信息化教學(xué)對初中生學(xué)科素養(yǎng)的影響

田嬌

【摘要】在當(dāng)前新課程改革背景下，教育部特別強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)應(yīng)用在課程教學(xué)中發(fā)揮新作用.對于初中數(shù)學(xué)課程而言，信息化教學(xué)模式有助于將抽象數(shù)學(xué)直觀化，特別在幾何知識方面，初中生初步面對復(fù)雜幾何圖形，掌握速度慢、理解程度淺，信息化教學(xué)恰有助于教師帶給學(xué)生生動的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的幾何視野，快速彌補(bǔ)學(xué)生圖形想象能力的不足，進(jìn)而大幅度提高教學(xué)質(zhì)量.幾何直觀能力的培養(yǎng)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有著重要意義，本文以幾何直觀能力培養(yǎng)為例，從抽象知識更加形象化、表象問題更加意象化、簡單文字更加圖象化等多角度分析了信息化教學(xué)對于初中生學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的作用及影響，并力求改進(jìn)現(xiàn)有的信息化教學(xué)模式.

【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué);幾何直觀能力;培養(yǎng)

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，對于一些學(xué)生而言，幾何內(nèi)容的學(xué)習(xí)存在較大的困難.幾何知識的學(xué)習(xí)需要較強(qiáng)的空間想象力，也就是幾何直觀能力.當(dāng)學(xué)生有了較強(qiáng)的幾何直觀能力，將會對初中幾何知識有更深的理解，特別是空間立體這樣非常繁瑣的幾何知識[1]，這些知識學(xué)習(xí)起來較為困難.因此，要想學(xué)好初中數(shù)學(xué)幾何知識，就需要對學(xué)生幾何直觀能力進(jìn)行培養(yǎng).

在當(dāng)前信息化技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，科學(xué)地將信息技術(shù)應(yīng)用到初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，可以給學(xué)生帶來比較直觀的幾何內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生深入學(xué)習(xí)和理解幾何知識，更有助于學(xué)生科學(xué)地使用數(shù)形結(jié)合方法學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)[2].

不論是初中幾何學(xué)習(xí)還是今后幾何學(xué)習(xí)都需要學(xué)生有著比較強(qiáng)的幾何直觀能力，而現(xiàn)代化信息技術(shù)能夠給學(xué)生幾何知識的學(xué)習(xí)帶來非常大的影響，它是初中幾何學(xué)習(xí)過程中一個重要的工具.因此，信息化教學(xué)對培養(yǎng)初中生幾何直觀能力發(fā)揮著重要作用.

1 培養(yǎng)初中生幾何直觀能力的基本原則分析

1.1 創(chuàng)新性的基本原則

在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中，教師在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力上往往應(yīng)用了比較單一的教學(xué)方式.而在信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，教師需要充分實行創(chuàng)新性的教學(xué)，通過信息化教學(xué)來對幾何直觀能力培養(yǎng)方法進(jìn)行創(chuàng)新，把信息化教學(xué)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來[3].

這種方法打破了傳統(tǒng)課堂的局限性，通過新的教學(xué)模式和教學(xué)技術(shù)來更好地吸引了學(xué)生的注意力，讓其更主動參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動過程中，進(jìn)而更好地培養(yǎng)了學(xué)生的幾何直觀能力[4].

1.2 引導(dǎo)性的基本原則

和小學(xué)相比，盡管初中生在思維和觀察能力上有了很大的提高，但是這些方面還位于發(fā)展時期.因此，在發(fā)展過程中，教師還需要積極地對初中生進(jìn)行引導(dǎo).所以，初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中需要充分發(fā)揮自身引領(lǐng)作用，成為學(xué)生在發(fā)展和學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的引導(dǎo)人[5]，能夠在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中給予必要的啟示.

學(xué)生通過教師的引導(dǎo)和與其他同學(xué)的討論，進(jìn)一步得到了特有的感官體驗，提升其洞察能力和空間思維能力.所以，在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力過程中，教師需要嚴(yán)格遵守學(xué)生主體，教師主導(dǎo)的基本原則，準(zhǔn)確對學(xué)和教之間的關(guān)系進(jìn)行定義，確保更好地實現(xiàn)幾何直觀能力培養(yǎng)[6].

1.3 擴(kuò)展性的基本原則

初中數(shù)學(xué)教材的編寫是許多專家認(rèn)真研討的成果，它遵守的原則為課程改革精神，也給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了明確的方向.然而，在編寫教材過程中，受到許多因素的影響，其收納的內(nèi)容也非常有限.

為了幫助初中生發(fā)展幾何直觀能力，教師要以教材內(nèi)容為參考，合理利用課本開發(fā)之外的資源來對教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而延伸學(xué)生學(xué)習(xí)的視野，不斷對教學(xué)資源的運(yùn)用進(jìn)行豐富，更好地滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展需求.

2 信息化教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力方面的影響

2.1 通過信息技術(shù)，讓抽象知識更加形象化

目前，多數(shù)的數(shù)學(xué)知識都比較抽象.為了讓學(xué)生更透徹和準(zhǔn)確地理解抽象的數(shù)學(xué)知識，教師往往想盡辦法，通過教學(xué)輔助方法來把抽象數(shù)學(xué)知識變得更加形象化.在這個過程當(dāng)中，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力.

在初中數(shù)學(xué)課堂中，教師能夠在圍繞教材內(nèi)容開展教學(xué)的前提下，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)實生活之間的關(guān)系，通過各類信息技術(shù)方法，科學(xué)地設(shè)置形象化的教學(xué)情境.在這個基礎(chǔ)上引導(dǎo)著學(xué)生對幾何知識進(jìn)行理解，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力.

例如 我們以“三角形”教學(xué)內(nèi)容為例，為了讓學(xué)生更準(zhǔn)確地理解三角形相關(guān)概念，需要更精確地畫出三角形的中線、角平分線以及高等.初中數(shù)學(xué)教師能夠通過交互式的電子白板有關(guān)功能，給學(xué)生形象地展示三角形有關(guān)概念和三角形角平分線、中線以及高的畫法.

和傳統(tǒng)教學(xué)方法相比較，通過信息技術(shù)可以更加直觀地展現(xiàn)給學(xué)生.利用這些手段，教師能夠按照實際需求，迅速地畫出任意三角形各條邊上的中線和高，以及每個角的角平線.教師也能夠利用合理縮小和放大，更好地把比較抽象的知識變得形象化.

2.2 通過信息技術(shù)，讓文字表達(dá)更加的圖象化

在初中數(shù)學(xué)知識中，眾多概念和定理都是利用文字來表達(dá)的.對初中生來說，如果僅僅利用文字表達(dá)來對這些數(shù)學(xué)概念和定理進(jìn)行理解，將不可避免地對數(shù)學(xué)概念和定理方面的理解發(fā)生偏差，甚至?xí)徽`解.如果學(xué)生不能精確對各類數(shù)學(xué)概念和定理進(jìn)行理解，就不能進(jìn)一步地進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí).

在這個基礎(chǔ)上，初中數(shù)學(xué)教師要在能夠圍繞數(shù)學(xué)定理和概念的文字表達(dá)和實際內(nèi)涵的前提下，科學(xué)使用各類信息技術(shù)，把比較抽象的文字表述變得更加圖象化.

例如 比如在對“三角形全等判定”內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時，為了讓學(xué)生精確對三角形全等概念進(jìn)行理解，初中數(shù)學(xué)教師需要合理使用信息技術(shù)來給學(xué)生全面體現(xiàn)各類全等三角形必要的條件.這樣學(xué)生將會更加深入地理解和認(rèn)識三角形全等概念.

具體為：首先，教師能使用多媒體課件來向?qū)W生展示一些組合圖形，并且讓學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的觀察，找到組合圖形當(dāng)中大小和形狀一樣的圖形.其次，當(dāng)學(xué)生對這些圖象當(dāng)中大小和形狀都一樣的圖形進(jìn)行交流的過程中，教師需要不斷追問：你如何知道這些圖形在大小和形狀方面都相同？一些學(xué)生會回答：由于這些圖形邊的長度和數(shù)目一樣，進(jìn)而這些圖形的大小和形狀都一樣.一些學(xué)生往往會說，由于這些圖形角的大小和數(shù)目都一樣，進(jìn)而這些圖形大小和圖形完全相同.因此，教師能更好指導(dǎo)學(xué)生自主對三角形全等概念進(jìn)行歸納.這樣三角形的全等概念表達(dá)也從文字變成了圖象.這是初中數(shù)學(xué)教師把非常抽象的內(nèi)容進(jìn)行更加圖象化的具體表現(xiàn).

2.3 通過信息技術(shù)，讓問題更加意象化

幾何直觀主要有兩個方面的內(nèi)涵.一種內(nèi)涵是讓學(xué)生見圖思遷，讓學(xué)生通過把圖作為焦點(diǎn)，進(jìn)行合情、合景以及合理的想象，對圖的外延和內(nèi)涵、圖的意象和形象進(jìn)行充分想象.換句話說，讓學(xué)生可以通過圖作為支架，更好地將自身想象能力發(fā)揮出來，進(jìn)而有效地解決問題.

在這個過程中，學(xué)生不但需要通過圖的意象來迅速和有效地對各類數(shù)學(xué)問題進(jìn)行解決，同時還能夠通過圖的意象來發(fā)展自身的幾何直觀能力.

初中數(shù)學(xué)教學(xué)需要圍繞各類復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，根據(jù)學(xué)生實際狀況，有效地使用各類現(xiàn)代化信息技術(shù)教學(xué)模式，給學(xué)生建立一些問題解決的支架.在這個基礎(chǔ)上，讓學(xué)生更好地對問題進(jìn)行解決和分析.

在數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中，通過多媒體課件作為支架，數(shù)學(xué)教師就能夠指導(dǎo)學(xué)生從淺到深地對有關(guān)問題進(jìn)行研究.和常規(guī)方法相對比，利用多媒體課件可以讓問題更加地意象化.

例如 △ABC≌△DEF，∠A≡∠D，AB=DE，對兩對一樣的邊和相等角進(jìn)行找出.為了有效引導(dǎo)學(xué)生對這個問題進(jìn)行解決，教師能夠通過多媒體課件把靜態(tài)圖片進(jìn)行動態(tài)化地體現(xiàn)給學(xué)生面前.利用動態(tài)化的展示，學(xué)生能夠清楚了解到∠CBA和∠FED相重合，∠EDF和∠BAC相重合，AC和DF相重合，BC和EF相重合.這樣多媒體課件就可以把整個問題過程變得更加意象化.

2.4 強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合，更好地培養(yǎng)學(xué)生看圖水平

幾何直觀不但能夠更好地解決和分析直觀圖形問題，還可以更好地解決其他描述性的問題.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，許多問題學(xué)生理解起來非常困難，同時在邏輯思維能力上對學(xué)生也有比較高的要求.

通常情況下，初中生空間想象力和邏輯思維往往比較弱.所以，初中數(shù)學(xué)教師在日常教學(xué)過程當(dāng)中，需要利用數(shù)形結(jié)合的模式，更好地對學(xué)生識圖和看圖能力進(jìn)行培養(yǎng)，把一些非常繁瑣的文字問題變成圖形式，讓學(xué)生更加直觀地了解題目所求和已知，找到最便捷的解題方法.

學(xué)生要懂得制圖，按照題目意思找到已知條件，利用圖形形式體現(xiàn)出來，接著對所求問題進(jìn)行分析，在圖形當(dāng)中明確表示.這樣題目就變成非常直觀的數(shù)學(xué)圖形，然后學(xué)生按照圖形內(nèi)體現(xiàn)的各類信息，自主進(jìn)行研究，進(jìn)而找出問題答案.不僅如此，數(shù)學(xué)知識較為抽象，學(xué)生不能利用想象來對知識內(nèi)容進(jìn)行領(lǐng)悟，然而圖形比較直觀，能夠把抽象的內(nèi)容變得更具體化，把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化得更簡單.

數(shù)學(xué)教師需要大力鼓勵學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合的方法來對題目進(jìn)行解答，不斷提升學(xué)生的幾何直觀能力.在對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)時，一些問題都能夠利用圖形的方法來進(jìn)行解答.數(shù)形結(jié)合在二元一次方程式組、函數(shù)等方面都能夠得到普遍應(yīng)用，其有助于學(xué)生對問題的本質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確掌握.

3 結(jié)語

經(jīng)過上述分析可以看出，大力培養(yǎng)幾何直觀能力是學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程當(dāng)中所必備的能力，這對初中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)而言尤為關(guān)鍵.

為了更好地實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀能力的目的，初中數(shù)學(xué)教師需要在教學(xué)過程中圍繞著核心素養(yǎng)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)，遵守幾何直觀能力培養(yǎng)的基本原則，把幾何直觀能力方面的培養(yǎng)逐漸深入進(jìn)初中數(shù)學(xué)教學(xué)整個過程.

利用數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化、媒體課件展示以及電子白板展示等方法，不斷提升初中生幾何直觀能力，進(jìn)一步提升初中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的效果.

參考文獻(xiàn)：

[1]胡敏，顧思義.用現(xiàn)代信息技術(shù)培養(yǎng)幾何直觀能力[J].信息系統(tǒng)工程，2019（04）.

[2]楊開鳳.初中生幾何直觀能力培養(yǎng)研究[D].福建師范大學(xué)，2021.

[3]宋思思.初中生幾何直觀能力的調(diào)查研究[D].華東師范大學(xué)，2019.

[4]張瑞良.初中生幾何直觀能力現(xiàn)狀調(diào)查與培養(yǎng)策略研究[D].山東師范大學(xué)，2020.

[5]陳玉華.借助圖形直觀培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀能力[J].名師在線，2021（23）：10-11.

[6]陳碧月.培養(yǎng)幾何直觀能力發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的策略探究[J].考試周刊，2021（50）：75-76.