淺談信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效整合

郝瓊

摘要：信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，并不是簡(jiǎn)單地把信息技術(shù)作為輔助教師教學(xué)的一種演示工具，而是要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效融合。這種融合需要教師緊密結(jié)合初中數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際需要，確定適合使用現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并選用合適的教學(xué)軟件，創(chuàng)造相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，使得數(shù)學(xué)課堂變得生動(dòng)化、趣味化、靈動(dòng)化、生命化，達(dá)到優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)的作用。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué);學(xué)生學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-5995（2019）02-0056-03

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)。把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題強(qiáng)有力的工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂(lè)意并有更多精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中可以充分利用信息技術(shù)和多媒體資源，深入推進(jìn)初中數(shù)學(xué)課程改革，真正從初中數(shù)學(xué)學(xué)科的自身特點(diǎn)出發(fā)，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛能，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性，全面提高數(shù)學(xué)課堂效率，從而提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

一、信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的必要性

信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效整合是指在師生教與學(xué)的過(guò)程，教師把信息技術(shù)、信息資源、信息方法和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)法有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)方式。

（一）可以為學(xué)生學(xué)習(xí)提供豐富的資源

在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師要充分利用信息化資源，將其作為初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要素材運(yùn)用到教學(xué)中，如把視頻資料、文本資料、音頻資料與教學(xué)內(nèi)容融合在一起，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展并整合成電子文稿、多媒體課件等，供教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)評(píng)議、分析和討論。這不僅擴(kuò)展了教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容，豐富了學(xué)習(xí)的內(nèi)涵，并且使一些比較抽象的教學(xué)內(nèi)容和虛擬情境變得形象化和具體化，并得以直觀地表示，便于學(xué)生理解，有利于提升教學(xué)的效果。

（二）有利于推動(dòng)學(xué)生更新學(xué)習(xí)方式

當(dāng)前，教育信息化迅速發(fā)展，尤其是人工智能時(shí)代的到來(lái)，教育信息技術(shù)對(duì)教育的影響越來(lái)越深入，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也隨之發(fā)生了深刻的變革。學(xué)生獲取知識(shí)不再僅僅依賴于教師的講授和課本的學(xué)習(xí)，他們還可以利用信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獲取前沿知識(shí)，豐富認(rèn)知。所以在課堂上，學(xué)生基于課前收集的知識(shí)，就可以圍繞學(xué)習(xí)內(nèi)容開展討論與合作學(xué)習(xí)，探究并發(fā)現(xiàn)知識(shí)。因此，初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要把信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相融合并應(yīng)用于教學(xué)中，讓學(xué)生掌握信息時(shí)代的學(xué)習(xí)方法，更新學(xué)習(xí)方式，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展變化。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力

教育信息化的發(fā)展使得知識(shí)的獲得便捷化，為人們的終身學(xué)習(xí)帶來(lái)了機(jī)遇，因此，學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)在學(xué)校教育中越來(lái)越重要。初中數(shù)學(xué)教師要利用多種信息技術(shù)對(duì)初中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組、剪輯與制作，讓學(xué)生更便捷獲得知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能獨(dú)立進(jìn)行知識(shí)的發(fā)現(xiàn)與探究。如今，學(xué)習(xí)資源已能實(shí)現(xiàn)全球共享，虛擬課堂、虛擬學(xué)校等現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育興起，學(xué)生可以隨時(shí)隨地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)與交流，這使學(xué)習(xí)變得無(wú)圍墻界限，更為自由、靈活。由此，初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，有意識(shí)地進(jìn)行自我規(guī)劃、自我管理、自主探究與自主創(chuàng)新，讓學(xué)生發(fā)展自主學(xué)習(xí)的意識(shí)與終身學(xué)習(xí)的能力。

二、信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的方法與效果

在傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師常常借助實(shí)驗(yàn)的方法去探索和研究數(shù)學(xué)問(wèn)題，如借助教具或模具演示、用特殊值驗(yàn)證等，而現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用為教師提供了開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更為便利的條件。初中數(shù)學(xué)教師利用信息技術(shù)開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降氖`，為學(xué)生進(jìn)行建構(gòu)性學(xué)習(xí)和自主性探究提供了有利的條件。教師運(yùn)用信息技術(shù)可以更形象、直觀地揭示數(shù)形關(guān)系，模擬數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，為學(xué)生提供交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而引導(dǎo)學(xué)生參與到數(shù)學(xué)問(wèn)題的探索和解決之中，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維得以更好地發(fā)展。

（一）開展整合教學(xué)。揭示數(shù)形關(guān)系

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中，數(shù)和形是兩大支柱。數(shù)形結(jié)合的思想就是通過(guò)數(shù)與形的有機(jī)結(jié)合解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，這是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，而信息技術(shù)的應(yīng)用則使這一問(wèn)題簡(jiǎn)單化。函數(shù)圖像、方程解的幾何意義、圖形的變換、數(shù)學(xué)公式的幾何意義等抽象內(nèi)容的教學(xué)中，教師可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬、動(dòng)態(tài)過(guò)程演示等手段，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀形象、變化有序地展示在學(xué)生面前，并引導(dǎo)學(xué)生觀察、探索與思考。這種整合教學(xué)有效地促進(jìn)了學(xué)生對(duì)抽象數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。如，在“反比例函數(shù)的圖像”的課堂教學(xué)中，有兩個(gè)難點(diǎn)需要突破：一是雙曲線是如何形成的，二是如何讓學(xué)生理解雙曲線與兩坐標(biāo)軸是無(wú)限逼近的。傳統(tǒng)教學(xué)往往采用“教師示范一學(xué)生模仿一師生討論”的教學(xué)模式，教學(xué)效果不佳。引入信息技術(shù)之后，教師讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上利用畫圖軟件，給自變量賦予不同的數(shù)值，計(jì)算機(jī)可以呈現(xiàn)出相應(yīng)的雙曲線，學(xué)生再通過(guò)操作、觀察與體驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)和歸納出反比例函數(shù)的圖像特點(diǎn)和性質(zhì)。這樣的數(shù)學(xué)教學(xué)自然而然地由數(shù)到形，而不是把數(shù)與形分開，便于學(xué)生理解與掌握，教學(xué)效果自然較好。

（二）構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律

幾何畫板軟件作為計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的一種有效工具具有不可估量的作用。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以利用幾何畫板軟件中的測(cè)量功能，通過(guò)幾何畫板軟件動(dòng)態(tài)地保持給定的幾何關(guān)系;學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)上利用這一軟件自主探究變化的圖形，發(fā)現(xiàn)恒定不變的幾何規(guī)律，將抽象、枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)演繹成動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和相關(guān)的數(shù)據(jù)圖表，從而有效地發(fā)展學(xué)生的空間觀念，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握數(shù)學(xué)規(guī)律，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維能力。例如，在探究等腰三角形的性質(zhì)時(shí)，學(xué)生可以利用幾何畫板軟件先做一個(gè)任意的等腰三角形，畫出底邊上的中線、底邊上的高線和頂角的角平分線，并測(cè)量出這三線的長(zhǎng)度;然后拖動(dòng)頂點(diǎn)，觀察在三線的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)點(diǎn)的位置所發(fā)生的變化（學(xué)生很直觀地就會(huì)發(fā)現(xiàn)互相重合），由此學(xué)生能從中發(fā)現(xiàn)等腰三角形的三線合一的性質(zhì)。在這一教學(xué)活動(dòng)中，教師只僅僅給學(xué)生提供了一個(gè)問(wèn)題背景，而整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程都是學(xué)生自己在動(dòng)手操作、觀察，能借助比較、驗(yàn)證、歸納等方法，最終得出結(jié)論。學(xué)生親歷了數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，等腰三角形三線合一的性質(zhì)很自然地納入學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，不僅使教師擺脫了“難說(shuō)與說(shuō)不清楚”的窘境，而且尊重了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，發(fā)展了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

（三）引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí)過(guò)程，主動(dòng)獲取知識(shí)

教育的本質(zhì)在于參與，教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生最大限度地參與到教學(xué)中去，讓學(xué)生用自己的思維方式，主動(dòng)地獲取知識(shí)。信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生自主通過(guò)操作計(jì)算機(jī)，真切地體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，在“做數(shù)學(xué)”的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。這不僅有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握，而且有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在“一次函數(shù)的圖像與性質(zhì)”的教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)的自動(dòng)繪圖功能，拖動(dòng)一次函數(shù)y=kx+b的圖像（直線），并觀察表達(dá)式里不斷變化的數(shù)據(jù)，思考兩個(gè)變量之間的關(guān)系。學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)和歸納出圖象的性質(zhì)及函數(shù)圖象與k、b的關(guān)系，即：k決定著一次函數(shù)的增減性，b決定著一次函數(shù)圖像與y軸的交點(diǎn)位置。這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，已不再是單純地模仿與記憶，而是學(xué)生自己通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、自主探索，主動(dòng)地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與歸納的過(guò)程。只要能獲得教師的有效指導(dǎo)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究。這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)才是真正現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也是學(xué)生主動(dòng)參與的、高效的。

（四）營(yíng)造學(xué)習(xí)環(huán)境。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，可以為師生多元互動(dòng)創(chuàng)造良好的條件，為學(xué)生開展交互式學(xué)習(xí)提供便利。目前很多信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的軟件不僅可以起到幫助學(xué)生探索和理解數(shù)學(xué)的作用，還可以營(yíng)造利于師生交流的學(xué)習(xí)環(huán)境，擴(kuò)展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和形式。初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，大膽地提出假設(shè)并通過(guò)自己的實(shí)踐予以證明或否定，如從數(shù)學(xué)模型的建立到演示、從性能預(yù)測(cè)到規(guī)律的探求，從而讓學(xué)生學(xué)會(huì)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題。在教學(xué)“順次連結(jié)任意四邊形的四邊中點(diǎn)，圍成一個(gè)中點(diǎn)四邊形，則四邊形是什么四邊形？試證明你的結(jié)論”的內(nèi)容時(shí)，教師可先通過(guò)幾何畫板軟件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下的探究：（1）畫圖：學(xué)生利用幾何畫板軟件制作一個(gè)任意的四邊形（四個(gè)頂點(diǎn)可以任意拖動(dòng)）及其中點(diǎn)形成的四邊形;（2）探究：學(xué)生任意拖動(dòng)四邊形的一個(gè)頂點(diǎn)，以改變它的形狀，發(fā)現(xiàn)四邊形的形狀也隨之發(fā)生改變;（3）猜想：中點(diǎn)形成的四邊形的形狀由原四邊形的什么性質(zhì)決定？（4）驗(yàn)證并結(jié)論。這樣的教學(xué)給學(xué)生留下了更多的思考空間，讓學(xué)生在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上深入探究問(wèn)題、解決問(wèn)題，并歸納出結(jié)論，提出新問(wèn)題，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的反思意識(shí)和問(wèn)題解決的能力。

三、信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合應(yīng)注意的問(wèn)題

信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合雖然為提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的容量和課堂效率提供了途徑，但在實(shí)際中依然存在著一些制約因素，為了使信息技術(shù)整合的效果更佳，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率更高，教師應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

第一，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合，是創(chuàng)建數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的過(guò)程，整合過(guò)程不是簡(jiǎn)單地應(yīng)用信息技術(shù)。信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的過(guò)程是數(shù)學(xué)教師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的情境，創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生最大限度地接觸信息技術(shù)，讓信息技術(shù)成為學(xué)生強(qiáng)大的認(rèn)知工具，最終達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。

第二，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的過(guò)程中，教師要分清楚信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的辯證關(guān)系，整合的主體是數(shù)學(xué)教學(xué)，而非信息技術(shù)，切勿為了使用信息技術(shù)而使用信息技術(shù)。整合的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該以數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)為根本出發(fā)點(diǎn)，以改善學(xué)生的學(xué)習(xí)為目的。另外，教師在整合過(guò)程中切忌在使用傳統(tǒng)教學(xué)手段能夠取得良好效果的情況下生硬地使用現(xiàn)代信息技術(shù)。

第三，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整合過(guò)程中，教師要加強(qiáng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，避免混亂與低效。信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)整合一般有三種方式：以知識(shí)講授為中心的整合、以信息資源提供為中心的整合以及以探究學(xué)習(xí)為中心的整合。第一種方式在多媒體教室中進(jìn)行，極易產(chǎn)生教師干預(yù)過(guò)多，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性下降的問(wèn)題;第二種方式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室中進(jìn)行，易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞，打亂教學(xué)計(jì)劃的情況;第三種方式是學(xué)生自由利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，易造成失控，導(dǎo)致學(xué)習(xí)低效。因此，在整合過(guò)程中，教師一定要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，交給學(xué)生學(xué)習(xí)方法，引導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)主動(dòng)開展學(xué)習(xí)。

總之，教師要正確認(rèn)識(shí)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的特點(diǎn)，大膽地開展整合實(shí)踐。教師在具體教學(xué)過(guò)程中，可以根據(jù)自己的認(rèn)識(shí)水平和學(xué)校的具體條件，選擇性地進(jìn)行課堂教學(xué)整合實(shí)踐，積極探索多種整合模式，推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的深化，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。