生的答题情况进行数据分析整理,了解学情——课堂小组交流,发现和提出问题,当堂研究解决——发布测试题,教师进行线上数据分析整理,调整下节课的教学设计。

五、实践研究中存在的问题

1.课堂教学路径和流程的进一步完善。进一步探索信息技术环境下利于学生发现和提出问题的教学路径,不断进行改进和完善。另一方面,我们加大教师对《课标》理念的培训,让理念支配教学,结合学生实际,灵活调控课堂,做到教学有法但教无定法,达到有效教学努力实现高效课堂。

2.我们只在新授课的范围当中进行研究,对于复习课还需进一步的探究,另对单元整体教学的研究也没能深入,还需站在大单元整体教学视野下,对整个单元整体把控,研究分层次的发现和提出问题的教学策略和模式。

3.面向全体让每一位学生都得到发展。通过课改,学生问题意识明显提高,但学生发现和提出问题的能力不均衡,如何让所有的学生都能发现和提出有价值的问题,还需进一步的思考和研究。

4.站在数学课程的角度,站在中小学基础教育的角度审视本课题研究,考虑发现提出问题与四能、与创新意识的培养、与学科核心素养之间的横向联系;本着九年一贯的思想审视本课题,考虑本课题与初中的纵向联系。

总之,运用信息技术培养学生发现和提出问题能力的实践研究,打通了信息技术与数学学科教学的通道,明确了信息技术与学生发现和提出问题能力培养的途径。运用信息技术为学生创建真实的学习情景、提供丰富的学习资源,营造宽松、自由的学习氛围,启发学生思考解决问题。此项研究,有利于信息技术与数学学科教学的有效融合,有利于《课标》总目标要求的在“在探究真实问题情境所蕴含的关系中,发现和提出问题”这一目标的达成,更有利于学生创新意识和创新能力的培养。

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【责任编辑 王   悦】

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