基于信息技術(shù)環(huán)境下初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性

宋愛玲

[摘 要] 數(shù)學(xué)教學(xué)中，把信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)合理地進行整合，發(fā)揮信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂各個教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化作用，把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生，有效地促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高課堂教學(xué)的有效性.本文從靜態(tài)圖片的有效性、動畫演示的有效性、人機交互的有效性、數(shù)學(xué)游戲的有效性四個方面進行論述.

[關(guān)鍵詞] 信息技術(shù)；數(shù)學(xué)課堂教學(xué)；有效性

《數(shù)學(xué)課程標準》（實驗稿）提出：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)“不僅要考慮數(shù)學(xué)自身的特點，更應(yīng)遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理規(guī)律，強調(diào)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā)”. 因此，初中數(shù)學(xué)多媒體課堂教學(xué)也應(yīng)該從學(xué)生的心理規(guī)律、生活實際出發(fā)，創(chuàng)設(shè)有效的數(shù)學(xué)教學(xué)情境、設(shè)置學(xué)生易于接受的教學(xué)活動，幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)問題.

靜態(tài)圖片的有效性——刪繁就

簡，直奔主題

靜態(tài)圖片，相對于動畫圖片而言，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中為了說明問題的方便而插入到數(shù)學(xué)教學(xué)課件中.

課例1 新課程教學(xué)評比，內(nèi)容是“平行四邊形的特征”.

第一位教師呈現(xiàn)俄國畫家康定斯基的一幅名畫，“同學(xué)們，大家都學(xué)過平行四邊形吧，這是俄國畫家康定斯基的一幅名畫，我們來看一下，里面有沒有平行四邊形呢？”

學(xué)生啞然. 稍后有學(xué)生舉手……

第二位教師呈現(xiàn)的是第27屆奧運會中劉翔奮勇奪冠的場面，“同學(xué)們，大家對畫面上的情境一定很熟悉吧. 他是誰？”

“劉翔！”學(xué)生幾乎是歡呼著.

“對，劉翔，奧運會中劉翔勇奪冠軍是我們學(xué)習(xí)的榜樣，那么大家在這里有發(fā)現(xiàn)平行四邊形嗎？”

“……”一下無語.

第三位教師呈現(xiàn)的是兩幅生活中常見的圖片，“同學(xué)們，小學(xué)時我們已經(jīng)學(xué)過平行四邊形，下面我們先借助圖形回顧平行四邊形的概念……同學(xué)們能在圖片中找到平行四邊形嗎？”

“能. ”

“大門的可伸縮的架子. ”

“大樓里的門與窗. ”

……

這三位教師在這里都是利用靜態(tài)圖片創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，情境教學(xué)的依據(jù)是心理學(xué)的“移情原理”，它是指學(xué)生的情緒在暗示的作用下被喚起后，易于將自己的情感移入所感知的教育教學(xué)的內(nèi)容之中. 在第一位教師利用靜態(tài)圖片的教學(xué)中，由于俄國畫家康定斯基的名畫線條豐富多彩，平行四邊形顯得猶如大海中的針，一般的初中生很難從中發(fā)現(xiàn)平行四邊形；在第二位教師利用圖片的教學(xué)中，學(xué)生首先注意到的是劉翔而不是柵欄，所以劉翔在這里顯得“喧賓奪主”了；在第三位教師利用靜態(tài)圖片的教學(xué)中，由于圖片的內(nèi)容接近學(xué)生的生活實際和顯而易見的平行四邊形，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn).因此在教學(xué)中，我們要根據(jù)初中生的心理特點選擇靜態(tài)圖片，使教學(xué)情境對學(xué)生有意義或接近學(xué)生的生活實際，而不是設(shè)置與學(xué)生生活中的現(xiàn)實問題相隔絕的教學(xué)情境. 目前網(wǎng)上或大多數(shù)教師制作的數(shù)學(xué)課件背景絢麗多彩、熱鬧非凡，其實都有干擾學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題之嫌，也有悖于數(shù)學(xué)簡潔美的特點.

動畫演示的有效性——演示過

程，揭示規(guī)律

動畫是利用人視覺暫留的特性，快速播放一系列連續(xù)運動變化的圖形圖像，它可以演示物體運動、變化的過程. 在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中通過演示動畫可以讓學(xué)生把握圖形的運動變化規(guī)律. 合理使用動畫可以收到事半功倍的教學(xué)效果.

課例2 在引入中，小王老師設(shè)置了以下（畫一畫）的教學(xué)情境：

早晨，鮮紅的太陽從東方冉冉升起……從這里你能得到太陽與地平線的幾種位置關(guān)系嗎？試畫出來（學(xué)生理解了這個情境之后，教師點擊頁面，出示鮮紅的太陽從東方冉冉升起的情境，然后讓學(xué)生獨立畫出來，教師觀察學(xué)生畫圖）. 學(xué)生興趣盎然地用圓規(guī)和直尺畫出圖形……通過學(xué)生的操作，學(xué)生畫出了“七種不同的圖案”，然后教師根據(jù)學(xué)生畫出的七個圖形引導(dǎo)學(xué)生從直線與圓的交點個數(shù)進行分類、歸納.

課例3 在引入中，小張老師利用多媒體出示：直線和圓的幾種關(guān)系圖. 問：“大家看這里，這些圖中都有什么幾何圖形?。俊?/p>

“直線和圓. ”

“那么直線和圓有哪幾種位置？”

“……”

從表面上看，小張老師的教學(xué)熱鬧，小王老師的引入比小張老師的引入多了動態(tài)的演示，兩者都能完成教學(xué)任務(wù). 實際上，小張老師的教學(xué)只是為完成任務(wù)而教學(xué)，在引發(fā)學(xué)生的思維上卻是一如平靜的水面；小王老師利用動畫再現(xiàn)了早晨鮮紅的太陽從東方冉冉升起的生活情境，形象生動，很容易激發(fā)初中學(xué)生的思考，而且在太陽從地平面下上升到地平面上的過程中隱含了直線與圓的三種位置關(guān)系（相離、相切、相交），同時也為學(xué)生提供了極好的動手操作、探究的機會. 如果沒有“畫一畫”的教學(xué)情境就不可能有后續(xù)的直線和圓的多種位置關(guān)系，更不會有直線和圓的七種位置的分類、歸納等有利于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)教學(xué)活動. 從知識的背景出發(fā)，感知越豐富，觀念越清晰，形成概念和理解知識就越容易，獲取的知識也就更規(guī)范化，更具有系統(tǒng)性. 因此，要使學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念，在多媒體教學(xué)中，我們必須為學(xué)生提供必要的感性材料，使之借助圖形的變化過程進行思維，從而逐步理解和掌握知識并運用于生活.

在初中數(shù)學(xué)中，能夠用動畫演示的內(nèi)容很多，如需要在運動中發(fā)現(xiàn)規(guī)律的幾何問題和具有多個答案的幾何問題，以及代數(shù)中的行程問題、效率問題、視圖問題等，我們都可以運用動畫予以演示來幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)問題. 主要工具有《幾何畫板》，其他多媒體課件制作系統(tǒng)，如速龍課件制作系統(tǒng)、flash等都有較強的動畫制作能力的軟件. 利用幾何畫板制作的動畫能動態(tài)演示圖形的位置關(guān)系和數(shù)量的變化規(guī)律.

人機交互的有效性——引發(fā)思

考，自主探索

人機交互由兩方面組成：一方面是指教師或?qū)W生對課件中的媒體對象進行操作；另一方面課件對教師或?qū)W生的操作進行反饋. 這兩者的作用是相互的. 多媒體課件的真正魅力就在于它的交互性，它能有效地激發(fā)學(xué)生進行自主探索.

課例4 在《有理數(shù)乘法（一）》的教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生可以根據(jù)“兩個因數(shù)的符號”來分類的時候，筆者出示了這樣的課件頁面.

（注：頁面中的式子被拖到相應(yīng)的方框內(nèi)后，對“分好了”按鈕進行操作時，課件會對操作的結(jié)果進行反饋）在對學(xué)生操作進行指導(dǎo)后，筆者讓一位成績并不理想的學(xué)生上來操作. 該生第一次分類出錯時，其他學(xué)生居然個個舉手，要求上來操作，筆者鼓勵該生繼續(xù)探索，經(jīng)過多次的失敗操作，該生最后終于分對了. 然后筆者讓該生試著解釋分類的原因，在筆者的幫助和鼓勵下，結(jié)果能比較完滿地完成，該生充滿了信心.

由上面的案例可以知道，學(xué)生根據(jù)多媒體課件的反饋，不斷地總結(jié)失敗的經(jīng)驗，最后得到正確的結(jié)果. 因此，人機的交互性能夠?qū)Χ喾N感官進行綜合刺激，增加視覺信息，使主客體相互作用，在學(xué)生的頭腦中得到能動的反映，有利于培養(yǎng)初中生自主探索的精神. 所以對具有交互性的多媒體進行操作是“讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進行解釋與應(yīng)用的過程”.

初中數(shù)學(xué)中的填空題、是非題、選擇題、分類的題目、填表、連線題……都能制作成人機交互的形式. 另外，很多知識的探究過程也可以制作成人機交互的形式. 只可惜這樣的課件很少，大多數(shù)數(shù)學(xué)課件多是PowerPoint的課件，缺乏交互性.

數(shù)學(xué)游戲的有效性——親身體

驗，激發(fā)興趣

古往今來的數(shù)學(xué)教育的理論和實踐都已證明，游戲?qū)τ跀?shù)學(xué)教育具有極大的價值. 馬丁·加德納曾經(jīng)對游戲作了相當(dāng)正確的評價——“喚醒學(xué)生最好的辦法是向他們提供有吸引力的數(shù)學(xué)游戲、智力題、魔術(shù)、笑話、悖論、打油詩或那些呆板的教師認為無意義而避開的其他東西”. 但并非所有的游戲都是有積極意義的，目前許多兒童沉迷于游戲而不能自拔就是一個佐證. 所以在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，關(guān)鍵是教師該如何發(fā)揮數(shù)學(xué)游戲的積極作用.

在進行教學(xué)《事件的可能性》時，筆者設(shè)計了“石頭、剪子、布”的游戲，程序自動統(tǒng)計游戲的總次數(shù)、勝的次數(shù)、敗的次數(shù)、和的次數(shù)以及勝的百分率（如圖3所示）. 筆者采取了兩種不同的教學(xué)方案：

課例5 筆者介紹了“石頭、剪子、布”的游戲后，筆者自己操作了10次，再讓四個小組的學(xué)生推薦本組代表上來操作. 學(xué)生興趣盎然，熱情高漲，最后筆者引導(dǎo)學(xué)生探究為什么勝率約是三分之一，學(xué)生都能得出正確的結(jié)論.

課例6 筆者介紹了“石頭、剪子、布”的游戲后，筆者自己連續(xù)操作，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在筆者開始操作的時候還是比較熱情，但到后來熱情慢慢地降低，教學(xué)效果可想而知.

由上面兩個課例來看，學(xué)生最關(guān)心的是自己操作的結(jié)果，喜歡體驗從自己的電腦操作中獲取成功的喜悅，所以教師一定要將游戲交到學(xué)生的手里，注重游戲的過程，在學(xué)生游戲的過程中注意加以引導(dǎo)和調(diào)控，使游戲真正地能刺激學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，為初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)服務(wù).

課例7 在有理數(shù)的運算的練習(xí)中有一個計算24的游戲，于是編寫程序，用了一節(jié)課的時間讓學(xué)生進行“24點”游戲的比賽，操作的頁面如圖4所示：

本游戲采取分組競賽的方法，先隨機出題，學(xué)生考慮成熟后讓最先想出的學(xué)生上來表演，若該生能寫出正確的算式，則給予該生所在的小組一定的分數(shù)，錯的繼續(xù)競賽. 好多題目學(xué)生也能夠給出多種算式. 最后教師利用程序給出全部正確的答案. 在這個游戲的教學(xué)中，學(xué)生的參與程度得到空前提高，有效地提高了學(xué)生探索問題答案的積極性，取得了很好的教學(xué)效果.

由上面可知，在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，游戲采取小組競賽的方法能充分調(diào)動學(xué)生的積極性. 另一方面，如果利用撲克牌實物玩“24點”游戲不可能給出所有正確答案，也不可能像這樣把全班學(xué)生的思維集中到一個問題上來，全面地調(diào)動學(xué)生的積極性. 在這里制作的多媒體數(shù)學(xué)游戲發(fā)揮了不可替代的作用.

在初中數(shù)學(xué)中好多的知識點都可以制作成游戲，如“七巧板”“轉(zhuǎn)盤游戲”“九宮游戲”“黑洞探索”“24點游戲”“勾股定理的探索”等都可以搬到數(shù)學(xué)課堂上來.

總之，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，要達到多媒體技術(shù)的有效運用，就要從學(xué)生的心理特點、知識現(xiàn)狀、生活經(jīng)驗和初中數(shù)學(xué)的特點出發(fā)，利用多媒體課件的演示性、交互性來激活初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，化靜態(tài)為動態(tài)，化抽象為具體，化被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，真正達到教學(xué)過程的最優(yōu)化.