文章刊登于《时代教育》杂志2024年7月中旬刊（第14期）
课题：本文系2023年度龙岩市教育信息技术研究课题“信息技术环境下学生核心素养培养渗透于课程学习的研究”（ KT2335）研究成果
根据中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》中的战略部署，现代信息技术是教育教学的辅助工具，有助于优化课程结构、提高教学效果。在小学数学领域，信息技术的应用可以有效培养学生的抽象能力、几何直观、运算能力等数学核心素养。本文分析了数学核心素养培养与信息技术融合的可行性，以及整合信息技术与数学核心素养融合的教学策略。
信息技术的多样性能够为数学教学提供多种可能性，创造互动丰富且富有启发性的学习环境，使得数学学习过程转变为具备视觉、听觉和动手操作等多感官参与的综合性学习体验，从而满足不同学习需求的学生。教师科学设计教学内容，将信息技术融入数学教学的各个环节，能够提高教学效率，激发学生的学习动机，培养学生的数学核心素养。
一、数学核心素养培养与信息技术融合的可行性
信息技术的广泛应用为数学教学提供了更多样化的工具，使得小学数学教学能够以动画、互动软件等方式呈现，有效吸引学生的注意力，增强学习的趣味性。信息技术手段能够直观展示数学抽象概念和复杂过程，帮助学生建立起数学概念的具体形象，提高直观想象力。同时，信息技术的集成使得教师能够更有效地分析学习数据，根据学生的学习进度进行个性化教学。希沃白板、思维导图等信息技术手段为教师提供了实践平台，有助于锻炼学生的数学抽象与分析等能力。此外，信息技术的融入帮助教师创新教学方法，为数学教学提供了新的表现形式，使得课堂更加生动，还鼓励学生主动探索问题，能够培养学生的创新意识和独立思考能力。
二、信息技术与数学核心素养融合学习的策略
数学课程要培养的学生核心素养，主要包括以下三个方面：会用数学的眼光观察现实世界；会用数学的思维思考现实世界；会用数学的语言表达现实世界。在义务教育阶段，数学眼光主要表现为：抽象能力（包括数感、量感、符号意识）、几何直观、空间观念与创新意识。数学思维主要表现为：运算能力、推理意识或推理能力。数学语言主要表现为：数据意识或数据观念、模型意识或模型观念、应用意识[1]。
（一）利用思维导图，培养学生抽象能力
在信息技术与数学融合发展的背景下，思维导图可以提供独特的视角方法，帮助教师引导学生将数学概念、公式等关系以图形化的方式表达出来，帮助学生归纳数学知识，促进抽象能力的发展。
以《运算律》为例，教师可以利用X-mind思维导图，创建关于运算律的思维导图，帮助学生可视化各类运算律及其关系，促进学生对数学运算规则的深刻理解。教学开始时，教师展示如何在思维导图中标注“运算律”的主节点，然后引出加减运算律和乘法运算律两个主要分支。对于每个运算律，教师要进一步细化到加法交换律、加法结合律、乘法交换律、乘法结合律和乘法分配律等子节点。利用思维导图层次分明的视觉表达，学生可以清晰地看到各运算律之间的关系以及它们在数学运算规律中的位置。教师还可以借助具体示例展示每个运算律的应用，以及运用加法交换律解释为何3+5与5+3的结果相同。
（二）利用几何画板，提高学生几何直观意识
几何画板软件是提高学生直观想象素养的有效信息技术工具，它使得数学图形的探索变得动态而直观。几何画板允许学生操作几何图形，让学生可以实时看到形状改变时的效果，直接增强学生对几何概念的理解，培养学生的直观想象意识。教师还可以利用几何画板鼓励学生在观察中学习数学，借助清晰的视觉辅助，帮助学生克服抽象概念的理解障碍[2]。
以《三角形的内角和》这一教学为例，教师可以借助几何画板这一信息技术软件，让学生直观地理解三角形的各种性质。在具体的教学过程中，教师使用几何画板软件展示不同类型的三角形，并借助软件的动态调整功能，演示改变三角形的一边或一个角，观察三角形的内角和有什么变化。教师可以引导学生自己操作几何画板，构造自己的三角形，并探索三角形内角和等于180度这一基本几何原理。学生可以自由地移动三角形的顶点，实时观察内角和的变化，帮助学生理解三角形内角和的概念。此外，教师需要引导学生将“内角和”这一概念扩展到更复杂的多边形。学生需要分组工作，每组负责一种多边形，从四边形开始，逐步到五边形、六边形等。学生使用几何画板绘制各种多边形，并通过添加对角线的方法将多边形划分为三角形，计算所有三角形内角和的总和，进而得出多边形的内角和为（n-2）×180°。
（三）利用口算软件，培养学生运算能力
随着信息技术的不断发展，教师可以利用口算软件，让学生更加灵活地练习各类数学运算，并获得即时反馈，及时纠正错误，提高运算准确性。口算练习具有高度的个性化，能让学生根据自身的运算能力自动选择难度，使得每个学生都能在适合自己的水平上得到进步。此外，口算程序软件通常包含积分、排行榜等各种激励机制，能够显著提升学生的学习兴趣，使得数学练习变得更加引人入胜。在教学实施过程中，教师可以利用口算软件进行定期的能力测试，帮助学生巩固学过的知识，同时评估学生的学习成效，为后续教学提供数据支持。
以《小数的加法和减法》这一教学为例，教师可以利用口算小程序——“数学闯关”，使学生在游戏化的学习中提升数学运算能力。教师需要介绍“数学闯关”口算软件的基本功能和操作方法。该软件设计有不同难度级别的数学问题，覆盖小数的加法和减法运算，学生需要在限定时间内解答尽可能多的题目，逐渐提高口算速度。软件的界面友好，操作简单，学生可以轻松地从一级闯关到下一级，每通过一关，难度逐渐增加。为提高学习的趣味性和竞争性，数学闯关游戏设置了在线排行榜，学生可以看到自己的成绩与同学之间的排名。此外，软件还提供试卷生成功能，允许教师将“数学闯关”中的题目打印成试卷，作为学生的课下巩固资料。在课堂上，教师可以组织小组竞赛，让学生在软件中输入答案，利用实时反馈激活课堂的气氛，促进学生之间的健康竞争。同时，教师可以实时观察每个学生的表现，根据需要进行个别指导。
（四）利用微课引入，培养学生推理能力
在探索信息技术与数学核心素养融合主题学习的过程中，微课利用精短的视频课程有效整合信息技术的便捷性与教育的深度，向学生解释复杂的数学概念，为信息技术与数学核心素养的融合提供有效的途径[3]。在培养学生推理能力的过程中，微课能够利用清晰、针对性强的内容传递，使学生在较短的时间内集中注意力理解数学逻辑和推理过程。
以《四则运算》为例，教师需要使用微课这一信息技术，借助动态视频提升学生的逻辑推理素养。教师可以引入哔哩哔哩网站中的《四则运算》微课视频，该视频主要讲述了四则运算的计算规则——先乘除后加减，以及在有括号的情况下先算括号内的运算。微课视频利用国王寻找蛋糕的故事串联知识点，提高了视频的趣味性，引导学生在互动中逐渐掌握四则运算的相关知识。视频中每一个关卡都设置了一道四则运算的问题，比如“20+(20×5-10)÷2=?”，要求学生从多个选项中选择正确的运算顺序和结果，例如选项A：“先算括号里面的，结果为65”和选项B：“先算乘除后算加减，结果为115”。学生需要根据自己对四则运算规则的理解来选择答案，而视频会根据学生的选择展示不同的情节发展，选择正确答案会帮助学生在故事中找到蛋糕，错误的选择则会提供提示和再次尝试的机会。
（五）利用希沃白板，培养学生数据意识
在小学数学教育中，信息技术的应用日益成为增强学生学习体验的重要工具。希沃白板是一种高效的交互式教学工具，能够利用触控交互和丰富的视觉展示功能，使得数据分析过程变得直观，极大地提高学生对数学数据解析能力的理解。因此，教师可以使用希沃白板进行教学，实时展示复杂的数据图表和统计分析，帮助学生在探索数据关系时，能即时看到结果，从而深化对数据分析概念的认知。在处理统计数据时，学生可以直接在白板上操作，完成数据分类、图形绘制，让学生能够直观感受数据间的联系，提升其数据分析能力。此外，希沃白板还支持连接网络，教师和学生可以利用大量在线资源，对比不同数据源，扩展数据分析的深度，增强学生解决实际问题的能力。
以《条形统计图》为例，教师可以利用希沃白板展示条形统计图的形式，引入统计图的基本概念。借助希沃白板的触摸屏功能，教师可以动态地演示如何根据一组数据创建条形图，向学生解释如何为条形图选择合适的尺度、如何排列条形以及如何标注各部分，帮助学生清晰地看到统计图的构建过程，加深学生对数据可视化的理解。随后，教师可以引导学生自行操作希沃白板，将课堂上收集的学生身高、生日等实际数据输入到白板的统计软件中。学生需要自己动手设置参数，选择图表类型并生成图表。在操作过程中，学生学习如何操作软件，并在实践中理解数据的含义，同时观察到不同数据的呈现方式对信息解读的影响，培养学生的数据敏感性和数据分析能力[4]。在完成统计图制作之后，教师可以设置与条形统计图相关的问题，了解学生的知识掌握情况，培养学生的数据意识和数据观念。
（六）动画软件，培养学生模型意识
动画软件能够动态展示数学过程，因此，教师可以使用动画软件展示几何图形的变形。同时，教师还可以运用动画软件来提升教学的直观性，增加课堂的互动性，让学生在操作动画的过程中观察几何图形的变化，加深学生对数学概念背后逻辑的理解，培养学生模型意识。
以《平移》这一教学为例，教师可以利用动画软件演示平移的概念，帮助学生理解几何图形的运动，提高学生利用数学方法解决问题的能力。教师需要利用动画软件创建一系列的基础教学动画，展示不同图形如何在平面上进行平移。透过动画，学生可以清晰地看到图形在水平或垂直方向上移动时，每一点的轨迹都是平行且等距的，这种直观的展示使得理解更为容易。教师还可以引导学生使用动画软件进行实践操作。同时，学生还需要选择正方形等简单的图形，尝试自行创建平移动画。学生需要设置图形的初始位置，并定义平移的方向和距离，软件将自动生成图形平移的动画过程。在活动中，教师可以提出具体的问题让学生解决，如让三角形从屏幕的一边移动到另一边，过程中需要避开障碍物。
随着信息技术在教育领域的日益普及，其在数学教学中的应用展现了极大的潜力，有助于激发学生的学习兴趣、提升教学效率。在实际操作和互动体验中，学生能够更深刻地理解数学概念，并在实践中锻炼其解决问题的能力，发展核心素养。未来，随着技术的进一步发展，信息技术与数学核心素养的深度融合将成为推动教育创新的关键因素。（作者系福建省龙岩市永定区青少年学生校外活动中心教师）
注：[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2]陈雨萌.核心素养背景下信息技术与小学数学的融合策略[J].中小学电教(下),2023(06):94-96.
[3]吴军强.核心素养视域下信息技术在小学数学教学中的科学应用[J].家长,2023(30):59-61.
[4]移梅.核心素养下初中数学与信息技术深度融合探索[J].中学课程辅导,2023(20):117-119.
