信息技術(shù)應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)中的價值研究

◎楊雙紅

(甘肅省莊浪縣頡崖中學(xué)，甘肅 平?jīng)?744609)

一、引 言

在互聯(lián)網(wǎng)+教育領(lǐng)域內(nèi)，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠為學(xué)生提供多樣化的知識解決方案，并對各學(xué)科的重難點知識進行分類總結(jié)，協(xié)助學(xué)生構(gòu)建更加完善的知識體系.根據(jù)初中數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)特點，教師需要將課堂教學(xué)模式與信息技術(shù)應(yīng)用體系相互融合，并充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)學(xué)科中的應(yīng)用價值需要建立在學(xué)生主體性教學(xué)地位的基礎(chǔ)之上.

二、初中數(shù)學(xué)中的信息技術(shù)應(yīng)用

(一)思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖是初中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)模式中應(yīng)用最廣泛的信息技術(shù)之一，也是協(xié)助學(xué)生構(gòu)建與完善數(shù)學(xué)知識體系的主要手段.思維導(dǎo)圖是根據(jù)人類大腦的記憶模式和規(guī)律所創(chuàng)造的信息技術(shù)應(yīng)用類軟件[1]，能夠?qū)⒏鲗W(xué)科的教學(xué)內(nèi)容進行分類管理，并為學(xué)生建立專項知識學(xué)習(xí)系統(tǒng)，輔助初中生完善數(shù)學(xué)學(xué)科的課堂教學(xué)模式.在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式中應(yīng)用思維導(dǎo)圖需要建立在以學(xué)生為教學(xué)主體的基礎(chǔ)上，并有效激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣.在應(yīng)用思維導(dǎo)圖軟件的過程中，初中生可以自行創(chuàng)作頭腦風(fēng)暴內(nèi)容，并對初中數(shù)學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵知識點進行總結(jié)和發(fā)散性創(chuàng)作，這樣有利于提高創(chuàng)造性思維能力.思維導(dǎo)圖的科學(xué)運用能夠提高初中數(shù)學(xué)學(xué)科的課堂教學(xué)效率和質(zhì)量.

(二)翻轉(zhuǎn)課堂

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，多種多樣的信息技術(shù)教學(xué)模式應(yīng)運而生，翻轉(zhuǎn)課堂就是在這種環(huán)境下出現(xiàn)的新的教學(xué)類型，也是轉(zhuǎn)變課堂地位、實現(xiàn)以學(xué)生為本這一教育理念的教學(xué)手段，其出現(xiàn)在提高課堂效率、構(gòu)建高質(zhì)量教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，滿足了學(xué)生的基本需求，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將人性化教育貫徹到實踐中.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是互聯(lián)網(wǎng)+教育領(lǐng)域內(nèi)的核心信息技術(shù)應(yīng)用方式之一，也是構(gòu)建以學(xué)生為主體的初中數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)境的關(guān)鍵手段.在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，教師的授課角色得到很大的轉(zhuǎn)變，他們不再是課堂的主體，課堂的主體變成了廣大學(xué)生，而教師只是起到協(xié)助和幫襯的作用.在這種新型的課堂模式下，教師往往需要根據(jù)學(xué)生在初中數(shù)學(xué)課堂中的具體表現(xiàn)，選擇最適合初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的思路，并且根據(jù)課本知識和課堂時間，科學(xué)合理地安排課堂內(nèi)容，保證全體學(xué)生都能消化和吸收，最后，完善課堂體系，對學(xué)生的自由發(fā)揮內(nèi)容進行詳細(xì)總結(jié)與分析，協(xié)助學(xué)生深層次認(rèn)知和理解數(shù)學(xué)概念和應(yīng)用方式[2].在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，學(xué)生和教師屬于相互配合的關(guān)系，師生之間的關(guān)系也得到很大的進展.學(xué)生不再對數(shù)學(xué)課堂產(chǎn)生畏懼感，這樣一來，學(xué)習(xí)的自主性大大提升，遇到的數(shù)學(xué)難題也能及時尋求教師的幫助，以此獲取專業(yè)的指導(dǎo)，加強數(shù)學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵技能，達到互動教學(xué)的絕佳效果.數(shù)學(xué)知識相對側(cè)重邏輯思維的養(yǎng)成，不同初中生的思維能力不同，分析、處理問題的能力也有所差異，而在翻轉(zhuǎn)課堂上，教師將課程講解的主動權(quán)交給學(xué)生，與此同時，對學(xué)生的課堂表現(xiàn)行為進行量化分析，針對每個個體進行評價和反饋，達到因材施教的目的.這樣一來，解決了傳統(tǒng)課堂無法解決的問題.教師在翻轉(zhuǎn)課堂中需要深度解析學(xué)生對某個知識點的理解能力和分析水平，并對數(shù)學(xué)重難點知識進行強化訓(xùn)練.初中生在翻轉(zhuǎn)課堂中能夠充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，并不需要在固定的框架內(nèi)學(xué)習(xí)指定內(nèi)容.翻轉(zhuǎn)課堂可以為學(xué)生提供多樣化的發(fā)展空間.

(三)虛擬現(xiàn)實

VR技術(shù)是科技革命的一大創(chuàng)舉，也是仿真領(lǐng)域的一項高科技手段.隨著教育改革的提出，VR內(nèi)核逐漸成為諸多教育從業(yè)者的靈感來源，越來越多的學(xué)者將其運用到教育行業(yè)，以提供一種人為的、仿真的效果為出發(fā)點，實現(xiàn)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，以此創(chuàng)建富有視覺感知的課堂.將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂相融合，一方面，能激活學(xué)生的感官，促使他們更加沉浸在營造的課堂氛圍中；另一方面，能實現(xiàn)交互，通過你來我往式的有效教學(xué)，提升數(shù)學(xué)知識的消化和吸收作用，促進師生之間的有效交流.可以說，虛擬技術(shù)在課堂中的應(yīng)用是未來教育行業(yè)的主要發(fā)展趨勢.現(xiàn)階段，部分學(xué)校已經(jīng)將其運用到實際教學(xué)中，創(chuàng)新教學(xué)結(jié)構(gòu)，打造前沿的、優(yōu)質(zhì)的課堂.通過實踐發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用能夠有效降低教師和學(xué)生的試錯成本，有利于構(gòu)建更加生動直觀的初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式.借助專業(yè)的虛擬現(xiàn)實設(shè)備，教師和學(xué)生需要相互配合，共同完成教學(xué)目標(biāo)，并對初中數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)中的易錯內(nèi)容進行反復(fù)試驗，從而提升學(xué)生對特定數(shù)學(xué)知識概念的理解能力和認(rèn)知水平[3].虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用還是學(xué)生與教師之間的溝通橋梁.借助虛擬現(xiàn)實設(shè)備，學(xué)生可以將平時內(nèi)心想要抒發(fā)的情感置于虛擬平臺中，教師可以從多個維度理解學(xué)生的內(nèi)心需求，有利于構(gòu)建更加和諧的數(shù)學(xué)教學(xué)氛圍.在虛擬現(xiàn)實教學(xué)情境中，教師和學(xué)生可以對初中數(shù)學(xué)理論知識和應(yīng)用知識進行集中探討，并對易錯點和重難點知識進行分類討論，這有利于提升初中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率.

三、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題

(一)教學(xué)方法單一

在初中數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)過程中，教學(xué)方法單一的問題是嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要原因之一.很多初中數(shù)學(xué)教師過度關(guān)注學(xué)生的數(shù)理關(guān)系運算過程，并不能及時采取針對性的教學(xué)措施，改善學(xué)生在核心素養(yǎng)能力培養(yǎng)層面上存在的不足.教學(xué)方法單一的問題會嚴(yán)重影響初中生深層次理解數(shù)學(xué)學(xué)科的應(yīng)用內(nèi)涵和方法，并降低學(xué)生的課堂參與度和積極性[4].教學(xué)方法單一的問題是初中數(shù)學(xué)教師不能充分利用信息技術(shù)教學(xué)手段的主要表現(xiàn)，也會影響初中數(shù)學(xué)教師的教學(xué)科研能力和創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計能力.教學(xué)方法單一的問題主要體現(xiàn)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程不完善、課堂教學(xué)模式單一以及教學(xué)評價方式單一等不同層面上.初中數(shù)學(xué)學(xué)科的抽象性比較強，教學(xué)方法單一的問題會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不能有效構(gòu)建數(shù)學(xué)學(xué)科的知識體系.

(二)教學(xué)過程枯燥

教學(xué)過程枯燥是當(dāng)前初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中普遍存在的問題之一，也是嚴(yán)重影響初中生深層次理解數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)過程的主要原因[5].以人教版教材為例，在七年級上冊“幾何圖形初步”的教學(xué)過程中，很多初中數(shù)學(xué)教師只能根據(jù)教材中有限的教學(xué)內(nèi)容進行教學(xué)活動設(shè)計，并不能充分利用信息技術(shù)教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生對幾何學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，也并不能從多個維度對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進行量化分析.教學(xué)過程枯燥的問題會嚴(yán)重影響初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性，也會影響學(xué)生對數(shù)學(xué)思想和概念的理解能力.由于部分初中數(shù)學(xué)教師只能初步利用信息技術(shù)教學(xué)手段，并不能信任學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的具體表現(xiàn)，無法及時構(gòu)建溝通橋梁，教學(xué)過程比較枯燥，很多學(xué)生并不能從課堂中收獲更多的數(shù)學(xué)應(yīng)用知識.

(三)主體性教學(xué)地位不統(tǒng)一

主體性教學(xué)地位不統(tǒng)一是當(dāng)前初中數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)模式普遍存在的問題之一，也是嚴(yán)重影響信息技術(shù)應(yīng)用價值的主要原因.很多初中數(shù)學(xué)教師比較重視學(xué)生的數(shù)理運算能力和數(shù)學(xué)建模能力，并不能及時發(fā)掘?qū)W生對數(shù)學(xué)知識體系的認(rèn)知和理解潛力，主體性教學(xué)地位的不統(tǒng)一，會嚴(yán)重影響初中生對數(shù)學(xué)知識的理解能力.有些初中數(shù)學(xué)教師在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中仍然具有較強的控制權(quán)，并不能意識到培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)思維模式的重要性，主體性教學(xué)地位的不統(tǒng)一，會嚴(yán)重干擾初中生構(gòu)建正確的價值觀體系，也會降低初中生對數(shù)學(xué)概念體系的理解能力.有些初中生在某些數(shù)學(xué)知識章節(jié)表現(xiàn)得非常優(yōu)秀，但是在某些數(shù)學(xué)知識章節(jié)表現(xiàn)得較為一般，很多初中數(shù)學(xué)教師并不能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識體系的掌握情況，這也會降低學(xué)生的主體性教學(xué)地位.

四、信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價值

(一)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是工作和學(xué)習(xí)的保證和前提，俗話講：“興趣是最好的老師.”沒有興趣顯然會導(dǎo)致人們失去工作學(xué)習(xí)的積極性，嚴(yán)重影響各項事務(wù)的進展.傳統(tǒng)課堂本身具有一定的局限性，再加上數(shù)學(xué)知識的枯燥和抽象，學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理也在情理之中.基于此，教師必須采取有效措施改善課堂氛圍，提高學(xué)生上課的興趣，以此促使他們調(diào)動主觀能動作用.實踐發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用信息技術(shù)教學(xué)手段能夠有效激發(fā)初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，這是信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的主要應(yīng)用價值之一.以人教版教材為例，在七年級上冊“一元一次方程”知識章節(jié)的教學(xué)過程中，教師需要將算式與方程之間的聯(lián)系進行鞏固記憶，并協(xié)助學(xué)生建立一元一次方程的知識體系.為激發(fā)學(xué)生對一元一次方程的學(xué)習(xí)興趣，教師需要充分利用思維導(dǎo)圖以及其他信息技術(shù)教學(xué)手段，將實際生活中常見的方程類問題進行分類總結(jié)，協(xié)助學(xué)生完善一元一次方程的相關(guān)知識體系.初中數(shù)學(xué)教師在引導(dǎo)學(xué)生完成算式到方程之間的轉(zhuǎn)變時，需要借助信息技術(shù)教學(xué)手段，充分激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造能力，并對一元一次方程的建立和求解過程進行分類總結(jié).激發(fā)初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，需要教師及時改善數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方法單一的問題，并借助信息技術(shù)教學(xué)模式，逐步培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)應(yīng)用觀念.

(二)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

初中數(shù)學(xué)學(xué)科需要著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，并借助信息技術(shù)教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生完善數(shù)學(xué)知識體系的構(gòu)建過程.以人教版教材為例，在七年級下冊“平面直角坐標(biāo)系”的教學(xué)過程中，初中生對實數(shù)數(shù)軸并不陌生，但是平面直角坐標(biāo)系的應(yīng)用過程需要直觀想象的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)能力.為培養(yǎng)初中生的邏輯思維能力，數(shù)學(xué)教師需要借助虛擬現(xiàn)實設(shè)備，引導(dǎo)學(xué)生對常見的坐標(biāo)系進行分類總結(jié)，并對平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)表示方法進行詳細(xì)闡述.初中生在數(shù)學(xué)課堂中需要充分發(fā)揮自主探究學(xué)習(xí)能力，并在虛擬現(xiàn)實平臺中實行低成本試錯過程，對平面直角坐標(biāo)系的建立和完善過程有更深層次的了解.初中數(shù)學(xué)教師在利用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的同時更要關(guān)注學(xué)生的內(nèi)心需求.

(三)引導(dǎo)學(xué)生進行反思與總結(jié)

在應(yīng)用信息技術(shù)的同時，初中數(shù)學(xué)教師需要及時引導(dǎo)學(xué)生進行反思與總結(jié)，并對特定數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)中的重難點內(nèi)容進行分類討論.以人教版教材為例，在八年級上冊“全等三角形”的教學(xué)過程中，教師需要充分利用思維導(dǎo)圖軟件，引導(dǎo)學(xué)生對全等三角形和相似三角形的判定條件進行分類總結(jié)，但是很多初中生并不能在第一次記憶的過程中就能全部掌握判定條件.因此，利用思維導(dǎo)圖軟件，教師可以與學(xué)生共同記憶三角形的相關(guān)拓展延伸概念.學(xué)生在反思與總結(jié)思維導(dǎo)圖繪制的過程中，能夠快速找到存在缺失和不足的具體位置，并采取針對性的完善措施，將全等三角形和相似三角形的構(gòu)造條件和判定條件進行分類管理.初中數(shù)學(xué)教師在引導(dǎo)學(xué)生進行反思與總結(jié)的過程中，需要重點關(guān)注學(xué)生對特定數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的理解和掌握程度.

(四)協(xié)助學(xué)生梳理知識體系

初中數(shù)學(xué)教師需要充分利用信息技術(shù)手段，協(xié)助學(xué)生梳理數(shù)學(xué)學(xué)科的知識體系.以人教版教材為例，在八年級下冊“一次函數(shù)”的教學(xué)過程中，學(xué)生需要對函數(shù)與一次函數(shù)之間存在的區(qū)別和聯(lián)系進行有效梳理，并對相關(guān)知識章節(jié)進行拓展和延伸.初中數(shù)學(xué)教師可以在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，將學(xué)生制作的函數(shù)模型進行集中展示，讓學(xué)生自行研究函數(shù)和一次函數(shù)之間的應(yīng)用差異，并對計算機軟件繪制出的一次函數(shù)圖像進行詳細(xì)分析.初中數(shù)學(xué)教師在協(xié)助學(xué)生梳理知識體系的過程中，不需要用批判的眼光對待學(xué)生并不完善的知識結(jié)構(gòu)，而是需要尊重學(xué)生的內(nèi)心想法，并讓學(xué)生將初中數(shù)學(xué)知識體系的構(gòu)建與梳理過程進行詳細(xì)記錄，這樣才能提高學(xué)生對知識體系的建構(gòu)能力.

(五)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

當(dāng)前各個領(lǐng)域都需要創(chuàng)新，創(chuàng)新是行業(yè)發(fā)展的動力，也是推動社會生產(chǎn)力的重要支撐，創(chuàng)新思維在數(shù)學(xué)學(xué)科中也有體現(xiàn).學(xué)生學(xué)會創(chuàng)新思維，可以達到舉一反三的效果，還可以將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)換為實踐技能運用到實踐中，以此解決更多現(xiàn)實難題.信息技術(shù)教學(xué)將原本抽象的數(shù)學(xué)知識直觀呈現(xiàn)出來，一方面，通過圖文并茂的形式營造有趣、生動的課堂，創(chuàng)設(shè)豐富形象的數(shù)學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣；另一方面，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維，比如，在人教版初中數(shù)學(xué)“整式”這節(jié)課中，教師便可以借助信息技術(shù)設(shè)計這樣的教學(xué)內(nèi)容：首先，教師使用多媒體展示青藏鐵路的圖片，幻燈片上面介紹青藏鐵路的建成背景，接著，教師詢問學(xué)生是否坐過列車經(jīng)由這條干線，學(xué)生討論之后，教師繼續(xù)講解：其實青藏鐵路上，在格爾木到拉薩這條路線之間有一條凍土段，那么大家應(yīng)該知道，相對普通道路，列車在凍土段上面行駛相對慢些，由此引出有關(guān)速度的一個問題，即假設(shè)列車在凍土段上的速度為100 km/h，在非凍土地段的速度為120 km/h，那么它在凍土段行駛2 h行駛了多少千米？行駛5 h又行駛了多少千米？行駛th呢？學(xué)生很容易通過之前所學(xué)的速度、時間與路程的公式計算出來.

五、結(jié)束語

根據(jù)初中數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)特點，教師需要將課堂教學(xué)模式與信息技術(shù)應(yīng)用體系相互融合，并充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.信息技術(shù)在教育領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用非常廣泛，能夠有效激發(fā)學(xué)生對各學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，還能夠使學(xué)生在生動直觀的展示界面中發(fā)現(xiàn)各學(xué)科的學(xué)習(xí)規(guī)律和認(rèn)知層次.教師在翻轉(zhuǎn)課堂中需要深度解析學(xué)生對某個知識點的理解能力和分析水平，并對數(shù)學(xué)重難點知識進行強化訓(xùn)練.