计算机支持小学数学知识建构的研究

[摘 要]：随着科学技术水平的不断提高，新课程改革的不断深入，在教学中科学技术得到了广泛的应用，尤其是在小学数学方面。目前，在对计算机支持小学数学知识建构的研究已经成为了信息技术和数学教学整合的关键所在。本文主要针对小学数学教育为例，从把计算机看作是学生认知数学知识的工具方面着手，对计算机支持小学数学知识建构进行研究。

[关键词]：计算机；小学数学；知识建构

在小学数学教学中，计算机技术得到了普遍的应用，针对数学知识建构这一内容，在全国范围内开展了许多的教学试验，并且根据应用情况进行了详细的分析，总结了一些应用策略，促进了小学数学教学内容的全面展开。

一、研究背景

随着信息技术的不断发展，计算机技术也得到了一定的发展，并且在社会各行业中都得到了一定的应用，教育事业也不例外。在数学教育中应用计算机技术，使得数学教育越来越现代化。除此之外，新理论知识与计算机技术的融合也给数学教育带来了很大的冲击，并且也在不断促使教育理念、方式、内容的改革，使得数学教育更加信息化。本文主要对小学数学课堂教学进行研究，将计算机的数学学习平台看成是学生认知数学知识的工具，进而对数学知识框架的建立、构建方式以及具体方法进行深入的分析与探讨。

二、研究框架的建立

首先，针对小学数学知识建构进行分析。知识建构指的就是针对学习内容，学生在原有知识基础之上，利用旧知识与新信息之间的互动，对原有知识进行一定的重组与更新，使其具有更加新颖的意义或者相应的创造意义，并且对新知识的信息进行一定的理解，用自己的方式建构其意义。由此可以看出，小学数学知识建构主要就是从“数学现实”着手，利用语言、图像等中介开展的建构活动，最终实现对数学知识的理解。其次，对数学知识体系进行重新划分。小学数学的知识点比较多，相应的类型也比较复杂，具有不同程度的抽象概念，对其知识体系进行重新划分是非常必要的。除此之外，数学知识也是人类具备的一般性知识，在认知过程中，一定要注意陈述性知识、策略性知识以及程序性知识的掌握。最后，建立理论框架。在小学数学知识框架建设过程中，一定要充分利用计算机的相关方式，确定数学知识的类型，并且提出有效的建构方式。

三、计算机支持小学数学知识建构的基本方式

在计算机支持小学数学知识建构的实验教学中，主要存在着三种数学实验活动：其一，操作实验。也就是指，学生进行亲自动手操作，对相关数据进行采集、分析、总结等，进而对数学知识进行探索与研究，自主建立一定的知识框架。在此活动中，老师承担的作用主要就是组织和引导学生探索数学知识。通过实验的方式，学生可以更加深入的了解数学知识，并且成为数学实验的主体，此时，计算机就可以为学生提供一个学习的平台，作为学生的“操作工具”可以实现自主探索数学知识的目的。其二，演示实验。指的就是通过对老师操作的观察，启发学生进行思考，进而对相关问题进行一定的分析与总结，对数学知识实验活动的开展具有一定辅助作用的方式。在此活动中，老师主要就是对知识的形成过程以及产生的结果进行相应的演示。而学生通过对老师演示过程的观察，展开自主思考，并且取得相应的结论，在这个过程中，计算机作为老师的主要“演示工具”，可以为让学生更加直观的了解知识内容。其三，创意活动。指的就是，根据教学内容，设计一些相符合的创意活动，充分调动学生学习的积极性，进而加深学生对数学知识的理解与掌握。计算机作为学生的“创作工具”，可以为学生提供一个创意平台，支持学生进行相应的创意，促进数学知识的学习。根据以上数学实验活动的开展，可以看出计算机作为一种认知工具，对支持数学知识建构的基本方式如下表所示。

表1 计算机支持数学知识建构的基本方式

数学实验类型 计算机认知工具类型 支持知识建构类型

操作实验 操作工具 自主实验

演示实验 演示工具 观察思考

创意活动 创作工具 自由创作

四、具体方法

本研究主要针对36所学校开展，分布在青海、甘肃、云南、广西等地区，同时为了配合本项研究项目的顺利进行，还开发了“小学数学远程校际协作学习”的网站，选取了100多个案例，覆盖了70多个知识点。针对此项研究采取了两种研究方法：一是，质性资料分析法。在研究计算机支持小学数学知识建构具体方法的时候，一定要加强对课堂教学实践的研究。通过进行大量的教学试验，可以获取大量的数据资料，进而从相应的资料中查找出计算机支持知识建构的类型，并且对这些资料展开一定的质性分析。对数据展开的质性分析是一个非常复杂的工作，具有一定的选择性。针对不同的研究项目、领域而言，一定要采取不一样的分析方法。通常情况下，对数据的质性分析主要包括原始数据的阅读、登录编码、建立编码、整理数据以及归纳分析等环节。二是，基于设计的研究方法。针对计算机支持小学数学知识建构的典型方法而言，一定要充分结合教学实践展开，并且针对其中存在的问题，探究有效的解决策略。在此基础上，采用基于设计的研究方法，其是一种主要建立在学习过程，并且支持学习过程的一种理论，同时将技术与教学方法进行了有效的整合，对教学中存在的问题进行了有效的处理。此种研究方法主要包括分析、设计、实施以及反思等环节，通过反复循环的应用，对相关问题进行处理，并且可以有效提高处理效果。

总而言之，通过对计算机支持小学数学知识建构的研究，对操作、演示、创意这三种方式的应用进行了一定的分析，充分促进了数学教学内容的全面开展。随着计算机在数学教学中的应用，给学生提供了一种更加宽松、愉快的学习环境，不仅可以增加学生的数学知识，还可以让学生在轻松、快乐的环境中成长，使其能够更好的完成教学任务。所以，加强对计算机支持小学数学知识建构的研究是一个值得深入探讨的事情。

参考文献：

[1]庄慧娟，李克东.计算机支持小学数学知识建构的研究[J].中国电化教育，2011（02）.

[2]杨爱军.计算机支持下小学数学知识构建的研究[J].中小学电教（下旬刊），2012（07）.

[3]庄慧娟，李克东.基于活动的小学数学概念类知识建构教学设计[J].中国电化教育，2010（02）.