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教育软件下的小学数学教学

教育软件下的小学数学教学

摘要:传统小学数学教学模式存在一些问题,使用教育软件辅助教学能弥补不足。文章分析了基于教育软件的教与学模式,并分别结合概念教学和解题教学两种场景,对教育软件辅助数学教学展开了相关的探讨和研究。

关键词:教育软件;小学数学教学;数学教学研究

一、绪论

小学阶段的数学课程能为学生的逻辑思维、创新思维等能力打下扎实基础,因此小学数学的教学质量显得尤为重要。我们的传统数学教学模式是:教师使用粉笔在黑板上板书教学,并辅助于诸如直尺、圆规等教学工具;教师辛辛苦苦的板书教学带来的是静止在黑板上的各式数学图形、图案界面。这种传统的教学模式存在一些不足之处,比如不能够化数学知识的抽象性为形象性,不能将数学美精彩地展现给小学生,更无法形象地演示数学概念、以及图形和轨迹等的演变过程。这样的教学模式不能让小学生充分直观地理解抽象性强的数学知识,不能为他们提供数学实验的条件,同时也无法调动学生的学习积极性,无法有效地培育学生的核心素养。借助教育软件辅助教学,将能较好地弥补这些不足之处。

二、教育软件辅助数学教学的发展现状

计算机在20世纪中叶诞生,之后世界各国开始尝试使用计算机辅助教学,1959年IBM公司率先开发出计算机辅助教学系统。伴随着信息技术的进一步发展,慢慢地各学科的教育软件也纷至沓来,使用教育软件辅助教学也蔚然成风。在美国,数学教学过程中常见的辅助教学软件为几何画板。它是由美国人在20世纪80年代研发出来的。几何画板是世界上第一个动态几何软件,其面世后,得到了国际上数学教育从业人员的欢迎。后来又出现了Cabri、Cinderella、GeoGebra等软件,纷纷加入辅助教学的队伍中。我国的教育软件辅助教学起步稍晚,在1996年,国内引进了几何画板,之后随着时间的推移,软件得到了推广,很多数学教师开始学习软件,并将其有效运用到数学教学中。到了2002年,我国成功研发了国产软件———超级画板,其面世又为我国的计算机辅助数学教学起了一个推进的作用。超级画板是由我国自主研发的、具有国际先进水平的教育软件。伴随着它的出现,国内一些地区开始使用超级画板辅助数学教学。随着信息技术的进一步发展以及智能手机时代的到来,形形色色的国产教育软件、手机APP教育软件也纷纷加入数学教育软件的队伍中,进一步掀起了软件辅助数学教学的浪潮。

三、基于教育软件的小学数学教与学模式

在小学数学教学过程中,教师可在适时和适当处借助教育软件,如在创设情境时、在知识的延伸扩展处、在教学的关键处、在思维的障碍处、在变式练习中等情况下使用教育软件辅助教学,能取得较好的效果。教育软件能够为小学生呈现出更为精彩灵活、直观动态的课堂面貌,能同时满足教学与学习两种需求。(一)教育软件能有效辅助数学的“教”作为小学数学教师,可以使用软件制作日常的课堂课件,使用软件进行知识的直观、动态的演示,甚至还可以使用软件进行学校的教学、科研课题研究。此外,教育软件还能够为小学教师构建探究性学习的课堂。软件可以提供崭新的数学探索的实验环境,它能在计算机上模拟出新颖、活泼、美观的面貌,从而很好地吸引小学生的注意。通过软件能调动小学生的积极性,让他们主动地去探究数学知识,“做数学”。(二)教育软件也能有效辅助数学的“学”教育软件能够在课后,继续提供自主探索、动手实践的虚拟数学实验室。小学生可以使用软件的动态计算、动态测量、动态作图等功能来帮助自己理解和复习教师此前教授的知识点,为他们营造出探索疑问的环境、并且能有效启迪他们的思维,最后对相应的答案还能进行机器检验,其可以满足学生的自主性学习活动的需求。

四、教育软件辅助小学数学概念教学研究

数学是基础学科,同时也是一门抽象学科,概念的抽象性对于小学生来说,本身就是一个学习的难点。如何才能让他们更好地记忆、理解和掌握概念,这是教学中面临的一个重要任务。概念教学是数学教学的重要组成部分。在小学数学教学中,如果学生用背定义、背定理的方法学习概念,这种办法是不大符合认知规律。数学教育家提出了使用数学实验的方法,即让学生通过实验经历一下知识发现的过程。借助教育软件,如超级画板来辅助教学就能满足这样的需求。通过软件在课堂中的介入,软件呈现出来的界面更好地让学生了解概念的来龙去脉、前因后果,避免学生对概念单纯的死记硬背;通过软件的模拟效果,还能更好地让小学生参与到数学概念的探索和发现过程,降低他们对数学知识的乏味感、恐惧感,同时也让他们进一步明晰了概念,更加透彻地理解了概念,各种知识点进一步得到巩固,这也为之后的学习和探究奠定扎实的基础。例如,在讲授“三角形内角和”一课时,教师利用教育软件———超级画板开发出探究“三角形内角和”的课件,并在课堂上开展辅助教学活动。教师拉动三角形的三个顶点,三角形的三个内角的角度值随之动态变化,而其的总和均保持在180这个数值。发生认识论创始人皮亚杰提出的认知发展的阶段性理论认为,儿童认知形成的过程是先出现一些凭直觉产生的概念,这些原始概念构成思维的基础,在此基础上经过综合加工形成新概念,建构新结构,这种过程不断进行,这就是儿童认知结构形成的主要方法。通过软件的直观、动态的演示,教师能让小学生凭直觉产生“不同三角形的内角和保持180这个数值不变”的概念,再进一步通过教材中的内容验证了三角形内角和定理。通过教育软件的辅助教学,这堂概念教学课将取得比传统教学手段更好的效果。

五、教育软件辅助小学数学解题教学研究

美国数学家波利亚在《怎么解题》一书中提出“怎么解题表”,该表把数学解题全过程分为“理解题目”“拟订方案”“执行方案”和“回顾”四个步骤。在日常的解题教学过程中,教师可以使用教育软件来辅助开展学生的题目训练活动。通过软件进行知识的直观、动态的演示,借助软件的动态计算、动态测量、动态作图等功能,教师能有效启迪学生们的思维,最后还能对相应的答案进行机器检验,这些都是传统课堂难以做到的。小学生年龄偏小,在解题教学过程中,题目的意思时常具有一定的抽象性,即使教师对题意进行讲解,有时候还是不能让他们完全了解清楚,尤其是跟不上课堂节奏的学生对题意更觉得晦涩难懂,而这时如果使用教育软件,既可以减轻教师准备各种实体教学用具的负担,又可以解决题目的抽象和繁杂性问题,化数学知识点为可视化,或者模拟仿真数学问题,这样就能让小学生更好地“理解题目”;在“拟订方案”的过程中,利用软件进行动态操作演示,结合其互动性,可以更容易凸现题目知识点间的内在联系,拓展学生的解决思路,让他们更有效地寻找合适的解题方法,并“拟订方案”,即拟定解题的步骤;在“执行方案”的过程中,软件可以随时帮助小学生进行一些解题过程中关联问题的探究、思考、验证活动,为师生提供了更加广阔的探究空间与思维角度;而在“回顾”步骤中,软件也能够帮助师生验证解出来的答案。例如在讲解“角是有大小的,角的大小和边的()有关,和边的()无关”这道填空题时,一部分的学生看到该题目,都会觉得角的大小跟边的长短有关,因为学生们发现边变长了,角似乎看起来也变大了,边变短了,角又好像看起来变小了,却无法发现角的角度并未发生变化。基于这种情况,我们借助教育软件,比如超级画板开发出该题的课件,学生可以通过鼠标操作,可以拉动课件中的角的边,也可以变动角的张口。借助软件呈现出可视化、虚拟化、互动性的数学实验界面,让学生进一步明晰题目意思。同时课件的互动性也能激发了学生的学习探究热情,调动学生参与的兴趣,成功吸引学生主动思考问题,学生通过一番操作,可以发现他们可以调动边的开口大小,也可以调动边的长短,那究竟这两者跟角的大小有无关系呢,带着疑问继续操作课件,他们逐渐发现角的大小和边的开口大小有关,和边的长短无关。在最后的“回顾”阶段,教师还可以利用软件的“动画”功能,快速展示角从0度到180度的变化画面,以此进一步验证该题的答案。

六、结语

教育软件无论是用于辅助小学数学的概念教学还是解题教学,均能有效地提高课堂教学质量。各学校应重视教育软件在课堂中的引入和运用,并将提升教师的信息技术能力纳入培养计划。而在开展软件辅助教学之后,教师们也应及时总结经验,并尽可能将相关课件共享出来,与身边的其他教师交流探讨,形成教学研究的圈子,共同提高软件的应用能力。

参考文献:

[1]张景中,左传波.超级画板范例例程[M].北京:科学出版社,2004,10.

[2]王晓芜,陈莉,王荣良.中小学教育信息化发展与实践研究[M].上海:华东师范大学出版社,2005,9.

[3]张建锋.关于信息技术教育软件的发展现状与趋势研究[J].教学仪器与实验,2014(3).

[4]王金秋.几何画板辅助小学数学教学的研究[J].硕士毕业论文,2015.

作者:陈冰 张越炜 单位:潮州市湘桥区城南小学