信息技術(shù)與數(shù)學(xué)在課堂上的美麗相遇

張華孌

摘? 要：《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出：“關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗?！痹谛畔⒓夹g(shù)環(huán)境下，教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)更加生動有趣、豐富立體，可將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡單化和具體化，讓學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的無限魅力，更樂意學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。因此，將信息技術(shù)整合到數(shù)學(xué)課堂，需要教師深入分析教材，合理選擇教學(xué)方式，通過創(chuàng)設(shè)信息化的情境，激發(fā)學(xué)生興趣和主動性，促使學(xué)生在感知、探究和操作中獲得知識，提升能力，得到全面的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);小學(xué)數(shù)學(xué);相遇問題;教學(xué)策略

現(xiàn)代教育媒體技術(shù)將計算機(jī)的交互功能與多媒體的視聽功能結(jié)合起來，形成了一種豐富多彩且圖文并茂的交互式教學(xué)模式。數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合，更加強(qiáng)調(diào)利用信息技術(shù)向?qū)W生展示數(shù)學(xué)知識的發(fā)生、探索和遷移過程，讓學(xué)生始終處于思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的動態(tài)生成過程中，促進(jìn)學(xué)生個性學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)的和諧、統(tǒng)一，使學(xué)生通過多種交互活動實現(xiàn)從“被動學(xué)”向“主動學(xué)”的轉(zhuǎn)變。下面筆者以蘇教版四年級下冊《相遇問題》一課教學(xué)為例，具體探討信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用。

■一、深入分析，合理選擇

“任何知識都能以合適的方式教給任何年齡的學(xué)生。”其中，“合適的教學(xué)方式”是課堂活動開展的關(guān)鍵。信息技術(shù)多種多樣，教師應(yīng)深入分析教材內(nèi)容，選擇合理的信息技術(shù)，這樣才能發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性。

《相遇問題》是數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個重難點(diǎn)，幫助學(xué)生理解相遇問題的意義，學(xué)會用畫圖的方式整理題目中的信息和分析數(shù)量關(guān)系，從中尋找到解題思路和解題策略是關(guān)鍵?，F(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)手段豐富多彩，能使抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容具體化和清晰化，在本節(jié)課教學(xué)中，將信息技術(shù)融入多個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和交流完成對知識的構(gòu)建。首先，運(yùn)用多媒體動畫視頻導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;其次，用AR技術(shù)向?qū)W生動態(tài)地演示兩輛列車的相遇過程，幫助學(xué)生更好地理解題意;然后，結(jié)合坐標(biāo)紙和幾何畫板引領(lǐng)學(xué)生自主地探索相遇問題的解決策略。這樣巧妙地整合信息技術(shù)和課堂教學(xué)，利用豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)手段，為學(xué)生提供了一根探索的魔法棒，幫助學(xué)生更加直觀、全面地獲取知識。

■二、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

信息技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)更富有趣味性、生動性和形象性，使用信息技術(shù)將文字、圖形、視頻、動畫、聲音等信息集于一體，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，能使學(xué)生獲得更加豐富的感性認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣。

在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生興趣，首先利用多媒體課件向?qū)W生展示一張地圖，讓學(xué)生迅速地找出南京和杭州的準(zhǔn)確位置。借助信息技術(shù)將原本靜態(tài)的地圖修改成為一個動態(tài)的Flash動畫，逐漸將學(xué)生注意力鎖定在地圖上，從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個貼近現(xiàn)實生活的教學(xué)情境：

例1? 南京到杭州高速路全長270千米，一輛貨車從南京開往杭州，平均每小時50千米，一輛客車從杭州開往南京，平均每小時60千米，幾小時后兩車能相遇？

定位系統(tǒng)動態(tài)地演示貨車和客車同時相向而行，通過觀察動態(tài)圖，學(xué)生可以直觀地看到在出發(fā)時，兩車的運(yùn)動方向、相遇時的情形。通過回顧已有知識和經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)在我們的認(rèn)知中通常研究的都是一個物體的行程問題，當(dāng)運(yùn)動物體變成了兩個，它們的時間、速度和行程之間又有什么關(guān)系呢？從而引發(fā)出相遇的問題。

利用信息技術(shù)所具有的聲、光、色、形等特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)動態(tài)的教學(xué)情境，能讓學(xué)生形象地理解同時出發(fā)、相向而行和最終相遇這幾個相遇問題中的關(guān)鍵要素。同時，生動、形象的動態(tài)圖，能迅速抓住學(xué)生眼球，大大激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)相遇問題的動機(jī)。

■三、引發(fā)矛盾，初步感知

學(xué)生通常所見的數(shù)學(xué)問題是給出已知條件和要求的問題，問題情景比較單一，條件不多不少，解題思路和目標(biāo)非常清楚，學(xué)生只需要做的就是選擇合適的方法和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解。然而在現(xiàn)實生活中有些條件是需要自己挖掘、加工和處理，并從中抽象出數(shù)學(xué)模型的。因此，我們需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析，借助信息技術(shù)出示例題，讓學(xué)生在初步感知的基礎(chǔ)上探究。

例2? 南京站是南京的交通樞紐，每天大約有90對火車從這里出發(fā)和到達(dá)。Z175次列車00：03從南京站開出，05：54到達(dá)杭州;K348次列車01：52從杭州站開出，07：09達(dá)到南京站，這兩列火車什么時間能相遇？你們誰能用語言表達(dá)出來？

通過分析題目中的已知條件，給出了火車開出和到達(dá)的時間，但在缺少條件的情況下，時間和路程的形成問題怎么解決呢？同時，和例1進(jìn)行比較，題目中所要求的是相遇時刻，而并不是相遇所需時間。讓學(xué)生自學(xué)課本內(nèi)容，通過思考、討論，猜一猜它們什么時間相遇，利用已有的知識和經(jīng)驗?zāi)芊窠鉀Q問題？

學(xué)生交流，教師提示，預(yù)設(shè)學(xué)生可能出現(xiàn)的回答：大約在凌晨3點(diǎn)左右相遇;不能確定相遇時間，因為不知道南京和杭州兩地的距離;不知道兩車的速度和行駛路程，所以不好求。學(xué)生們都感覺利用已有知識來求解這道問題是有困難的，那么是不是沒有辦法解決問題了呢？在問題的驅(qū)動下，促使學(xué)生繼續(xù)自主探究和交流。

■四、動態(tài)呈現(xiàn)，引領(lǐng)探究

小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)的，處于小學(xué)階段的學(xué)生的認(rèn)知以具體思維為主，在理解知識時，很難將抽象的知識與現(xiàn)實情境相聯(lián)系。將AR技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂，可以將虛擬的數(shù)學(xué)符號和真實的情境聯(lián)系起來，讓學(xué)生能夠看到真實世界及融合于世界中的虛擬對象，既能降低學(xué)生探究的難度和成本，也能讓學(xué)生在真實場景中鍛煉數(shù)學(xué)基本思想中的“抽象能力”。

在《相遇問題》的教學(xué)中，學(xué)生普遍存在濫用公式、不能從情境中抽象出數(shù)學(xué)模型的問題。在例2問題提出后，由于題目中速度并未確定，為了便于學(xué)生理解和探究，使用AR技術(shù)，在真實的環(huán)境中展示三維的虛擬場景，模擬兩輛列車從出發(fā)到相遇的整個過程。在應(yīng)用程序的界面中，設(shè)有兩輛列車的速度、相遇路程和時間四個變量，其中，相遇路程和列車的速度均設(shè)為默認(rèn)值，點(diǎn)擊按鈕即可調(diào)整值的大小，在相遇過程中，通過計算機(jī)計算可以實時地生成列車速度、相遇時間、行駛路程等數(shù)值，并通過屏幕展示在學(xué)生面前，當(dāng)兩輛列車相遇時，計時停止，并顯示它們相遇的最終時間。教師通過模擬多次兩輛列車相遇的過程，有助于學(xué)生體會當(dāng)兩輛列車速度改變時，對其他數(shù)值的影響，讓學(xué)生更好地理解路程和、速度和、相遇時刻、相遇時間之間的關(guān)系，深刻體會數(shù)學(xué)的基本思想。

利用AR技術(shù)，可以將虛擬元素附加于真實的情景中，有利于吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，推動學(xué)生直觀形象思維向抽象思維過渡。

■五、幾何畫板，動手操作

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)：“要把信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)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探索活動中去。”在信息環(huán)境下，幾何畫板作為一個數(shù)學(xué)實驗探究軟件，為學(xué)生提供了豐富且方便的創(chuàng)造功能，將教學(xué)知識與幾何畫板相結(jié)合，幾何圖形的特征、性質(zhì)學(xué)生就能輕松掌握，也為學(xué)生提供了一個自主探索的實驗環(huán)境，學(xué)生可以通過拖動和觀察圖形，再加以猜測并驗證，從而有助于學(xué)生理解和證明，鍛煉學(xué)生動手操作能力。

例2中呈現(xiàn)了另一類的相遇問題，僅依靠學(xué)生已有的知識難以進(jìn)行解答，在利用現(xiàn)代教育技術(shù)向?qū)W生動態(tài)展示例題的整個相遇過程后，學(xué)生已經(jīng)大致分清了題意和已知條件，接下來如何求解是關(guān)鍵。鑒于此，筆者請來了幾何畫板和坐標(biāo)紙通過畫圖來解決相遇問題，首先帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)知坐標(biāo)紙，了解坐標(biāo)紙上端、下端的橫坐標(biāo)以及橫坐標(biāo)上每個大格、小格的含義，掌握用坐標(biāo)紙畫圖找出相遇時間的方法，接下來讓學(xué)生通過同伴交流、相互啟發(fā)，自主利用計算機(jī)上的坐標(biāo)紙及互動程序，經(jīng)過親身經(jīng)歷和感受，找到解決問題的關(guān)鍵，體會到坐標(biāo)紙對解決這類相遇問題的妙用，這樣學(xué)生的思維能得到更大的沖擊，獲得更多的數(shù)學(xué)信息及趣味性。

■六、結(jié)束語

綜上所述，活用信息技術(shù)的課堂，是師生互動、學(xué)生探究的課堂，它為學(xué)生提供了一根思維和探索的魔法棒，讓學(xué)生自由地遨游在信息技術(shù)織就的神奇世界中，可以有效幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)知識，讓課堂散發(fā)出更多的理性、智慧和思辨的氣息，讓學(xué)生在知識體驗中感悟，在感悟中提升學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生的個性在寬松、愉悅的氛圍中得以釋放，從而真正地展現(xiàn)生命的活力，實現(xiàn)信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂上的美麗相遇。