缩略图
Education and Training

以数字化为翼

作者

白海玲

陕西省榆林市定边县姬塬镇学校 718600

数学是一门逻辑性、抽象性较强的学科,对于小学生而言,逻辑思维能力的培养至关重要。《义务教育数学课程标准 (2022 年版)》明确提出要增强学生的实践能力和创新精神,而逻辑思维能力是实现这一目标的基础。在数字化时代,信息技术为小学数学教学带来了新的变革契机。数字化工具和资源能够将抽象的数学知识变得更加直观、形象,有助于学生理解和掌握知识,进而促进逻辑思维能力的发展。如何有效利用数字化手段助力小学数学逻辑思维能力的培养,成为当前教育工作者需要深入研究的重要课题。

一、借动态演示,促概念构建

逻辑思维的形成始于对概念的精准理解,而数字化工具的动态演示功能能将抽象数学概念转化为具象过程。小学数学中的几何图形性质、运算规律等内容,往往因抽象性成为学生逻辑思维发展的阻碍。数字化平台可通过动画分解、实时交互等方式,让学生直观观察概念的形成过程,在动态变化中把握本质特征,进而建立清晰的逻辑关联。这种可视化呈现能降低认知负荷,帮助学生从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡,为后续的推理与判断奠定基础。

以北师大版初中化学教材中 “物质的构成” 为例,在讲解原子结构时,传统教学难以让学生理解微观粒子的运动规律。借助数字化仿真实验平台,学生可通过拖拽操作观察电子绕核运动的动态过程,调整参数模拟不同元素的原子结构变化。这种动态演示使抽象的微观概念具象化,学生在观察中逐渐构建起 “原子构成分子,分子构成物质” 的逻辑链条,正如小学数学中借助动态演示理解 “分数的意义”,通过直观感知建立概念间的逻辑联系。

二、用虚拟操作,练推理能力

逻辑推理能力的培养需要学生亲身体验推理过程,数字化工具提供的虚拟操作环境,能为学生创造安全且高效的实践空间。在小学数学教学中,许多推理过程(如几何证明、数量关系推导)因受限于实物操作的局限性,难以让学生充分体验。虚拟操作可打破时空限制,让学生通过反复尝试、调整参数,观察结果变化,进而归纳推理出内在规律,在实践中提升逻辑推理的严密性。

北师大版初中化学教材中 “酸和碱的中和反应” 实验,传统操作存在药品浪费、现象不明显等问题。利用数字化虚拟实验室,学生可自主调节酸碱浓度、滴加速度,实时观察 pH 值变化曲线,通过多次操作推理出中和反应的实质。这与小学数学中借助虚拟操作理解 “比例的基本性质” 类似,学生通过调整两个比的前项和后项,观察比值变化,推理出 “内项积等于外项积” 的规律,在虚拟操作中深化逻辑推理能力。

三、靠数据对比,强分析能力

逻辑思维的核心在于对信息的分析与加工,数字化工具能快速生成并呈现多组数据,为学生提供丰富的分析素材。在小学数学教学中,涉及统计与概率、应用题解题等内容时,单一数据往往难以让学生发现内在逻辑。通过数字化平台对多组数据进行对比、分类、归纳,学生可在数据差异中捕捉关键信息,建立数据与结论之间的逻辑桥梁,逐步形成严谨的数据分析思维。

以北师大版初中化学 “金属的活动性顺序” 教学为例,传统实验只能呈现部分金属的反应现象。借助数字化数据采集系统,可同时记录不同金属与酸反应时的温度变化、气体产生速率等数据,通过柱状图、折线图对比呈现。学生在分析数据差异中推理出金属活动性的强弱顺序,如同小学数学中分析 “不同班级学生身高数据”,通过数字化工具生成的统计图对比,分析数据分布规律,培养从数据中提炼逻辑关系的能力。

四、凭情境模拟,拓思维广度

逻辑思维的发展需要多元化的问题情境作为载体,数字化工具能创设贴近生活且富有挑战性的模拟情境,拓展学生的思维视野。小学数学中的许多知识与生活实际紧密相关,但传统教学难以再现复杂的生活场景。数字化情境模拟可整合多学科知识,设置层次递进的问题链,引导学生从不同角度分析问题,在解决实际问题的过程中构建完整的逻辑思维体系,提升思维的灵活性与广度。

北师大版初中化学 “化学与生活” 单元中 “水的净化” 内容,利用数字化情境模拟系统,可创设城市自来水厂的净化流程情境,学生通过扮演不同角色(如水质检测员、净化操作员),在解决“水质超标”“净化设备故障” 等问题中,综合运用过滤、消毒等知识。这与小学数学中 “购物情境”的模拟类似,学生在数字化平台上模拟超市购物,解决 “折扣计算”“最优付款方案” 等问题,在生活化情境中拓展逻辑思维的应用范围,提升解决复杂问题的能力。

五、结束语

综上所述,数字化工具为小学数学逻辑思维能力培养注入了新活力。通过动态演示、虚拟操作、数据对比和情境模拟四大策略,能有效将抽象知识转化为具象体验,助力学生构建概念、提升推理与分析能力、拓展思维广度。未来教学中,需进一步优化数字化工具的应用,让其更好地服务于学生逻辑思维的发展,推动小学数学教学迈向更高效的新阶段。

参考文献:

[1]杨鑫.数字化教学思维:教师迈入数字化"深水区"的思维范式[J].中国电化教育, 2024(5):53-60.

[2]刘美娟.CTCL 范式下小学数学数字化教学的实践与思考——以苏教版三年级上册"分数的初步认识"为例[J].幸福家庭, 2023(1):97-99.