小学数学教学借助计算机技术培养学生独立思考能力的探究

摘要：在小学数学教学中，利用计算机技术不仅可提高教学效果，而且能培养学生的独立思维能力。数学是一门基础学科，它不仅要求学生掌握基本的数学知识，而且要求学生具有较强的逻辑思维能力和解决问题的能力。本文主要探讨利用计算机技术在小学数学教学中培养学生独立思考能力的方法，以供相关人员参考。

关键词：小学数学；计算机技术；独立思考

一、引言

数学是一门重要的学科，不仅是学生学习的基础，同时也是培养学生独立思维的重要手段，在小学数学教育中，既要注重知识的传授，又要注重对学生独立思维能力的培养。独立思考能力，是指学生在解决问题的过程中，独立思考、分析、判断的能力。

二、计算机技术的特点

（一）高效性

计算机能快速地完成数据处理与信息传递，极大地提高了生产效率，相对于手工计算而言，计算机可以在很短的时间内进行大量的计算与分析，从而给出快速准确的结果。

（二）精确性

计算机能保证数据准确、结果可靠，计算机能根据预先确定的规则进行运算，不会受到人为因素的干扰，也不会受到人的干扰，从而保证了计算结果的一致性和重复性，因此计算机被广泛地应用于科学研究、工程设计、金融交易等领域。

（三）可编程性

计算机既能执行预先编好的程序，又能按用户要求编程，实现各种功能。这样的可编程性，使计算机具有很大的适应性和灵活性。程序设计使计算机能够执行各种复杂任务，如数据分析、图像处理、人工智能等。计算机的可编程性、使其成为一种通用的工具，适用于各行各业，满足人们的各种需要[1]。

（四）存储容量大

电脑内的记忆体能储存大量的资料与资讯，相对于传统的纸质文档或实物设备，电脑具有更大、更方便的存储空间。如此庞大的数据量，使电脑能储存并管理大量的资料，并可随时存取及处理。无论是对个人用户的档案管理，还是对企事业单位的资料储存与备份，电脑都能胜任。计算机存储能力的提高，也促进了计算机技术的进步，使人们能够更方便地获得和使用信息。

三、在小学数学中应用计算机技术的优势

（一）直观性

计算机技术能将数学概念形象化地表现出来，将抽象的数学概念具体化、形象化，在传统的教学模式下，学生对数学概念的理解通常是借助文字和图表的形式进行，会使一些抽象的概念变得晦涩难懂。计算机技术可以将抽象的数学概念形象化，借助动画、仿真、虚拟现实等手段，便于学生理解。电脑软件可将各种图形进行旋转、缩放、缩放等操作，让学生直观地观察图形的特点与变化，加深对有关概念的掌握。

（二）个性化

计算机技术还具有交互性，能使学生在数学学习中表现出更强的主动性，传统的数学教学方式是教师站在黑板前面讲，学生在课堂上被动地接受知识。计算机技术能为学生提供多种交互式学习方法，如数学游戏，网上练习等，这种互动既能提高学生学习的兴趣与积极性，又能使学生在练习中发现错误并加以改正，加深对数学知识的理解与记忆。

（三）互动性

传统的课堂教学多采用教师讲、学生听的方式，学生参与课堂的积极性不高，在计算机技术的帮助下，教师可以利用多媒体教学软件、教学游戏等多种形式使学生参与其中，学生可借由点击银幕、拖曳图形等动作，与电脑互动，以更主动的方式学习数学知识[2]。

（四）实用性

传统的数学教学方法枯燥、枯燥，容易使学生产生抵触心理，计算机技术的运用，使学习变得有趣、生动，在电脑软件中加入动画效果和音乐节奏等元素，能引起学生的注意，提高他们的学习兴趣和学习热情。

四、小学数学的教学困境

（一）教学内容过于抽象

在教学过程中，一些教师过分强调理论知识的传授，而忽视实际应用能力的示范。在教学过程中，教师往往只给学生讲解一些概念、公式的定义、推导过程，而不给学生充分地动手机会，这种教学方式很难激发学生的学习兴趣，也不利于学生建立数学应用的认识。教学内容过于抽象，不利于学生的学习，由于不能将抽象的概念和现实生活相结合，缺乏直观的认识，学生在数学学习中会感觉到困难。学生对数学与生活的关系认识不深，不能充分认识到数学在生活中的应用价值，从而导致学习动机下降，教学内容过于抽象，也会使学生的学习成绩下降，这是由于学生在理解上有困难，因而不能掌握基本的数学概念与方法。

（二）教学方法过于枯燥

传统的教学模式是教师讲、学生听，一味的做题，这就造成了学生学习兴趣的下降，枯燥乏味的数学公式、问题常常使学生感到无趣，对学习产生抵触情绪。在教学中，教师过分强调知识的传授与记忆，而忽视数学的实际应用，这样的教学方式使学生无法将所学的知识联系到实际问题中去，没有真正地理解和掌握数学知识。目前教学资源更新速度很快，但有些学校的教学设施、教材还停留在传统教学模式上，现代教学设备与资源的匮乏，使教师不能充分利用多媒体等新型教学手段，造成教学手段的局限与枯燥。这样的教学方式太过枯燥，不利于学生的学习，学生的学习兴趣、学习热情都有所下降，教学方式单调乏味，使学生产生抵触心理，缺乏学习动力。学生学习成效欠佳，教学方法缺乏趣味性，导致学生掌握数学知识的水平较低，难以将所学知识应用于实际生活，传统的教学方式偏重于向学生灌输知识，忽视了对学生创造性思维和问题解决能力的培养[3]。

（三）教学内容同实际脱离

在小学数学教学中，一般都是强调基本理论和抽象概念，而忽略了与学生实际生活紧密联系的教学内容，学生普遍感觉数学与他们的生活并不直接相关，很难理解数学的实际应用，从而影响他们的学习热情和兴趣。在教学过程中，教师过于注重理论知识的传授，而忽略实际案例的引进与实习，学生缺乏动手操作、观察的机会，难以将抽象的数学概念转变成解决实际问题的能力。学生对数学学习兴趣、学习热情下降，易产生厌倦、抵触情绪，学生数学应用能力差、解决问题能力弱、动手能力差，学生在学习理论知识的过程中遇到了困难。

五、小学数学教学借助计算机技术培养学生独立思考能力的方法

（一）引导学生进行程序设计

程序设计要求学生将问题分解成一步一步地操作，设计出符合逻辑的解法，这就要求学生有较好的逻辑思维能力，能对事物的结构及相互关系进行清楚地分析，通过不断编写程序，培养学生的逻辑思维能力。在编写程序时，要让学生解决各种各样的问题，解决各种问题，培养学生解决问题的能力。程序设计是一个不断尝试、调试的过程，学生在遇到错误或不完美的时候，要主动地去寻找解决方案。通过这种实践活动，培养学生解决问题的能力，使他们学会面对挑战和解决问题。例如，讲解平面几何知识时，可以引导学生自行设计程序，利用坐标点画出指定长方形和正方形。编写程序时，要考虑各点之间的坐标关系，并考虑各点之间的联系，从而得出正确的图形，这既可以训练学生的逻辑思维，又可以使学生在实践中了解几何知识的运用，培养其创新思维与独立思维的能力。

（二）使用教学软件进行探索

与传统教学方法相比，多媒体教学软件多采用图像和动画的方式将数学问题呈现出来，增加了学习的趣味性，学生可亲身操作该软件和参与解题过程。这样的互动，可以激发学生的求知欲和学习积极性。教学软件通常会提供各种各样的数学难题，让学生自己去探索，寻找答案，这就要求学生综合运用数学知识，运用逻辑推理能力，对问题的性质进行思考，并对其进行思考，在不断地尝试与思考中，学生逐步养成解决问题的能力，有助于培养学生的独立思考能力。

同时，部分教学软件还提供一些有创意的数学问题以及可供学生自己设计、探索的活动，这一活动对培养学生创造性思维、解决问题的能力具有重要意义，学生在学习过程中不断进行新方法、新思想、新思想的尝试，不断提高自身创新思维能力。例如，学生可透过软件中提供的几何图形，加以观察与练习，并从中找出图形之间的规律与联系，能使学生自主地从不同角度、不同方式进行探索，并在实验中验证他们的猜想，通过对几何知识的理解与应用，培养学生的几何思维与独立思维能力。

（三）开展数学建模活动

将抽象的数学知识和实际问题联系起来，使学生认识到数学在实际生活中的价值，提高学习数学的兴趣，在数学建模活动中，要让学生积极主动地想出解决问题的方法，并借助计算机技术对其进行仿真和验证，这种参与性的学习方法能让学生更主动地去探究、思考，去解决问题。建立数学模型，要求学生从实际问题出发，分析问题的实质与要点，并利用数学知识对其进行建模与求解，在这一过程中，学生需要独立思考解决问题的方法与策略，并借助计算机技术对其进行仿真与验证，通过这一实践活动，可以培养学生解决问题的能力与创造性思维，培养学生独立思考、发现问题与解决问题的能力。

例如，教师可利用计算机软件，设计一种数学建模活动，使学生能够模拟实验，通过测量并记录不同重量的表达方式，并用计算机软件作曲线图，分析千克、克和吨的关系。学生要学会如何设计实验，怎样收集数据，用计算机软件对数据进行处理与分析，通过这些活动，培养学生独立思考及解决问题的能力。

（四）利用在线学习资源

传统教材仅能提供有限的练习题和例题，而网络学习资源却能为学生提供丰富的数学问题及解决问题的思路，学生可根据自己的兴趣、能力选择适合自己的学习内容，从而充分调动学生的学习积极性。学生可自主选择网上学习资源，自主学习、实践，在解题时，运用数学知识进行分析，找出解决问题的办法，这种学习方式能培养学生独立思考的能力，让学生在遇到新问题时，独立思考，想出解决问题的办法。

网络上的数学学习资源种类繁多，有教学视频，网上课程，数学游戏等等，学生可以从教学录像中学到新的数学知识，也可以在网上学习到数学应用，还可以在游戏中锻炼数学思维。丰富多样的教学资源，有助于学生突破传统教学模式的局限，拓宽学生的学习视野。例如，利用网络学习平台，学生可以看到世界各地的数学课程，学习不同地区的数学教学方法、思维模式等。同时学生也可以利用网络资源参加数学竞赛、交流活动，与同学一起学习、交流，开阔自己的学习视野。

（五）利用人工智能辅助

由于每位学生的学习能力与需求各不相同，传统的教学模式很难满足每一位学生的个性化学习需要，在人工智能的帮助下，能够根据学生的学习状况、能力程度，为其提供个性化的学习资源，并设置相应难度的题目。传统的数学学习多是由教师来主导，学生只是被动地接受知识，而不能独立思考、解决问题，在人工智能的帮助下，学生可以自由地选择要学习的内容，并根据自己的思维和推理能力来解决问题。传统的数学学习方法主要是依靠纸质教材，教师讲解，学生在有限的时间内无法得到充分地练习与反馈。在人工智能的帮助下，学生可以做大量的实践活动，自主学习，并得到实时反馈与评价。

例如，人工智能辅助的数学学习平台，能够对学生答题过程中出现的错误进行自动评价与纠正，帮助学生及时发现并纠正存在的问题，从而提高学习效率。人工智能辅助的数学学习平台能够为学生提供一种自主学习的方式，让学生能够按照自身的兴趣与能力，选择所要学习的内容，经过思考与实践来解决问题，从而培养其独立思考与解决问题的能力[4]。

六、结束语

总之，在小学数学教学中，利用计算机技术培养学生的独立思维能力，不失为一条行之有效的途径。借助计算机技术，学生可以加深对抽象数学概念的理解，提高学习效果与学习兴趣。教师要做学生的引导者和激发者，鼓励学生主动思考，独立学习和合作探究。

作者单位：王海强 甘肃省临洮县窑店镇黄家川小学

参考文献

[1]康建平.计算机技术对小学数学教育的优化作用[J].科技资讯，2021，19（03）： 37-39.

[2]陈永玲.小学数学教学中计算机技术的应用[J].甘肃教育，2020，（06）：166.

[3]朱慧.信息技术背景下小学数学智慧课堂的建构[J].数学大世界（中旬版）， 2019，（12）：65.

[4]王田军.计算机辅助教学在小学数学教学中的有效应用[J].中小学电教（教学），2020，（02）：51-52.