信息技術(shù)條件下中學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)研究

鐘金子

摘 要：信息技術(shù)條件下中學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)，是一種有效的數(shù)學(xué)活動過程。有效的數(shù)學(xué)活動體現(xiàn)為信息技術(shù)條件下和諧有效的數(shù)學(xué)教學(xué)，采取有針對性的教學(xué)措施、設(shè)計和創(chuàng)造有效的數(shù)學(xué)活動。本文圍繞信息技術(shù)在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中發(fā)揮的作用進(jìn)行分析，探討如何進(jìn)行信息技術(shù)條件下有效教學(xué)。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；中學(xué)數(shù)學(xué)；有效教學(xué)

人類進(jìn)入信息時代，信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生變化。所謂信息技術(shù)，是指利用計算機、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備及軟件工具與科學(xué)方法，對文圖聲像各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲、傳輸與使用的技術(shù)之和。中學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)，要求中學(xué)生主動學(xué)習(xí)，積極思維，師生互動、生生互動，學(xué)生有更多的時間和機會進(jìn)行必要的合作和展示，分享彼此的學(xué)習(xí)成果。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出“要把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實的、探索性的數(shù)學(xué)活動中去” [1 ] [2 ]。

實施中學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以來，教育改革不斷深入，學(xué)校硬件設(shè)備不斷完善，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等不斷發(fā)展，各種教學(xué)軟件逐漸豐富，探索信息技術(shù)條件下中學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)有著重要的意義。利用計算機、網(wǎng)絡(luò)等各種硬件設(shè)備、軟件工具與科學(xué)方法，對圖像、聲音、文字等各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲、傳輸與使用，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識、形成數(shù)學(xué)能力、發(fā)展個性品質(zhì)、內(nèi)化數(shù)學(xué)精神等方面得到實際效益，勢在必行。

1 信息技術(shù)條件下有效翻轉(zhuǎn)課堂

預(yù)習(xí)是實施數(shù)學(xué)有效教學(xué)的法寶。翻轉(zhuǎn)課堂能夠有效提高師生交互效率、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性。信息技術(shù)條件下，教師可以使用微視頻來實施有效翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。教師把講的內(nèi)容、知識點編制成微視頻，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的微視頻，讓學(xué)生在課前借助計算機、平板電腦、智能手機等，自行觀看學(xué)習(xí)。微視頻具有暫停、回放等多種功能，可以自我控制，有利于學(xué)生課前的自主學(xué)習(xí)。教師在課堂上直接教學(xué)，統(tǒng)一教學(xué)進(jìn)度要求，不能面對全體學(xué)生。學(xué)生在校外看微視頻時，可以根據(jù)自己知識接受能力，自由控制速度進(jìn)行學(xué)習(xí)，達(dá)到預(yù)習(xí)的效果。

信息技術(shù)條件下，教師還可以提供在線學(xué)習(xí)、在線輔導(dǎo)。微視頻之后可以安排若干個小問題，讓學(xué)生及時進(jìn)行檢測。學(xué)生發(fā)現(xiàn)對哪個問題回答出錯，可以回頭再看微視頻，仔細(xì)探尋哪里出了問題。通過云儲存和云平臺，還能對學(xué)生回答問題的情況，進(jìn)行匯總處理，讓教師及時掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂，教師能夠針對性地進(jìn)行講解。同時，留給學(xué)生更多的時間和精力進(jìn)行自主探索，展開互動交流，體現(xiàn)學(xué)生課堂上的主體地位。教學(xué)視頻，還便于學(xué)生一段時間學(xué)習(xí)之后的復(fù)習(xí)和鞏固。評價技術(shù)的跟進(jìn)，使得學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)環(huán)節(jié)能夠得到實證性的資料，有利于教師真正了解學(xué)生，有效翻轉(zhuǎn)課堂。

2 信息技術(shù)條件下有效激發(fā)興趣

心理學(xué)家皮亞杰說：“一切有成效的活動須以某種興趣作為先決條件?！彼季S是從疑問和驚奇開始的，疑問可以使學(xué)生積極思考，驚奇可以使學(xué)生興奮。信息技術(shù)條件下的文、圖、聲、像的相互結(jié)合，能調(diào)動學(xué)生的非智力因素，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚醒已有相關(guān)知識經(jīng)驗，幫助學(xué)生的意義建構(gòu)。教學(xué)前教師可以采集有關(guān)宣傳材料，增強學(xué)生愛數(shù)學(xué)、學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的思想觀念。在立體幾何教學(xué)時，進(jìn)行展示漂亮的房子、雄偉的橋梁、尖端的導(dǎo)彈等，它們都離不開在紙上的設(shè)計，如何把立體的事物在紙上展示，設(shè)計者如何進(jìn)行制圖計算，制造者如何進(jìn)行看圖制造，這都離不開立體幾何；展示一張桌子抽去各個面成框架，如何用平面圖形表示立體圖形及它們的性質(zhì)，這就是立體幾何的教學(xué)內(nèi)容，這樣可以激起學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何的興趣。函數(shù)的圖象、平面幾何、立體幾何、直線及圓錐曲線等都具有變化美和動態(tài)美。通過精心設(shè)計制作課件，信息技術(shù)條件下展現(xiàn)變化多端的圖形和圖象，點、線、面、體的動感和相互關(guān)系，使得學(xué)生心曠神怡，進(jìn)而激發(fā)潛在的學(xué)習(xí)積極性，實現(xiàn)有效教學(xué)。在正弦函數(shù)圖象的教學(xué)中，運用《幾何畫板》軟件制作課件，把常量均設(shè)為參數(shù)，通過參數(shù)變化，向?qū)W生展示周期變換、相位變換和振幅變換，同時還能展示由原來的圖象通過變換得到新的圖象的全部過程，把以前學(xué)習(xí)的難點變成了現(xiàn)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的亮點。

在信息技術(shù)條件下，創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活經(jīng)驗的、能引起學(xué)生認(rèn)知沖突的、能被學(xué)生理解的情境，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。對每章的有關(guān)閱讀材料中的內(nèi)容進(jìn)行切實宣傳，特別是有關(guān)科學(xué)家的人生經(jīng)歷及其科研成果，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)習(xí)興趣。

3 信息技術(shù)條件下有效數(shù)學(xué)攻堅

中學(xué)數(shù)學(xué)離不開數(shù)學(xué)概念，由于數(shù)學(xué)概念比較抽象，容易混淆，難以理解，學(xué)生不易掌握。信息技術(shù)條件下形與數(shù)、動與靜、外與內(nèi)的相互結(jié)合，通過生動形象的數(shù)學(xué)課件使靜態(tài)的知識生動化，靜止的事物活動起來、孤立的事物聯(lián)系起來、聯(lián)系的事物區(qū)別出來，為學(xué)生提供感性材料，幫助學(xué)生掌握抽象的數(shù)學(xué)概念。利用生動的動態(tài)形象信息來揭示復(fù)雜的規(guī)律、現(xiàn)象和過程，在學(xué)生和教學(xué)目標(biāo)之間架起一座直觀的橋梁，有利于解決由直覺思維到抽象思維的過渡。利用信息技術(shù)播放與概念內(nèi)容密切相關(guān)的規(guī)律運動的生活情境，用閃亮的點表示物體在不同時刻的位置，則可以幫助理解“軌跡”、“平移”、“旋轉(zhuǎn)”、“對稱”的概念和二次函數(shù)圖象及圓錐曲線的變換。通過對正、余弦函數(shù)的圖象的演示，可以使學(xué)生深刻理解初相、周期、頻率、振幅等量的實際涵義。

比較抽象的問題在數(shù)學(xué)教學(xué)中常常會遇到。信息技術(shù)條件下的動態(tài)演示，通過生動形象、直觀的圖形或多維動畫反映各量之間的關(guān)系，可以激發(fā)學(xué)生發(fā)揮想象，啟迪思維，有助于學(xué)生掌握重點內(nèi)容和突破難點內(nèi)容。在求函數(shù)值、作函數(shù)圖象、研究函數(shù)性質(zhì)時，利用信息技術(shù)作出函數(shù)圖象，尋找規(guī)律，避免了學(xué)生學(xué)習(xí)差異，為學(xué)生自主探究提供了強有力的平臺，豐富了學(xué)習(xí)方式。信息技術(shù)條件下的視頻、音頻技術(shù)可以對有關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分層顯示，誘導(dǎo)學(xué)生深入淺出，從而達(dá)到提綱挈領(lǐng)、融會貫通，系統(tǒng)地掌握有關(guān)數(shù)學(xué)知識。在數(shù)的分類、四邊形的分類、立體圖形的分類以及三角公式復(fù)習(xí)等數(shù)學(xué)教學(xué)中，都可以編制帶有提問與引導(dǎo)解答相結(jié)合的課件，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)。

信息技術(shù)條件下的三維圖像能逼真地顯示物體的立體構(gòu)成，結(jié)合特寫、放大的手段和用各種鮮艷的顏色區(qū)分，能配合教材內(nèi)容，突出重點部分；配合聲音或文字解釋、公式或定律等顯示，能幫助學(xué)生形成空間思維，加深對研究對象的理解。對于三角形全等概念，可以借助閃爍、平移、旋轉(zhuǎn)、重疊等動畫，使全等的兩個不同顏色三角形在鼠標(biāo)的控制下，形象生動地展現(xiàn)出來，讓學(xué)生切實理解內(nèi)涵。對于各種柱體、錐體、臺體、球體的認(rèn)識和面積、體積計算公式推導(dǎo)，可以利用空間圖形的移、轉(zhuǎn)、并、裁、展、分、合等動畫，再配上必要的解說與優(yōu)美的音樂，使學(xué)生能身臨其境，產(chǎn)生立體效應(yīng)；通過設(shè)問啟迪學(xué)生探究各種圖形間的內(nèi)在聯(lián)系以及計算公式的推導(dǎo)[3 ]。對于點、線、面、體之間的關(guān)系，可以借助視頻生動、形象的演示，使學(xué)生深刻理解“點動成線，線動成面，面動成體”。信息技術(shù)條件下的動畫，能顯示物體的運動和變化過程，在那些有關(guān)鍵性變化的地方，可以采用定格，分離出主要部分進(jìn)行分析，也可以把變化過程分步慢放，配合對應(yīng)的函數(shù)曲線、文字說明，深入細(xì)致地解釋物體的運動和變化規(guī)律，使學(xué)生更透徹地理解和掌握所學(xué)知識。

4 信息技術(shù)條件下有效數(shù)學(xué)練習(xí)

信息技術(shù)條件下，教師能節(jié)省板書和擦寫時間，向?qū)W生提供大量的數(shù)學(xué)練習(xí)，變換練習(xí)的形式，提高學(xué)生參與練習(xí)的熱情。進(jìn)行練習(xí)講解校對時，能給學(xué)生更多展示的機會，讓他們擁有更多成功的體驗，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心，同時為教師提供更多的反饋信息。教師可以精心安排不同層次的習(xí)題，編寫有針對性的系列練習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)行人機交互訓(xùn)練。學(xué)生根據(jù)個人的知識水平，隨心所欲地操縱計算機、平板電腦、智能手機等設(shè)備，選擇適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)層次，接受可能的錯誤提示或幫助，完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，最大限度地面向全體學(xué)生，從而達(dá)到因材施教的目的。在練習(xí)中編寫各種形式的是非題、選擇題、填空題等，讓軟件來評判學(xué)生的解答，并給予必要的鼓勵表揚或重復(fù)練習(xí)等。

利用信息技術(shù)中圖文并茂、綜合處理功能，把例題編寫成一題多解的形式，讓學(xué)生有選擇性地進(jìn)行學(xué)習(xí)比較。通過比較，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維，養(yǎng)成靈活運用知識的習(xí)慣。在解二元一次方程組時，引導(dǎo)用代入法與加減法等不同方法進(jìn)行求解；在解一元二次不等式時，引導(dǎo)學(xué)生用因式分解、不等式有關(guān)性質(zhì)等知識來解或用二次函數(shù)圖象來解；在求過兩點直線的解析式時，引導(dǎo)用一般式、頂點式、兩點式等多種解題方法進(jìn)行求解。

計算機、平板電腦、智能手機等具有視聽結(jié)合、手眼并用的特點，以及模擬、反饋、個別指導(dǎo)和游戲的內(nèi)在感染力，對學(xué)生具有極大的吸引力。借助信息技術(shù)條件把數(shù)學(xué)練習(xí)設(shè)計成游戲的形式，要求學(xué)生在一定時間內(nèi)完成盡量多的習(xí)題，或在題目顯示的時間內(nèi)作出解答等，每當(dāng)勝利過關(guān)后，將會看到有趣的圖片或聽到一段美妙的音樂，寓教于樂，讓他們積極、主動參與到練習(xí)中來，讓不同層次的學(xué)生在練習(xí)中體驗成功的喜悅，得到應(yīng)有的發(fā)展。

5 信息技術(shù)條件下有效數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)

信息技術(shù)條件下，以數(shù)學(xué)知識的章節(jié)為核心，分別設(shè)計各個分支及分支的小分支，每個分支設(shè)計問題，每個問題建立提示、分析、解題、答案超級鏈接，讓學(xué)生針對性地進(jìn)行復(fù)習(xí)訓(xùn)練，提高復(fù)習(xí)效果。對于直線方程復(fù)習(xí)，可分有關(guān)概念、直線與方程關(guān)系、直線方程形式、線性規(guī)劃等分支；當(dāng)鼠標(biāo)點到直線方程形式時，呈現(xiàn)出截距式、斜截式、點斜式、兩點式、一般式，而每種方程形式又能讓學(xué)生回答其方程式、已知條件、適用范圍等 [4 ]。

信息技術(shù)條件下，可編寫帶控制性的模擬演示，體現(xiàn)數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合的動態(tài)效果。二次函數(shù)中的各個參數(shù)與其圖象的關(guān)系，圓與橢圓關(guān)系，方程、不等式與有關(guān)函數(shù)圖象的關(guān)系，柱體與錐體的關(guān)系等，通過帶控制性的模擬演示，讓學(xué)生深刻體會各個知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，達(dá)到知識融會貫通，從而提高復(fù)習(xí)效果 [3 ]。

當(dāng)今中學(xué)生就生活在信息時代，對信息時代的電子產(chǎn)品和各類軟件有著天生的親近感。作為數(shù)學(xué)教師，要不斷改進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的方法，提高教育信息化水平，進(jìn)行信息技術(shù)條件下中學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)、體驗學(xué)習(xí)、感悟?qū)W習(xí)、享受學(xué)習(xí)。相信經(jīng)過一番努力，能夠還“信息技術(shù)條件下中學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)”一片明朗的天空。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2010.

[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[3]樊曉軍.多媒體技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有機結(jié)合[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011（17）.

[4]田新.淺談多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用[J].中國科技博覽，2014（6）.