——郑州高新区外国语小学数学学科信息技术与数学课堂教学融合案例
我校信息化工作聚焦教育教学数字化，积极构建教育数字化转型新模式与智慧教育融合应用体系，激活教师教学智慧，提升数字素养与技能，发挥现代化信息技术在教育教学中的辅助作用，更好地服务课堂教学工作，让课堂更高效，更有活力、更有质量。本文主要从“为什么要进行信息技术与学科教学融合”“信息技术与数学课堂融合的途径有哪些”“如何有效融合”三个方面阐述我校信息技术与数学课堂教学融合的实践。
一、为什么要进行信息技术与学科教学融合
（一）融合是教育信息化的一个重要目标，有利于提高课堂教学质量
当下教育改革的重点之一是教育信息化，信息技术要与教学课堂深度融合，使教学模式跟上教育发展的步伐，提高教学水平。未来教育发展中，智能教育、智慧课堂、大数据、人工智能、VR虚拟现实技术将发挥着越来越重要的作用。
（三）信息技术融合教学是培养学生创新精神和实践能力的一个重要途径
信息技术融合要求学生学习的重心不再仅仅是“学会”知识上，而是转到“会学”上，逐步地要求学生能利用信息技术自主解决问题。通过信息技术融合学生对自己的认知结构进行重新构建。通过生生互动，组际互动，师生互动等多项互动方式，极大地扩展了学生进行知识探究的自主性，在这种宽松的学习氛围中，学生畅所欲言，每个学生既是学习者，又是课堂学习资源的创造者。有效地培养了学生合作能力、创新能力和实践能力。
（四）信息技术融合有利于提高教师的专业知识水平和教学水平
数学教师应从自己学科的角度来研究如何使用信息技术来帮助自己的教学，把信息技术融入数学学科教学中去，就像使用黑板、笔、纸和笔一样自然流畅使原本抽象的数学知识形象化、生活化，有利于充分地解释数学概念的形成和发展，展示数学思维的形成过程，使学生不仅掌握数学知识，而且喜欢这门学科。
二、信息技术与数学课堂融合的途径有哪些
课堂教学中，信息技术已经发挥着无可替代的作用；如何加强新技术与数学学科有效地结合起来，提高数学课堂教学效率，越来越受广大教师同仁的重视。结合教学实践，从这五个方面来谈一谈信息技术与数学课堂融合的途径。
（一）多媒体让数学课堂充满活力
多媒体技术是信息技术现代化的重要标志，常规教学中由于受客观条件的限制，有一些知识的理解用常规的教学手段难以达到一定的效果，而利用多媒体技术能给学生深刻的印象，使数学课堂充满活力。教师无需更多的语言便能传递了这些数学信息，将不易表述的内容清晰、形象、生动地展示在学生面前。同时利用了多媒体，简化了教学程度，加快了教学的节奏，加大了课堂教学的密度，提高了课堂教学效率。
例如：在讲授二年级上册《7的乘法口诀》一课时，可以用动画视频作为课堂导入。有了这样的课堂导入就等于成功了一半，一堂数学课如果能够运用多媒体去创设良好的学习情境，巧妙的开头就能够激发学生浓厚的兴趣和强烈的求知欲，使学生的注意力很快地集中到课堂教学的内容，让学生变被动为主动，在轻松的氛围中学到知识，使教学过程能够顺利地进行。在这直观形象、充满动画乐趣的画面中学生的思维一下子被吸引住了，学生那种急于知道结果的心情，诱发他们对新知识产生浓厚的兴趣。从而起到事半功倍的效果。
（二）交互式电子白板让数学课堂充满和谐互动的气氛
当前正在使用的是希沃电子白板，它是一款专门针对教学场景设计的互动课件工具，与传统PPT比起来，增加了很多互动功能。它分为备课和授课两种模式，可以导入pptx格式课件直接使用，也可以自己制作课件，基础操作比较简单，希沃的最大优势在于简化了很多功能上的操作，文本符号的输入和图形的制作方面等方面比普通PPT制作方便很多。
在授课模式下也有很多好用的功能，比如单个对象或多个对象可以任意拖放，放大缩小，工具笔、放大镜、克隆功能、蒙层功能等等，还有思维导图、课堂活动、学科工具等。
案例1：克隆功能，在讲授《植树问题》一课中，需要学生动手去操作，这时候可以点击克隆功能，每需要一棵树，可以进行一次克隆，方便快捷。
案例4：在制作思维导图方面比普通ppt简单好操作，添加父级、同级、子级主题只需要点击上下左右这四个加号即可实现，并且可以在备课模式下隐藏下一级的主题，授课模式下可随教学进度再展开下一级主题。备课端右侧思维导图工具中，还可以插入图片、视频、公式和备注等。
案例5：课堂活动中可以制作趣味分类、超级分类、选择填空、知识配对、分组竞争、判断对错这6种活动，根据课程类型选择合适的课堂游戏，让学生有参与感，实现课堂互动高效性。
案例6：在希沃白板中还有一些适合各学科教师使用的学科特色工具，这些都极大地提高了教学效率，数学画板功能，它是我们数学老师的福音。数学画板是由网络画板提供的。我们在备课的时候，可以很方便地将网络画板的课件的插入到课件中，授课时只需点击课件中的打开在线画板，即可启动画板课件。画板资源丰富，不仅可以绘图，还可以让图形动起来，让数学变得直观易理解。比如在《圆的认识》一课中，通过几何画板不够让学生动手操作，在演示的过程更直观地认识圆心、半径、直径的特征和关系；在探究《圆的周长》时，可以通过几何画板画出不同半径的圆，通过动画演示，将圆的周长滚动到尺子上，方便观察半径与圆的周长的关系。在探究《环形（封闭图形）植树问题》时，通过几何画板的操作增加或者是减少树的棵数，通过动态的变化直观地看出段数与点数之间的关系，便于总结植树问题中隐藏的点数与段数之间的关系。
案例7：希沃的移动授课功能也很方便：手机下载安装希沃白板app。保证手机电脑在同一网络中。班班通打开课件，手机上显示已打开，点击“开始授课”，可以遥控翻页、批注、传屏和摄像。当我们上课需要使用某个视频但又来不及下载时，可以使用投屏功能，直接在手机上播放，即可将视频同步到电脑端，就像电视投屏一样。在课堂中进行小组活动时我们可以用摄像功能进行直播。
案例8：除此之外，希沃还可轻松绘制几何图形，在授课模式下还可进行展开、调节、旋转、填充，还可以使用测量工具在屏幕上进行测量长度和角度。
案例9：班级优化大师。除了以上功能以外，希沃还打造了一款课堂管理软件，班级优化大师。这是一个类似学生光荣榜的系统，老师可以对其进行个性化设定，每个学生也会随机分到一个头像，老师也可以自己更换设置这些头像。这款软件可单独使用，也可与电子白板联合使用。在授课模式下，点击下方菜单栏中的班级管理即可打开，点开之后再缩小，页面上会出现“小猴子”的图标，随点随用。上课回答问题学生较多，不好选择时，可以随机抽选学生回答，避免重复点同一名学生，让每个学生都参与课堂活动。降噪器、抽奖神器、接龙抽选、小组抽选等小工具解决了课堂沉闷、学生上课没兴趣的问题。如果学生表现好，比如说发言，回答问题很有新意，都能获得加分，相反地，如果学生在课堂不专心、开小差等，也可以减分，加分项和减分项可通过手机端app自定义设置。这是我们学校的养料卡，我们可以将养料卡细则中的几项设置为加分项，这样能够更方便地进行评价。大家可根据评价需要，进行个性化的加分减分项的设置，更高效地进行课堂的管理，提升课堂活跃度。
（三）微视频（微课），让我们的教学重点不被遗忘
我们也可以自己制作微课，推荐一款制作动画微课的软件——万彩动画大师，它是一款操作简单，功能强大的动画视频制作软件。用它做动画PPT制作要更方便一些。它的首页中有许多在线模板，选择合适的微课模板进行套用，就能够实现快速地编辑。万彩动画大师自带的精美的场景素材，3D动画人物角色，可以一键添加到我们的动画制作中，让动画呈现得更加生动有趣，还可以添加炫酷的特效、字幕、配音以及背景音乐等。
（四）AR增强现实技术
AR增强现实技术将虚拟与真实场景有效契合，可以将在数学课堂上无法呈现的现实场景现象，直观地、以虚拟的形式呈现出来。将AR技术与数学课堂上的教师活动、学生活动恰当地结合在一起，使信息技术更好地与课程内容相结合，从而为学习活动提供更深层次的服务。
AR+互动这个模块与魔法园丁自带的扫描功能，直接识别教材或配套的AR卡片。利用AR技术将抽象的静态知识立体呈现在学生面前，所有AR资源设置了可让学生互动操作的功能，借助AR特有的互动体验，把课本中现有的知识转变为学生动手实践操作探索的对象，增强学生对抽象知识的学习效果。
例如，在讲授《神奇的莫比乌斯环》一课时，外面蚂蚁吃不到另一面的面包粒，只用一招便可让蚂蚁吃到面包粒，如果没看清楚还可以再来一遍慢动作，这样一剪、一转、这就是神奇的莫比乌斯环，它没有绝对的正反面之分，在这个环上行走是永远走不到终点的，就像一个“穿越时空”的神秘怪圈。利用这个AR技术与数学课堂教学高效融合，增强互动，帮助学生更好地认识莫比乌斯环。
魔法园丁AR+互动智慧教学系统更注重学生的主动参与，根据学生认知心理特点和学习特点，设置了学生DIY图形扫描的功能。根据知识特点学生可在纸上绘制任意图形，扫描即可将学生DIY图形和知识融合展示，让学生更积极主动地去探究思考，满足自己的求知欲，更扎实地掌握知识。
例如，在讲《面的旋转》一课，为发展学生的空间观念，利用AR技术，让学生自己画出一个平面图形，扫描后将自己画的图形进行旋转，得到立体图形。在这里我想请一位老师在这张白纸上任意画一个封闭图形，我们一起看看扫描后进行旋转，形成了怎样的一个立体图形。通过这样的操作，对我们的教学进行了很好地补充，提高课堂教学效率，促进学生思维发展。
在讲《圆的认识》时，我们也可以使用这样的技术丰富我们的课堂。学生可以将自行车的车轮换成正方形、三角形等形状，并且进行运动，记录车轮中心的运动轨迹，使学生真实地感受圆的特征，同时，AR技术还可以按照学生的想象，画出不同形状的车轮，在这里我想再请一位老师在这张白纸上任意画一个封闭图形，我们来扫描一下，大家可以看到，这位老师所画的形状变成了自行车车轮，可以在动画中清晰地看到车轮中心的运动轨迹。这样的动画在课堂上展示，极大激发了学生的兴趣，同时留下深刻印象。整个过程，学生经历了知识的建构过程，扩宽了数学思维，增强了创新意识。像这样的带有DIY图形扫描功能的还有很多，像面的旋转，可以让学生自己画一个图形，扫描后将所画的这个图形进行旋转就可得到一个立体图形，还可以像这样全方位地观察立体图形，能够帮助学生更好理解立体图形的生成，培养空间观念。
魔法园丁AR+智慧互动教学系统特有的互动体验让学生用眼看、用耳听、动手做、用脑想，真实实现多元化教学模式，让课堂教学更简单、更高效、更有趣。那在平常的教学中我们怎样将AR资源使用到教学中？
1.课堂上直接用投屏到大屏。
2.将手机操作录屏插入课件
3.将录屏视频作为微课片段。
三、如何有效“融合”
在平常的课堂教学中，为了创设更高效的课堂，我们在使用一些信息技术时，也会出现了一些问题：功能掌握不够好，使用不熟练，在课堂上使用时影响了课堂效果、课堂进度。学生也暴露出了很多问题，课堂上学生对一些出神入化的动画、形式的兴趣远远高于老师的授课内容。由此可见，掌握一定的现代技术手段是必要的，它的重要性不言而喻，但在具体的课堂实践中我们一定要根据课程内容选择适合的上课形式，合理地使用，不可让这些现代化的技术完全代替了老师讲述。那我们该如何有效进行融合呢？
（一）以教师为主导——改变教师的课程融合观念
将教师主宰课堂的“以教师为中心”的传统教学结构，改变为既充分发挥教师主导作用，又能突出体现学生主体地位的“主导—主体相结合”教学结构。教师要从思想上更新教学理念，转变观念，有了这样的“融合”的意识，“融合”才不会被削弱。通过亲身实践体验，认识信息技术与学科课堂教学深度融合将会改变教师教的方式和学生学的方式，激发学生的兴趣，有利于学生知识的掌握，从而增强教师运用信息技术开展课堂教学融合的研究和实践的信心。
（二）以学生特点为依据——寓教于乐
信息技术与数学学科教学融合要E只有这样才能增强有效性和可操作性。学生的兴趣是一种看不见的感情冲击力，兴趣在学习中是最活跃的因素。兴趣就是学习的原因，动力又是学习的结果，多媒体教学使图片与文字有机地结合起来，把复杂的问题简单化，把抽象的知识直观化，把枯燥的知识形象化。教学中，教师根据教学内容使用投影机，电子计算机等信息技术。构建成操作性强，效果好的教学设计新模式，把书本的静态描绘变成动态的多媒体教学执行生图完美地结合在一起。统一在，图文并茂，增强学生的直观感受，激发学生的求知欲、激活学生思维。
（三）以教学内容为依托——选择有效、合适的融合切入点
（四）以可实施性为宗旨——发挥信息技术的最大功效
信息技术与数学学科融合并不是“万能”的，它只能代替教师的一部分工作，信息技术是辅助，用来解决传统手段达不到的效果，如果传统教学效果更好，就不要使用信息技术了。另外信息技术的实施不仅仅需要专业知识，同时也要具备一定的硬件条件，课堂的突发情况、网络、硬件设备的稳定性等难以保证的情况下，教师必须提前做好二手准备。数学学科实践性强，有些内容是无法用信息技术代替的，所以要在认真分析教材的基础上，根据教学内容和学生特点等进行综合考虑是否可实施，充分发挥信息技术的最大功效。
我校数学组各位老师在信息技术与小学数学课堂融合这一方面一直在探索，在电子白板与小学数学课堂融合方面、微课与小学数学课堂、AR技术与小学数学课堂融合方面都做有课题研究，今后也会继续研究、继续摸索，持续推进信息技术应用能力提升工程，探索信息化教学的深度融合和创新实践，助力教师信息化素养提升，为培养具有创新意识和实践能力的时代新人踔厉奋发！