核心素养视角下运用信息技术将数学史融入小学数学课堂的实践性研究

随着《义务教育数学课程标准（2022 年版）》对文化自信与学科融合的强调，数学史的教育价值日益凸显。然而当前小学数学史教学存在两大困境：一是史料呈现形式单一，二是与核心素养培养脱节。信息技术为破解这些难题提供了新思路，比如AR 技术可使抽象概念可视化，大数据支持个性化学习路径，数字叙事增强文化体验等。笔者结合自身多年的教学经验，针对核心素养视角下运用信息技术将数学史融入小学数学课堂的实践性研究进行深入的分析和总结，现综述如下。

一、虚拟仿真构建历史情境

建构主义理论认为真实情境对学生的意义建构具有重要作用，利用 3D 建模与 VR 技术还原数学知识产生的历史场景能够有效帮助学生建立数与形之间的本质联系，在人教版三年级下册《年月日的认识》这一课程的教学实践中，通过开发古代历法演变虚拟博物馆的创新方式，为学生提供了沉浸式的学习体验，学生通过角色扮演如巴比伦祭司或中国钦天监官员，在虚拟环境中操作日晷观察节气变化，直观感受不同文明对时间测量的探索过程，这种教学方式的技术关键点主要包括利用 Unity 引擎构建三维场景以及通过动态时间轴展示历法改良过程，实验结果表明，采用这种教学方法的班级在后续单元测试中对闰年规则的理解深度显著提升，相较于传统教学方式的班级，学生不仅能够更加准确地掌握相关知识，还能够自主绘制思维导图清晰说明历法发展的逻辑脉络，这种教学创新不仅激发了学生的学习兴趣，还培养了他们的历史思维与跨文化理解能力，为数学知识的建构提供了更为丰富的认知支架。

二、动态几何再现探究过程

HPM 理论指导下的 " 古今圆周率测算 " 探究活动设计，通过动态几何软件与编程工具的有机结合，实现了数学史与数学教育的深度融合。在六年级《圆的周长》教学中，利用 Geogebra 精准再现阿基米德用正九十六边形逼近圆的经典方法，学生通过交互式滑块调整多边形边数，直观感受 " 割之弥细，所失弥少 " 的极限思想，同步对比刘徽以圆内接正一百九十二边形计算圆周率的算法步骤，在可视化演示中体会中西方数学思维的异曲同工之妙。现代计算环节则展示Python 代码实时计算圆周率的过程，从蒙特卡罗方法到无穷级数展开，三个历史阶段的对比实验形成完整的科学认知链条。教学实践表明，当学生亲手拖动正多边形边数滑块观察周长与直径比值收敛于 3.1416 时，其认知体验超越了单纯记忆公式，在技术辅助下完成了从测量实验到严密推导的思维跃迁。值得注意的是，技术运用需保持教学平衡，课件中特意保留祖冲之约率 22/7 的手算验证环节，要求学生用纸笔完成分数到小数的换算，这种 " 技术暂停 " 既巩固了分数运算基本功，又避免数字化工具削弱数学推理的本质。通过设置" 测量误差分析表" 引导记录手工测量与软件计算的数据差异，培养学生批判性审视技术结果的意识，这种古今方法的辩证统一，正是 HPM 理念在信息化时代创新应用的生动体现。

三、数字叙事深化文化理解

文化回应教学理论强调知识的社会文化属性，数字故事作为多模态教学手段，通过生动呈现史料能够有效唤醒学生的文化共鸣，在四年级《大数的认识》教学中，教师设计了 " 中国算筹 vs 印度阿拉伯数字 " 微纪录片项目，影视资料生动还原《孙子算经》中 " 凡算之法，先识其位 " 的数学思想，配合互动程序让学生模拟体验算筹摆法中" 纵式" 与 " 横式 " 的切换规则，这种沉浸式学习不仅帮助学生理解进位制原理，更深刻感受到古代数学智慧，小组合作环节要求学生完成 " 数字进化时间轴 " 电子海报，通过梳理不同文明数字系统的演变历程，学生逐渐建立起跨文化数学视野，课后延伸的" 家庭数字考古" 活动引导学生用手机扫描家中物品条形码，追踪现代数字编码与古代计数法的渊源，将抽象数学概念与日常生活紧密联结，教学实践表明，这种文化浸润式的教学设计显著提升了学生对中华传统数学成就的理解与认同，实验班学生在后测中表现出更强烈的文化自信，能够准确描述算筹计数原理并对比不同文明数字系统的特点，这种教学创新不仅达成知识目标，更在潜移默化中培养了学生的文化自觉与跨文化理解能力。

结论

本研究构建的信息技术融合路径，实现了数学史教育从 " 附加性内容 " 到 " 素养发展载体 " 的转型。本文阐述的虚拟仿真技术比较适合概念起源类内容，动态几何工具对定理公式类史料效果显著，以及数字叙事在文化比较情境中优势突出。后续研究将聚焦智能算法推荐个性化史料的技术实现，进一步优化学科融合的精准性。

参考文献

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[2] 李玉明 . 基于核心素养视角下小学数学教学中信息技术的应用[J]. 数学学习与研究 ,2021,(12):101-102.