以信息技術(shù)為載體的初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)探析

◆何偉

從引入情境、思考探究、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)以及歸納總結(jié)等5個(gè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建以信息技術(shù)為載體的初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式，利用信息技術(shù)引入教學(xué)情境、加強(qiáng)探究思考環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)、提出問題假設(shè)以及驗(yàn)證數(shù)學(xué)問題。

1 構(gòu)建以信息技術(shù)為載體的初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式

教師在講授數(shù)學(xué)課程時(shí)，應(yīng)用信息技術(shù)需將學(xué)生作為教學(xué)的主體，教師作為教學(xué)的指導(dǎo)者和引導(dǎo)者，將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析問題的能力以及解決問題的能力作為教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)生進(jìn)行自主探究過程作為教學(xué)的主線，將認(rèn)知學(xué)習(xí)理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論作為指導(dǎo)依據(jù)。以信息技術(shù)為載體的初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式主要有5個(gè)環(huán)節(jié)：引入情境、思考探究、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)以及歸納總結(jié)。

1）引入情境。教師為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以明確要解決的問題，并且利用計(jì)算機(jī)媒體為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的問題情境。如教師可以利用網(wǎng)上教學(xué)資源、多媒體課件以及幾何畫板等為學(xué)生創(chuàng)設(shè)各種各樣的學(xué)習(xí)情境，如問題情境、自然情境，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、思考能力以及實(shí)踐操作能力。

2）思考探究。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察事物具有的特點(diǎn)、事物之間存在的關(guān)系等，并對這些問題進(jìn)行分析和思考，然后分析問題中給出的已知條件、未知條件以及明確要解答的問題，耐心地引導(dǎo)學(xué)生需要用哪些數(shù)學(xué)概念和規(guī)律來解決問題，并使這些概念和規(guī)律得以明確。

3）提出假設(shè)。教師需將學(xué)生分成不同的小組，然后以小組的形式對問題進(jìn)行談?wù)?，并且談?wù)摮鼋鉀Q問題的方案。教師要根據(jù)問題的難易程度為學(xué)生留出合適的討論時(shí)間，不需要學(xué)生進(jìn)行計(jì)算和證明，僅需要對學(xué)生討論的時(shí)間做出一定的限制。方案由每組的小組成員負(fù)責(zé)匯報(bào)工作，當(dāng)學(xué)生給出了相當(dāng)多的方案時(shí)，教師再將小組成員的方案結(jié)果向全班的學(xué)生進(jìn)行展示。最后，教師要讓全體學(xué)生對選出的不同的方案進(jìn)行討論，選出比較合理的方案。

4）驗(yàn)證假設(shè)。教師要指導(dǎo)學(xué)生用精確的計(jì)算和證明方法對選出的比較合理的方案進(jìn)行驗(yàn)證，即學(xué)生用實(shí)際的操作實(shí)踐來驗(yàn)證，檢驗(yàn)自己的猜想和假設(shè)是否正確。教師需要求學(xué)生利用信息技術(shù)將最終的問題解決方案呈現(xiàn)出來，并且利用網(wǎng)頁制作工具或者文字處理工具等將呈現(xiàn)解答問題用到的具體數(shù)學(xué)知識。

5）歸納總結(jié)。教師需要指導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程做出歸納和總結(jié)，并根據(jù)所有學(xué)生得到的驗(yàn)證結(jié)果對解決問題的方案進(jìn)行總結(jié)，將解決問題的過程利用計(jì)算機(jī)媒體技術(shù)生動(dòng)地展示出來。教師還需要求學(xué)生對解決問題的過程進(jìn)行反思，并對解決問題過程中用到的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法以及數(shù)學(xué)規(guī)律等進(jìn)行相應(yīng)的討論。

這個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)模式比較適合應(yīng)用到解決規(guī)則的應(yīng)用數(shù)學(xué)，或者與生活信息相關(guān)的數(shù)學(xué)計(jì)算公式教學(xué)。對信息技術(shù)的具體要求就是擁有計(jì)算器、多媒體投影設(shè)備以及幾何畫板等用于解決數(shù)學(xué)問題的諸多工具等，并要求教師和學(xué)生具有使用網(wǎng)絡(luò)交流工具、Word以及幾何畫板等應(yīng)用工具。

2 初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)的策略

傳統(tǒng)的初中探究式教學(xué)在教學(xué)方式和教學(xué)手段上存在一些問題和不足，而在教學(xué)中利用信息技術(shù)能夠起到一定的彌補(bǔ)作用，不僅可以提高教師的教學(xué)效率，還有助于提高學(xué)生使用信息技術(shù)的能力、分析問題的能力以及解決問題的能力。所以，教師要將信息技術(shù)自始至終應(yīng)用在初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)過程中，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的目的。

1）利用信息技術(shù)引入教學(xué)情境。教師在探究式教學(xué)中需要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出一定的情境，而對這些情境的要求是直觀、生動(dòng)以及具有很強(qiáng)的可思考性、啟發(fā)性，并且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣以及充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對問題進(jìn)行探究的積極性和主動(dòng)性。信息技術(shù)的運(yùn)用對引入教學(xué)情境具有重要的彌補(bǔ)作用。

如在講解“不在同一條直線的三點(diǎn)確定一個(gè)圓”時(shí)，教師可以借助多媒體技術(shù)展示一個(gè)皮帶輪碎了的畫面，然后提出這樣的問題：“大家看這臺皮帶輪破碎了的機(jī)器，需要制作一個(gè)大小形狀一樣的皮帶輪，同學(xué)們怎樣可以畫出與皮帶輪一樣的圓形？”學(xué)生用到的工具主要有量角器、圓規(guī)以及直尺等。在學(xué)生對問題進(jìn)行探索的基礎(chǔ)上，教師可以進(jìn)一步設(shè)置問題情境：“不在同一條直線上的三點(diǎn)最多可以畫出圓的個(gè)數(shù)？”這樣的問題可以有效激發(fā)學(xué)生探究問題的欲望，從而充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。通過計(jì)算機(jī)媒體設(shè)置問題情境，學(xué)生可以更主觀、更形象地觀察事物的形狀、大小，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力以及探究事物規(guī)律的意識和能力，這比傳統(tǒng)的教學(xué)方法更具有優(yōu)越性。

2）利用信息技術(shù)加強(qiáng)探究思考環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。探究學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)就是學(xué)生進(jìn)行的探究活動(dòng)。學(xué)生的探究活動(dòng)就是學(xué)生借助各種學(xué)習(xí)工具和探究學(xué)習(xí)手段，并充分利用所得的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)和重要信息資料以實(shí)現(xiàn)解決問題的過程。初中數(shù)學(xué)知識具有一定的抽象性，比較難懂、難記，尤其是初中數(shù)學(xué)中的一些專業(yè)術(shù)語更是讓學(xué)生頭疼的難題，而數(shù)學(xué)探究式學(xué)習(xí)利用信息技術(shù)，可以有效減輕教師的教學(xué)壓力，幫助學(xué)生減輕學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠高速度、高質(zhì)量地對需要解決的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行討論。另外，在初中探究式教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、猜想能力、探究能力、思維能力以及解決問題的能力等。如學(xué)生在學(xué)習(xí)韋達(dá)定理時(shí)可以從網(wǎng)絡(luò)中搜集相關(guān)的信息，還可以查找數(shù)學(xué)家韋達(dá)的相關(guān)的故事與韋達(dá)定理的產(chǎn)生經(jīng)過等，通過對這些知識的了解，學(xué)生可以對韋達(dá)定理有一個(gè)更深入的了解，并能夠增加自己對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識。

3）利用信息技術(shù)提出問題假設(shè)。問題的提出對激發(fā)學(xué)生的探究欲望和動(dòng)機(jī)，使學(xué)生進(jìn)入探究問題的狀態(tài)具有十分重要的作用，這也是開展探究式教學(xué)模式的基礎(chǔ)。所以，教師如果能夠在學(xué)生提出問題假設(shè)時(shí)運(yùn)用信息技術(shù)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，并提出具有很大挑戰(zhàn)性的問題，將會極大提高數(shù)學(xué)探究式教學(xué)的效果和水平。因此，教師要鼓勵(lì)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)多尋找具有探究性的數(shù)學(xué)問題，還應(yīng)有目的地培養(yǎng)學(xué)生借助信息技術(shù)了解現(xiàn)實(shí)生活中各類與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的問題，從中找出與課堂所學(xué)內(nèi)容有密切聯(lián)系的知識進(jìn)行研究和分析。教師也可以自己從網(wǎng)上搜集相關(guān)的數(shù)學(xué)資料，將其制作成相應(yīng)的網(wǎng)頁供學(xué)生進(jìn)行觀察、分析以及研究，還可以為學(xué)生推薦一些與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的網(wǎng)站，鼓勵(lì)學(xué)生經(jīng)常訪問這些網(wǎng)站，培養(yǎng)學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識的意識和能力。

4）利用信息技術(shù)驗(yàn)證數(shù)學(xué)問題。

①應(yīng)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使數(shù)學(xué)知識變得更直觀、更形象，這種數(shù)學(xué)探究方式能夠增加數(shù)學(xué)課堂的活力和趣味性。如“幾何畫板”這款軟件的應(yīng)用比較廣泛，它具有運(yùn)用動(dòng)態(tài)方式表達(dá)事物關(guān)系的強(qiáng)大功能，不僅可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的情境，又能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，使原本枯燥、難懂以及抽象的數(shù)學(xué)知識變得形象、直觀且易于理解。教師通過讓學(xué)生利用信息技術(shù)掌握一些數(shù)學(xué)知識，可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及自主探究數(shù)學(xué)知識的能力，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果和水平。

②利用軟件來處理數(shù)據(jù)，使學(xué)生更好地了解計(jì)算方法。數(shù)學(xué)教學(xué)本質(zhì)上就是一個(gè)探索和思考知識的過程。然而教師采用比較傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難將數(shù)學(xué)問題的思維過程和探究問題的過程詳細(xì)地展示給學(xué)生，大多是簡單陳述一下，或?qū)⑵浜雎浴６鴮⑿畔⒓夹g(shù)應(yīng)用在初中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)中，可以利用一些數(shù)學(xué)軟件將思考數(shù)學(xué)問題的整個(gè)過程詳細(xì)地展示給學(xué)生，使學(xué)生對整體解題過程有一個(gè)充分的認(rèn)識和了解，以便學(xué)生能夠?qū)栴}進(jìn)行探究、分析以及思考。

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[2]陳銀.如何在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施有效性教學(xué)[J].教育教學(xué)論壇,2011(25).

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