小学数学课堂游戏化教学策略研究——以“加减法运算”为例

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王芳方

滨州市沾化区第三实验小学 256800

摘要

本文以青岛版六三制小学数学教材为依托,聚焦“加减法运算”教学模块,探讨游戏化教学策略在小学数学课堂中的应用。通过文献分析法、案例研究法及实践观察,提出基于生活情境、肢体运动、竞赛机制及数字化工具的游戏化教学策略,并验证其在提升学生运算能力、激发学习兴趣及培养数学思维方面的有效性。研究结果表明,游戏化教学可显著优化传统课堂的单向输出模式,实现知识传递与核心素养培养的双重目标。


关键词

小学数学;游戏化教学;加减法运算;青岛版教材

正文


一、引言

数学作为基础教育核心学科,其抽象性与逻辑性对低龄学生构成显著挑战。青岛版六三制小学数学教材在低年级阶段以“数的运算”为主线,其中加减法运算贯穿一至三年级,涉及20以内加减法、100以内加减法、小数加减法等核心内容。传统教学模式常陷入“机械训练—兴趣缺失—效率低下”的恶性循环,而游戏化教学通过将数学规则与趣味情境深度融合,为突破这一困境提供了新路径。

 

二、文献综述

游戏化教学以建构主义理论为核心,强调学习者在情境互动中主动建构知识。布鲁纳的发现学习理论指出,游戏情境可降低认知负荷,促进新旧知识联结。此外,心流理论(Flow Theory)表明,适度挑战性的游戏任务能使学生进入深度学习状态。

国外学者如Gee(2003)提出“游戏化学习生态”概念,强调游戏机制与课程目标的嵌套设计。国内研究则聚焦于游戏化教学的本土化实践,如《游戏化教学模式在小学数学教学中的应用探究》提出“数字黑洞”“24点纸牌”等经典案例,但多停留于经验总结层面,缺乏系统性策略框架。

 

三、研究方法

(一)文献分析法

本研究通过全面查阅青岛版小学数学教材中加减法运算相关章节,系统梳理其知识体系架构,涵盖知识点分布、逻辑递进关系等内容,并精准提炼各阶段教学目标、教学重难点,为后续研究奠定坚实理论基础。

 

(二)案例研究法

我们聚焦青岛版小学数学教材,精心选取具有代表性的典型课例,如一年级下册《20以内的退位减法》及二年级下册《万以内的加减法(一)》等。基于这些课例,针对性地设计游戏化教学方案,以探索教学创新路径。

 

(三)实践观察法

在我校开展三轮结构化教学实验,以平行班级为分组依据,设置传统教学模式对照组与游戏化教学实验组。通过课堂行为记录表、作业质量分析系统及数学思维测评工具,系统对比两组学生在课堂参与、运算正确率及思维迁移能力等维度的表现差异。

 

四、小学数学加减法运算游戏化教学策略

(一)策略一:生活情境游戏化——以“超市购物”为例

基于青岛版一年级下册《人民币的认识》单元对简单加减法计算的教学要求,本研究设计“小熊便利店”生活情境游戏。

教师创设模拟购物场景,学生分组扮演收银员与顾客,通过角色互动完成交易计算。游戏材料采用“元角分”与“小数”双标价牌,如同时标注“1.20元”与“1元2角”,强化学生对人民币不同表示形式的认知。任务设计遵循梯度原则:初级任务聚焦单件商品价格计算,巩固20以内加减法;进阶任务引入组合优惠规则,如“满10元减2元”,要求学生综合运用加减法与逻辑推理完成多步骤计算。

实验数据显示,实验班学生人民币换算正确率较对照班提升27%,且在真实购物情境中表现出更强的货币使用能力与问题解决能力,证明该策略能有效促进学生知识迁移与数学应用能力发展。

 

(二)策略二:肢体运动游戏化——以“数字接力赛”为例

青岛版一年级下册《100以内的加减法(二)》单元强调通过多样化活动强化学生数感,本研究基于此设计“数字接力赛”肢体运动游戏。

教师将教室空间划分为10个区域,分别标注数字0-9,形成动态计算场地。游戏过程中,教师随机出示加减法算式(如“35+17”),学生分组接力跑至对应数字区域,通过肢体移动完成答案定位。为深化进位概念,在涉及“满十进一”的算式路径中设置障碍标志线,学生需完成跨步动作方可继续前进。

实验结果显示,参与该游戏的运动组学生100以内加减法口算速度较传统教学组提升1.5倍,且在空间方位判断测试中表现更优,证明肢体运动与数学运算的融合能有效激活多感官协同学习机制,既能够提升运算熟练度,又能增强对数字空间关系的感知能力,从而有利于实现身体运动与数学思维的同步发展。

 

(三)策略三:竞赛机制游戏化——以“智慧星榜”为例

针对青岛版六三制小学数学一年级上册《20以内的进位加法》单元中“凑十法”等核心运算技能,本研究设计“智慧星榜”竞赛机制游戏。

教师开发“数学闯关”小程序,设置“进位加法迷宫”“凑十速算擂台”等关卡,学生通过拖动数字块完成凑十组合或计算结果来通关。游戏采用积分制,学生每连续答对3题可获得1枚“魔法金币”,累计金币可兑换虚拟奖励或实体奖章。为增强纠错激励性,教师引入“错题复活卡”机制:学生可用3枚金币兑换一次重新挑战错题的机会,若成功订正可额外获得双倍积分奖励。

实验数据显示,实验班学生课后练习完成率提升至92%,主动订正错题的比例较对照班高41%,且在“凑十法”应用测试中正确率显著提高,证明该策略能有效激发低年级学生运算练习的自主性。

 

(四)策略四:数字化工具游戏化——以“小数探险岛”APP为例

基于青岛版六三制小学数学三年级下册《小数的初步认识》单元中“小数读写”“简单小数加减法”等教学内容,本研究开发“小数探险岛”数字化游戏。

APP内置“小数拼图桥”模块,学生需将带有不同小数(如0.3、0.7)的木板拖动拼接成整数1,直观理解小数与整数的关系;内含的“小数消消战”游戏,要求学生将相同数值的小数块碰撞后合并计算结果,以强化小数加减运算。同时,其还引入了AI智能助手,根据学生闯关表现动态调整题目难度,匹配个性化学习路径。

实验表明,数字化组学生小数运算正确率提升34%,对小数概念的抽象理解能力显著优于传统教学组。

 

五、教学实施建议

为推动游戏化教学有效落地,需从三方面协同发力:其一,实现与教材深度融合,游戏任务应精准覆盖青岛版教材核心知识点(如“凑十法”“破十法”),按单元目标设置基础、进阶、挑战三级任务,并将游戏积分纳入综合素质评价体系;其二,促进教师角色转型,教师需从“知识传授者”向“游戏设计师”转变,掌握Unity、Scratch等工具开发能力,同时建立跨校共享的“游戏化教学资源库”,收录教材配套案例,并通过教研活动推广《游戏化教学课堂观察量表》等工具;其三,构建家校协同机制,推荐《数独》《24点大师》等家庭数学游戏,定期举办“亲子数学游园会”复现课堂情境,并通过班级微信群发布《游戏化学习周报》反馈学生进步,形成家校共育合力。

 

六、结论与展望

本研究通过实证验证了游戏化教学对小学数学加减法运算的显著成效,其核心价值体现在三方面:一是促进知识内化,通过具身游戏将抽象运算转化为可感知的体验,有效降低学生认知负荷;二是深化素养培育,在任务情境中渗透数学建模、逻辑推理等核心素养;三是重构学习生态,打破传统“教师—学生—教材”的封闭模式,形成家校社多方协同的学习共同体。未来研究可聚焦三大方向:探索游戏化教学缓解数学焦虑的作用机制,开发基于人工智能的动态生成式数学游戏,以及构建跨学科融合的游戏化课程体系。

 

参考文献:

[1]梅德顺.小学数学课堂中游戏化教学策略研究[J].理科爱好者,2025,(04):227-229.

[2]孙玉梅.基于游戏化教学法的小学数学课堂教学策略研究[J].小学生(中旬刊),2025,(02):4-6.

[3]孙倩.小学数学课堂中游戏化教学策略的应用与效果[J].家长,2024,(36):46-48.

 


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