教育教學論文 淺談信息技術作為認知工具與小學數學的整合——以《平行四邊形的面積》為例

1、淺談信息技術作為認知工具與小學數學的整合 以平行四邊形的面積為例重慶市南岸區(qū)珊瑚康恒小學校 萬里海 摘要：信息技術作為認知工具在小學數學課堂的運用,是加強學生感知，建立表象的一種重要方式。以平行四邊形的面積為例，在知識引入、知識建構、答疑解惑、拓展應用中信息技術使數學課堂更加的生動具體，充分發(fā)揮學生的主動性、積極性，使數學課堂充滿智慧。關鍵詞：信息技術；認知工具；小學數學；整合數學理解一般要經過“直觀感知建立表象抽象本質建立模型”的過程，數與形的有機結合，才能實現直觀感知與數學抽象的深度融合，有效地促進學生的數學理解。從學生個體發(fā)展的角度看，學生在頭腦中建立正確而豐富的表象，對知識的理解才會產

2、生由量的積累到質的飛躍過程。因此，在教學中，教師要不斷地去豐富學生的表象積累，才能更好發(fā)展學生的思維。信息技術作為認知工具在小學數學課堂的運用,是加強學生感知，建立表象的一種重要方式。小學數學課程標準的基本理念認為，“信息技術的發(fā)展對數學教育的價值、目標、內容以及教學方式產生了很大的影響。數學課程的設計與實施應該根據實際情況合理地運用現代信息技術”，要把信息技術完美地融入到教學設計中就像使用黑板、粉筆、紙和筆一樣自然。為了讓信息技術的使用與教學過程渾然一體，平行四邊形的面積計算一課教學中，教師圍繞教學內容提出問題，并用信息技術為學生呈現問題情境；學生以教師拋出的“錨”或搭建的“支架”為出發(fā)點進

3、行合作、探究，并用信息技術手段呈現和交流自己對知識的理解，最終形成對知識的建構。在利用信息技術進行交流、建構和應用的過程中，培養(yǎng)了學生自主探究、合作學習的能力，并發(fā)展了學生的信息素養(yǎng)。具體而言，本課信息技術與小學數學的整合主要體現在以下幾個方面。一、知識引入：利用多媒體創(chuàng)設兼具趣味性和啟發(fā)性的情境華羅庚曾經說過，對數學產生枯燥乏味、神秘難懂的印象的主要原因就是脫離實際。再加上靜態(tài)的文字，抽象的圖形及教師的口語滿足不了小學生比較活躍的心理要求，所以知識的引入不僅要選擇現實的生活材料，還要體現趣味性和啟發(fā)性。本課伊始，即運用多媒體課件，為學生創(chuàng)設“圈地做花圃”的問題情境。師：“你能目測一下這兩塊地

4、的面積，哪塊大呢？”生：長方形面積的地大，因為它是方正的。而平行四邊形是斜著的。生：平行四邊形面積的地大。由此，生動的畫面，鮮明的色彩，美妙的音樂使數學學科抽象、枯燥的學習內容形象化、生動化并藝術化，教材一下子“活”了起來。這種圖文并茂的表現形式，這些貼近學生生活的鮮活素材，使學生的學習興趣更加濃厚。同時，教師根據情景提出的極具啟發(fā)性的問題，不僅為學生創(chuàng)造了強烈的學習需求，還為后面平行四邊形與長方形的轉化奠定了基礎?？傊枚嗝襟w創(chuàng)設的問題情境，生動有趣、貼近生活且具有啟發(fā)性，能最大限度地激發(fā)學生探究的欲望。二、知識建構：利用展示平臺分享學生動手操作的成果親親課堂提倡解放孩子手腳，讓孩子直接

5、參與操作實踐，在操作實踐中獲得表象，內化表象，釋放孩子的美、善和生命能量。同時，操作活動應體現為一種思維活動，即教師要鼓勵學生復述操作過程、再根據操作順序說出思考過程，根據操作的結果，說出結論，并與同伴一起分享。在新授課環(huán)節(jié)，教師給學生設置了一個開放的、富有挑戰(zhàn)性的問題情境：“想辦法比一比這兩塊地的大小”，并組織學生展開小組合作學習。旨在讓學生通過合作探究，真正實現學生的數學學習過程是一個數學知識的再創(chuàng)造、再發(fā)現過程。師：你能小組合作，找到方法比較這兩個圖形面積的大小嗎？學生小組合作、主動探究方法。然后利用展示平臺分享各組的探究結果。生1：我們用了“數格子”的方法，發(fā)現長方形剛好有24個滿格，

6、平行四邊形有20個滿格和8個半格，也就是24個滿格。你們覺得這種方法如何？此時，每個孩子都是評論家，大都覺得這一方法比較麻煩，可操作性不強。生2：我們用了“重疊”的方法，發(fā)現“平行四邊形可以變成一個面積相等的長方形”。你們覺得這方法如何？學生對這一方法報以掌聲，覺得很巧妙。生3：我們用了“剪拼”的方法，就是沿著平行四邊形的一條高剪下一個三角形，平移到右邊后拼成一個長方形，由此可以得出平行四邊形和長方形面積相等。對這一方法，大家表示和重疊方法有相似之處，但更方便和巧妙。在這個學生自主探究，構建新知的過程中，展示平臺讓每一組學生的智慧成果都直接呈現出來，供大家討論和交流。通過可視化的描述和開放性的

7、質疑，整個課堂借助展示平臺達到了師生、生生之間全面、充分且深度的交流。學生在質疑與解惑中，始終處于積極地傾聽、思考、探究與評判狀態(tài)。這種直接的思維碰撞讓學生收獲的不僅僅是一個結論，更重要的是數學的思想和方法，還有對數學的熱愛。三、答疑解惑：運用多媒體展示知識形成過程數學中許多概念是以靜止的形式呈現，因此在教學中要將靜止的過程通過模型、動畫等進行具體化、形象化，促進學生的理解，激發(fā)學習的興趣，從而將抽象的、不可見的概念以形象化的模型、動畫等表象的形式進行儲存，幫助學生加強表象。在學生自主探究和交流的過程中，由于學生缺乏一定的抽象思維能力和空間想象能力，往往在知識難點處會出現疑惑，教者如能恰當的利

8、用好信息技術，既有利于及時點撥和調控，也利于學生空間想象能力、解題能力的培養(yǎng)。在教學中，部分學生對于長方形向平行四邊形的轉化，以及轉化后二者的關系不容易理解，于是我們借助多媒體課件極為豐富的表現力，通過呈現“剪切”、“平移”、“旋轉”、“提取”等圖形的割補變化過程，生動地再現知識形成過程。這不僅將抽象的過程形象化，同時也進一步梳理了各種方法。 通過動畫再現，克服了學生感官的局限性，減少學生思辨的困難，擴大學生的認知空間，縮短學生的認識過程。這種形象、生動、直觀且一目了然地表現方式既發(fā)展了學生的抽象思維能力，也培養(yǎng)了他們的空間想象能力。四、拓展應用：利用專題網站升華數學知識專題學習網站是依據數學

9、課程標準，以教材為主要學習內容，輔以網上資源作為拓展知識，利用信息技術為學生提供的一個網絡資源環(huán)境。 利用互聯網搜集了平行四邊形面積的相關素材，經過梳理，將素材以動畫、聲音、文字、圖片、游戲等形式整合到專題學習網站中。網站的設計綜合應用了多種軟件：用photoshop設計網站模版，用dreamweaver進行網站頁面編輯，用acdsee對圖片進行了處理，用format factory轉換了相應的視頻和音頻格式，用會聲會影對視頻進行了編輯，最終形成了內容豐富、形式多樣的五大版塊。在“學習園地”學生可以再次溫故平行四邊形向長方形的轉化過程；在“歷史回眸”版塊學生可以了解到中國古代偉大數學家劉徽的“

10、割補術”，以及古希臘數學家們計算圖形面積的方法；在“輕松演練”中豐富有趣的各種變式訓練能幫助學生形成技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力，而且人機交流及時的反饋教學信息，能矯正學生的知識誤區(qū)；“生活應用”欄目向學生呈現了平行四邊形在生活中的巧妙用處；“快樂驛站”里刺激有趣的游戲不僅幫助學生鞏固知識，還在快樂地練習中體驗成功，感受數學學習的樂趣?？傊?，通過專題網站，我們突破了以往教學在時間和空間上的局限，使教學中的結構材料多元化，留給學生充分的探索空間，也從多角度培養(yǎng)學生動手操作、運用聯想、多求變化、知識活用的能力。綜上訴述，在情境引入、知識建構、答疑解惑、拓展應用等關鍵點上教師借助信息技術實現建構主義所要求的情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素，充分發(fā)揮出了學生的主動性、積極性，在自主探究的過程中，不僅達成了知識目標，還提高了他們動手操作的能力、合作學習得能力，并逐步培養(yǎng)了學生進行數學學習所必須的信息素養(yǎng)。在這個過程中，信息技術作為認知工具在小學數學課堂中有效整合，實現課堂教學最優(yōu)化，使學