基于“专课专练”App的小学生数学运算能力提升研究

摘"要：在“双减”政策背景之下，如何高效提高学生的运算能力呢？文章结合上海市徐汇区的教学特色——“专课专练”App，使学生运用平板进行数学计算练习，让学生在这个过程中，增加数学学习兴趣，调动学习热情，提高学生内在的内驱力，教师将学生问题汇集成高频点，通过App大数据监管，可以从多方面更加便捷地检测学生对知识点的运用，从而帮助学生提升运算能力。从数字化教学工具着手，提高学生的信息素养，从而全面提升学生的核心素养，响应了新课标改革。关键词：“专课专练”App;小学数学;运算能力一、基于“专课专练”App的小学生数学运算能力提升的研究背景及目标（一）研究背景一是数学运算能力是数学课程标准要求学生掌握的基本能力之一。对小学低段（1～3年级）的学生而言，数学运算能力极其重要，因此有必要提升学生的运算能力。作为教师，主要是通过计算教学、课堂习题、课后练习等方式来提升学生的运算能力。数学计算教学就是运用一定的教学方法，通过提高学生的运算能力，让学生能够熟练地运用数与代数之间的运算关系，联系实际解决生活中的数学问题，根据已知的数学信息解答出所需要的未知信息，把特定的已知条件和未知条件构建联系，将两者或多者转化为所需的已知条件，在思考的过程中提升自身的数学素养。伴随新课程改革的不断深入，数学课程标准对小学生的运算水平提出了更加具体的要求，运算的速度和正确率逐渐受到小学低年段数学教师的关注，然而在数学课堂中，学生的运算能力却不如人意，出现了诸多问题，例如对运算的算理算法理解不到位、书写不规范、学生对计算题的分数意识淡薄等。二是发展核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。数学课程标准明确提出数学教学中应特别重视的11个重要能力，即数感、量感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识。由此可见运算能力的重要性，是学习数学的基础。三是计算的重要性不言而喻，但是在平时的教学中，尤其是在低年段数学教学中，不难发现学生不能在规定的时间内完成计算题的练习，经常会把数字看错，导致最后结果产生错误、学生的进退位计算依旧薄弱等问题。（二）研究目标采用收集大数据的方式研究小学生的数学运算能力的测试情况，更加高效精准地评估学生学习情况，根据数据分析结果进行因材施教，从而进一步分析影响学生数学运算能力发展的因素，借以总结得出提升小学生数学运算能力的教学策略，帮助教师进行历年学生数据汇总，形成横向比较，更新这一年龄段学生运算能力数据库，同时改进教师自身的教学水平，多角度、全面地帮助学生成长。二、基于“专课专练”App的小学生数学运算能力提升的研究内容及重难点（一）研究内容研究涉及的教材内容为：二年级到三年级的“数与代数”板块。沪教版二年级下学期的主要内容为：三位数的加减法，整百数整十数的加减法，三位数加减一位数，三位数加法，三位数减法，三位数加减法的估算。沪教版三年级下学期的主要内容为：用一位数乘，乘整十数、整百数，看图列式，一位数与两位数相乘，一位数与三位数相乘;用一位数除，整十数、整百数的除法，两位数被一位数除，三位数被一位数除，除法的应用。（二）研究的重难点该研究的重难点是：1.培养学生运算习惯;2.关注学生在学习过程中的逻辑顺序;3.算法算理两手抓;4.强化教师运算意识;5.规范运算题书面格式;6.加减进退要牢记;7.审题运算有先后;8.强化解题时间观念;9.实施快乐运算教学。对学生而言，研究的难点在于本身小学生的运算能力在该阶段较为薄弱，在传统的课堂以及平时的练习中，教师不难发现学生在其中还存在许多问题：学习习惯差，学习态度不端正;算理不明，容易被假象迷惑等显现问题。本研究依托于“专课专练”App进行，对学生而言，难度系数有提高，要基于对计算法则的熟悉，再加上记忆力、思考方法等，最终才能完成答题。且“专课专练”App设置有时间记录，会对学生心理造成一定的紧迫感。对教师而言，研究的难点在于本研究时间周期比较长，且与传统教学不一样，对教师技术而言，也是一个有难度的挑战，将课堂与大数据结合，分析数据、对症下药，再采取不同的策略，最终在日益积累的过程中，有所成效。对学习环境而言，研究的难点在于本研究的不可控因素比较多。如家中如果父母工作忙，晚回家，学生无法在家中完成“专课专练”App上的练习等。三、基于“专课专练”App的小学生数学运算能力提升的创新之处结合徐汇区特有的教学工具“专课专练”App——一款辅助学生学习的工具，学生可以在线观看单元课程解析，线上做题，教师在线批阅，错误情况一目了然，并且App提供历史学习数据的详细统计，学生可以根据统计情况做针对性练习，大幅提高学习效率。App具有错题库，自动将学生练习过程中的错题加入收藏，以便学生反复练习。学生也可以在练习过程中自行收录题目到收藏库，形成自己的小题库，进行针对性练习，提高学习效率。另外还有限时刷题，学生每天坚持限时刷题，有助于解决数学考试时间不够用的问题。“专课专练”App与信息化时代相契合，与社会大环境相结合，利用大数据，更加精准地抓取学生的学习情况，教师能够通过数据更加合理化地顾及每位学生的情况，实现点面相结合。“专课专练”App背后所蕴藏的数据分析库囊括许多方面，如班级准确率与校和区的准确率进行比较、学生一般完成练习的时间分布、针对学生个人的各板块深度分析等。这些功能实际上对教师个人而言，是难以做到的，有了这款软件的辅佐，教师可以省去许多时间来进行。四、基于“专课专练”App的小学生数学运算能力提升的实施策略（一）以学生为主体第一，在传统的数学课堂中，可以加入平板答题教学，依托于“专课专练”App，后台大数据的监管代替教师让学生写下答案。在这一过程中，避免了过去教师难以顾及全体学生的掌握程度的问题。让学生在平板上答题，每位学生均能看到他人是怎么思考的，这样的教学面向全体学生，提升了课堂效率，提高了学生的积极性，能促进学生真正地自主学习，也能够让每个学生都跟上教师的教学步伐，让学生都能够有效地进入数学课堂。与此同时，其也能够让每一位学生都愿意去思考，在练习过程中进行推敲、斟酌。最终循序渐进地体现数学新课程标准，提高学生的综合素养。第二，在答题过程中，促进学生与学生之间互相学习。如一道简单的巧算题，有的学生在平板上答题喜欢从左往右按照思维定势计算;有的学生思考的方法不同，会从巧算入手，先算出整百数，再进行计算。在这个过程中，教师可以通过平板媒介让学生自行观察，为何同学之间的计算结果是相同的，但是中间的过程是不同的呢？通过让学生自行经历进行对比再探讨的过程，学生能够体会巧算的优点。经历这样自主探讨的过程，学生最终能更加清晰地掌握这两种计算方式，以及为何需要进行计算巧算，从而达到更好的学习效果。（二）教师为辅助第一，引导为主，启发思考。有了“专课专练”App的加入，传统课堂逐渐转型成为“数字化”教学模式。学生的答题过程和答题速度能够被透明化。课堂不再只从准确度出发，而是注重准确与速度，形成高效化的课堂。教师在这个过程中，进行格式的规范化以及重难点的点拨。学生可以展现自己的答题过程以及进行方法的互换，让自己的方法得到同伴的认可，也能够使本来并不知道此方法的同学，耐心倾听他人的意见，每个学生都能够参与在其中，有较好的参与感与体验感，实行“知行合一”，达到对知识点的深刻理解。第二，数字化工具高效节约教师时间，便于有效辅导学生。过去，小学生的运算能力通常是通过纸笔的方式进行大量的题库练习，在这个基础上，小学生经过水滴石穿的练习，从而熟练掌握计算方法，最终形成计算能力。但在这个过程中，学生的工作量很大，教师在这个过程中占据主体地位。但是在“专课专练”App的加入下，系统会通过大量数据错题分析形成错题库，且题目的数量不会很多，是针对该学段学生的心理特点等多方面的因素而开展练习，减少了教师的工作量。教师可以将时间更加有效地运用在其他方面，可以有更多的精力指导学生的学习。教师逐渐成为辅助者，让数字化教学工具逐渐融入日常的教与学中。（三）提高教师的数字化教学能力2023年，教育部发布《教师数字素养》，明确了教师数字素养内涵为：适当利用数字技术获取、加工、使用、管理和评价数字信息和资源，发现、分析和解决教育教学问题，优化、创新和变革教育教学活动而具有的意识、能力和责任。“数字化教学能力”是教育界明确提出“数字中国”战略的核心关键要素。在前人的研究结果中，已经能够看到有许多关于“数字化教学能力”的理论研究。但是，只有极个别在探索运用数字化手段提升数字课堂教学效果，且只是针对某一所学校所做出的研究。国内、国外的实证研究太少。作为教育部接下来的发展趋势而言，它尚未被完全研究透彻。基于国内、国外实证研究的不足，本课题研究立足徐汇区特有的教学特色“专课专练”App的基础上，聚焦案例深描，展开并扩充小学数学教师数字化教学能力提升路径。第一，响应教育部的最新纲领，扩充小学教师的数字化教学能力提升路径，使每一个学段教师的提升路径有了一定的指南和参考，最终使整个领域的研究更加充盈与饱满。第二，立足点从小学数学切入，更具有学科特点化，也同时为其他数学教师提供了一些相应的政策建议与方法，能够使新时代的数学教师一同思考，更进一步促进小学数学领域的改进与进步。第三，在教师数字化教学能力提升路径中，选择从“专课专练”App的案例深描切入，体现徐汇区的教学特色，最终使该App的研究也更加丰富，便于后期的推广及使用。将“专课专练”App这一数字化教学工具融入传统数学课堂中，慢慢尝试改变原有的传统教学模式，响应教育部的最新要求，贯彻新的思考方式，在使学生使用新的学习模式的同时，也让教师在不断学习，顺应了时代的要求，提高了教师的数字化教学能力。提高小学数学教师的数字化教学能力的路径必须通过并表现于实践中才能够彰显学术品质和生命力。基于“专课专练”App案例的深描，具有实战、真实、多数据等品质和特点，如何召集本区不同学校的数学教师将“专课专练”App与数学课堂相融合、在平时的教学使用中能记录过程且及时交流沟通，初步为该课题收集样本、汇聚数据、整理心得、解决问题，特别是不同学校的教师在一段时间的前后对比效果，从而能够证实提高教师的数字化教学能力，是本课题研究需要着力突破的难点。本课题研究响应教育部“提高教师数字化教学能力”一举措，积极运用徐汇区特色数字化教学工具“专课专练”App，针对“数字化教学能力”作出较深的探索。第一，有助于增加研究实证，提升充实