新课程标准下信息技术与数学课堂教学深度融合的研究

叶秋环

(福建省漳平第三中学,福建 龙岩 364400)

新课程标准下,信息技术在数学教学中的应用已成为促进学生数学素养提升的重要途径.数字化和信息技术工具的发展为数学教育提供了新的可能性,能够激发学生的学习兴趣,提高其对数学的理解.

1 信息技术在数学教学中的应用

1.1 数学教学资源的数字化

数学教学已经迎来了数字化时代,学校和教育机构不断努力将课程资源和教学资源数字化.数字化资源包括电子教科书、在线练习题、教学视频和虚拟模拟工具.这些资源为学生提供了更多的学习途径,帮助学生更好地理解数学概念.学生可以随时随地访问这些资源,自主学习,弥补知识差距[1].

1.2 互动性与个性化学习

信息技术为数学教学引入了互动性.教育软件和在线平台提供了互动性的学习体验,让学生参与到学习过程中.互动性有助于激发学生的学习兴趣,提高学生的参与度.此外,信息技术还支持个性化学习,根据每位学生的学习需求和速度调整教学内容,确保每个学生都能在适合自己的节奏下学习数学.

1.3 模拟和虚拟实验

数学教学的发展已经使模拟和虚拟实验成为小学数学教学的重要组成部分.这些工具在教授小学数学知识和概念时具有显著的优势.在虚拟环境中,学生可以探索几何图形的性质,进行数值运算,解方程等,而无需担心出现错误.这些工具让学生能够根据自己的实际情况调整学习,不同学生在数学方面的理解和学习速度各不相同,模拟和虚拟实验允许学生以个性化的方式学习.学生可以反复实验,直到完全理解.

1.4 数据分析与统计

信息技术提供了强大的数据分析和统计工具,对数学教育具有重要意义.通过使用电子表格和统计软件,学生可以分析真实世界的数据,从中提取数学模型和规律.这有助于培养学生的数据分析技能,使学生能够更好地应用数学知识解决实际问题.同时,解决实际问题能力为学生发展提供了有力支持,因为数据分析和统计已成为各行各业中的重要技能.信息技术的应用使数学教育更加现实和实用,为学生提供了重要的职业竞争优势[2].

2 信息技术与数学教学深度融合策略与实践

2.1 虚拟实验和数学模拟

虚拟实验和数学模拟是一种通过计算机软件或在线工具模拟数学概念和问题的方法,是信息技术与数学教学深度融合的重要策略之一.它能够为学生提供学生安全、互动的虚拟环境,学生可以利用其探索和实验数学概念,从而更好地理解和应用抽象的数学原理.学生可以在虚拟实验中调整参数、模拟各种情景,并观察结果,从中推导出数学规律.亲身体验有助于学生更深入地理解数学原理,培养解决问题的能力,课堂教学质量也得以提高,对教育事业的发展也能够起到良好的推动作用.

2.2 多媒体开展数学游戏和竞赛

多媒体数学游戏和竞赛是一种教学方法,旨在提高学生对数学的参与度和兴趣.其方法利用信息技术和游戏化元素,将数学教学变得更具吸引力和互动性.多媒体数学游戏和竞赛利用游戏化学习的理念,将数学教学与娱乐相结合,游戏具有挑战性、互动性和奖励性,可以吸引学生的兴趣,让学生更积极地参与数学学习.通过游戏,学生可以在解决问题的过程中获得乐趣,从而更深入地理解数学概念.多媒体数学游戏和竞赛通常允许学生根据自己的水平和兴趣选择不同难度的任务.个性化学习有助于满足不同学生的需求,使每个学生都能在适合自己的节奏下学习数学.

例如,在学习“正数和负数”时,采用多媒体数学游戏和竞赛的教学方法可以极大地激发学生的学习兴趣,提高学生的课堂参与度.教师可以设计一款互动性强的多媒体数学游戏,让学生在游戏中通过操作正数和负数,解决实际问题.例如,设置一个虚拟世界,要求学生通过移动角色、进行交易等方式,体验正数和负数在实际生活中的运用,游戏既有趣又具有挑战性,能够吸引学生的注意力,使学生在娱乐中潜移默化地学到知识.教师还可以组织多媒体数学竞赛,让学生在竞技的氛围中体验学习的乐趣,竞赛可以包括各种形式,如团队对抗、个人比赛等.在竞赛中,设置与正负数相关的问题,让学生迅速做出正确的数学判断和计算.通过竞赛,学生不仅能够提高解决问题的速度和准确度,还能培养团队协作精神,激发对数学的热爱.

2.3 实际数据分析

实际数据分析是一种教学方法,旨在将数学与现实世界的数据和问题相结合,培养学生的数据分析技能和数学应用能力.其方法的理论基础在于认识到数学在解决现实问题和作出决策中的重要性,实际数据分析不仅帮助学生理解数学统计和数据可视化的原理,还培养了学生的批判性思维和问题解决能力.在实际数据分析中,学生学习如何获取、整理和分析真实世界的数据集.这包括数据的收集方法、数据整理和数据可视化.学生还学习如何运用统计工具和技术来解释数据,发现趋势和模式,并作出推断和预测.信息技术工具在实际数据分析中扮演了关键角色.学生可以使用电子表格软件(如Microsoft Excel)来处理数据,进行基本的统计分析,制作图表和图形.此外,统计软件(如SPSS、R或Python)可以用于更复杂的数据分析和建模.这些工具使学生能够更快速、准确地分析大量数据,并从中提取有用的信息.

例如,在学习“多边形及其内角和”时,采用实际数据分析的教学方法能够使学生更深入地理解多边形的性质,并将抽象的数学概念与实际问题相结合,培养学生的数据分析技能和数学应用能力.教师可以设计一个实际场景的数据收集任务,要求学生在实际生活中测量和记录不同多边形的边长和内角.例如,让学生在学校内或周围环境中测量校园建筑物的不同墙面的边长,并记录下每个墙面的内角度数,实地测量可以让学生亲身体验到多边形的不同形状和内角规律,同时获取真实的数据用于后续分析.学生可以使用电子表格软件进行数据整理和分析,输入所收集的数据,并通过电子表格的函数和工具计算多边形的内角和,制作图表展示不同多边形的内角和随边数的变化趋势.通过这个过程,学生不仅学会了如何利用信息技术工具处理大量数据,而且深化了对多边形内角和的理解[3].

2.4 跨学科整合

跨学科整合是一种教学方法,旨在将数学与其他学科,特别是与科学的学科相结合.其方法的理论基础在于将数学应用于实际问题解决和跨学科项目中,以培养学生的综合能力.信息技术在这一过程中起到重要作用,可以帮助学生整合数学知识与编程、科学实验等领域.整合有助于学生更好地理解数学的实际应用,同时培养了解决跨学科问题的能力.跨学科整合的理论基础在于承认不同学科之间的联系和互动性.现实世界的问题通常涉及多个学科的知识和技能,因此单一学科的教育往往无法提供全面的解决方案.通过将数学与其他学科相结合,学生可以更好地应对复杂的问题,同时培养综合思维和解决问题的能力.信息技术在跨学科整合中具有多重作用.可以用于数据收集和分析,帮助学生整合不同学科的数据和信息.信息技术可以用于模拟和建模,以帮助学生预测和理解现象.此外,编程和计算工具可以用于解决复杂的数学问题和模拟现实情境.

例如,在学习“轴对称”时,通过跨学科整合的教学方法,可以将数学与信息技术和艺术等学科相结合,使学生更深入地理解轴对称的概念,并培养学生的综合能力.可以设计一个跨学科项目,要求学生通过使用信息技术工具创建轴对称的图形,并在其中加入艺术元素.学生可以选择任意图形进行轴对称的设计,然后使用计算机绘图工具进行实现,其项目既锻炼了学生的数学技能,也培养了学生对艺术的理解和创造力.信息技术工具在这一过程中起到了辅助和增强的作用,使学生能够更灵活地运用数学概念进行创作.在实践教学中,教师可以组织学生分组协作,共同完成跨学科整合项目.

3 信息技术与数学教学深度融合评估与反馈

多元化的评估方法至关重要.信息技术允许教师使用多种工具和技术来评估学生的学习成果.这包括在线测验、互动式模拟、数据分析等.通过不同的评估方法,教师可以更全面地了解学生的知识水平和技能掌握程度.实时反馈是至关重要的,信息技术可以支持即时反馈,教师可以根据学生的表现立即调整教学方法,提供额外的支持或挑战,以确保每个学生都能够跟上课程,其反馈有助于及早发现学生的困难并解决问题.

此外,数据分析和学习分析工具可以为教师提供更深入的洞察.通过收集和分析学生的学习数据,教师可以识别出模式和趋势,从而更好地了解整个班级的需求.这使教师能够更好地个性化教学,并制定有针对性的改进计划.评估与反馈应该是一个持续的过程.教师和学生可以在整个学年或学期中不断进行评估和反馈,以确保学生的成长和进步.这需要建立有效的沟通渠道,鼓励学生参与自我评价,并让教师积极回应学生的需求和反馈.

4 结束语

在新课程标准下,信息技术与数学课堂教学的深度融合为学生提供了更丰富、更互动、更个性化的学习体验.这项研究强调了虚拟实验、数学游戏、数据分析和跨学科整合等策略的重要性.通过有效的信息技术整合,教师可以培养出更具创造力和解决问题能力的学生,学生也可以更好地应对未来的挑战.这一深度融合不仅拓展了数学教育的边界,也为学生未来发展奠定了数学基础.