新課程標(biāo)準(zhǔn)下信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)深度融合的研究

葉秋環(huán)

摘 要：《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》對初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提出了更高的要求，為提高課堂教學(xué)效果，在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢.基于此，文章探討新課程標(biāo)準(zhǔn)下信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)深度融合的策略與實踐.信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用包括數(shù)學(xué)教學(xué)資源的數(shù)字化、互動性與個性化學(xué)習(xí)、模擬和虛擬實驗，以及數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計；深度融合策略包括虛擬實驗和模擬、多媒體數(shù)學(xué)游戲和競賽、實際數(shù)據(jù)分析及跨學(xué)科整合.這些策略有助于提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的理解和興趣，同時將數(shù)學(xué)與現(xiàn)實世界聯(lián)系起來.

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；初中數(shù)學(xué)；課堂教學(xué)；深度融合

中圖分類號：G632 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）08-0058-03

新課程標(biāo)準(zhǔn)下，信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用已成為促進學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)提升的重要途徑.數(shù)字化和信息技術(shù)工具的發(fā)展為數(shù)學(xué)教育提供了新的可能性，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其對數(shù)學(xué)的理解.

1 信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.1 數(shù)學(xué)教學(xué)資源的數(shù)字化

數(shù)學(xué)教學(xué)已經(jīng)迎來了數(shù)字化時代，學(xué)校和教育機構(gòu)不斷努力將課程資源和教學(xué)資源數(shù)字化.數(shù)字化資源包括電子教科書、在線練習(xí)題、教學(xué)視頻和虛擬模擬工具.這些資源為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)途徑，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念.學(xué)生可以隨時隨地訪問這些資源，自主學(xué)習(xí)，彌補知識差距[1].

1.2 互動性與個性化學(xué)習(xí)

信息技術(shù)為數(shù)學(xué)教學(xué)引入了互動性.教育軟件和在線平臺提供了互動性的學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)過程中.互動性有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度.此外，信息技術(shù)還支持個性化學(xué)習(xí)，根據(jù)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和速度調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，確保每個學(xué)生都能在適合自己的節(jié)奏下學(xué)習(xí)數(shù)學(xué).

1.3 模擬和虛擬實驗

數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展已經(jīng)使模擬和虛擬實驗成為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分.這些工具在教授小學(xué)數(shù)學(xué)知識和概念時具有顯著的優(yōu)勢.在虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以探索幾何圖形的性質(zhì)，進行數(shù)值運算，解方程等，而無需擔(dān)心出現(xiàn)錯誤.這些工具讓學(xué)生能夠根據(jù)自己的實際情況調(diào)整學(xué)習(xí)，不同學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的理解和學(xué)習(xí)速度各不相同，模擬和虛擬實驗允許學(xué)生以個性化的方式學(xué)習(xí).學(xué)生可以反復(fù)實驗，直到完全理解.

1.4 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計

信息技術(shù)提供了強大的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計工具，對數(shù)學(xué)教育具有重要意義.通過使用電子表格和統(tǒng)計軟件，學(xué)生可以分析真實世界的數(shù)據(jù)，從中提取數(shù)學(xué)模型和規(guī)律.這有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析技能，使學(xué)生能夠更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題.同時，解決實際問題能力為學(xué)生發(fā)展提供了有力支持，因為數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計已成為各行各業(yè)中的重要技能.信息技術(shù)的應(yīng)用使數(shù)學(xué)教育更加現(xiàn)實和實用，為學(xué)生提供了重要的職業(yè)競爭優(yōu)勢[2].

2 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合策略與實踐

2.1 虛擬實驗和數(shù)學(xué)模擬

虛擬實驗和數(shù)學(xué)模擬是一種通過計算機軟件或在線工具模擬數(shù)學(xué)概念和問題的方法，是信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合的重要策略之一.它能夠為學(xué)生提供學(xué)生安全、互動的虛擬環(huán)境，學(xué)生可以利用其探索和實驗數(shù)學(xué)概念，從而更好地理解和應(yīng)用抽象的數(shù)學(xué)原理.學(xué)生可以在虛擬實驗中調(diào)整參數(shù)、模擬各種情景，并觀察結(jié)果，從中推導(dǎo)出數(shù)學(xué)規(guī)律.親身體驗有助于學(xué)生更深入地理解數(shù)學(xué)原理，培養(yǎng)解決問題的能力，課堂教學(xué)質(zhì)量也得以提高，對教育事業(yè)的發(fā)展也能夠起到良好的推動作用.

2.2 多媒體開展數(shù)學(xué)游戲和競賽

多媒體數(shù)學(xué)游戲和競賽是一種教學(xué)方法，旨在提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的參與度和興趣.其方法利用信息技術(shù)和游戲化元素，將數(shù)學(xué)教學(xué)變得更具吸引力和互動性.多媒體數(shù)學(xué)游戲和競賽利用游戲化學(xué)習(xí)的理念，將數(shù)學(xué)教學(xué)與娛樂相結(jié)合，游戲具有挑戰(zhàn)性、互動性和獎勵性，可以吸引學(xué)生的興趣，讓學(xué)生更積極地參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).通過游戲，學(xué)生可以在解決問題的過程中獲得樂趣，從而更深入地理解數(shù)學(xué)概念.多媒體數(shù)學(xué)游戲和競賽通常允許學(xué)生根據(jù)自己的水平和興趣選擇不同難度的任務(wù).個性化學(xué)習(xí)有助于滿足不同學(xué)生的需求，使每個學(xué)生都能在適合自己的節(jié)奏下學(xué)習(xí)數(shù)學(xué).

例如，在學(xué)習(xí)“正數(shù)和負(fù)數(shù)”時，采用多媒體數(shù)學(xué)游戲和競賽的教學(xué)方法可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的課堂參與度.教師可以設(shè)計一款互動性強的多媒體數(shù)學(xué)游戲，讓學(xué)生在游戲中通過操作正數(shù)和負(fù)數(shù)，解決實際問題.例如，設(shè)置一個虛擬世界，要求學(xué)生通過移動角色、進行交易等方式，體驗正數(shù)和負(fù)數(shù)在實際生活中的運用，游戲既有趣又具有挑戰(zhàn)性，能夠吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生在娛樂中潛移默化地學(xué)到知識.教師還可以組織多媒體數(shù)學(xué)競賽，讓學(xué)生在競技的氛圍中體驗學(xué)習(xí)的樂趣，競賽可以包括各種形式，如團隊對抗、個人比賽等.在競賽中，設(shè)置與正負(fù)數(shù)相關(guān)的問題，讓學(xué)生迅速做出正確的數(shù)學(xué)判斷和計算.通過競賽，學(xué)生不僅能夠提高解決問題的速度和準(zhǔn)確度，還能培養(yǎng)團隊協(xié)作精神，激發(fā)對數(shù)學(xué)的熱愛.

2.3 實際數(shù)據(jù)分析

實際數(shù)據(jù)分析是一種教學(xué)方法，旨在將數(shù)學(xué)與現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)和問題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析技能和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.其方法的理論基礎(chǔ)在于認(rèn)識到數(shù)學(xué)在解決現(xiàn)實問題和作出決策中的重要性，實際數(shù)據(jù)分析不僅幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)可視化的原理，還培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和問題解決能力.在實際數(shù)據(jù)分析中，學(xué)生學(xué)習(xí)如何獲取、整理和分析真實世界的數(shù)據(jù)集.這包括數(shù)據(jù)的收集方法、數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)可視化.學(xué)生還學(xué)習(xí)如何運用統(tǒng)計工具和技術(shù)來解釋數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)趨勢和模式，并作出推斷和預(yù)測.信息技術(shù)工具在實際數(shù)據(jù)分析中扮演了關(guān)鍵角色.學(xué)生可以使用電子表格軟件（如Microsoft Excel）來處理數(shù)據(jù)，進行基本的統(tǒng)計分析，制作圖表和圖形.此外，統(tǒng)計軟件（如SPSS、R或Python）可以用于更復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和建模.這些工具使學(xué)生能夠更快速、準(zhǔn)確地分析大量數(shù)據(jù)，并從中提取有用的信息.

例如，在學(xué)習(xí)“多邊形及其內(nèi)角和”時，采用實際數(shù)據(jù)分析的教學(xué)方法能夠使學(xué)生更深入地理解多邊形的性質(zhì)，并將抽象的數(shù)學(xué)概念與實際問題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析技能和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.教師可以設(shè)計一個實際場景的數(shù)據(jù)收集任務(wù)，要求學(xué)生在實際生活中測量和記錄不同多邊形的邊長和內(nèi)角.例如，讓學(xué)生在學(xué)校內(nèi)或周圍環(huán)境中測量校園建筑物的不同墻面的邊長，并記錄下每個墻面的內(nèi)角度數(shù)，實地測量可以讓學(xué)生親身體驗到多邊形的不同形狀和內(nèi)角規(guī)律，同時獲取真實的數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析.學(xué)生可以使用電子表格軟件進行數(shù)據(jù)整理和分析，輸入所收集的數(shù)據(jù)，并通過電子表格的函數(shù)和工具計算多邊形的內(nèi)角和，制作圖表展示不同多邊形的內(nèi)角和隨邊數(shù)的變化趨勢.通過這個過程，學(xué)生不僅學(xué)會了如何利用信息技術(shù)工具處理大量數(shù)據(jù)，而且深化了對多邊形內(nèi)角和的理解[3].

2.4 跨學(xué)科整合

跨學(xué)科整合是一種教學(xué)方法，旨在將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科，特別是與科學(xué)的學(xué)科相結(jié)合.其方法的理論基礎(chǔ)在于將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實際問題解決和跨學(xué)科項目中，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.信息技術(shù)在這一過程中起到重要作用，可以幫助學(xué)生整合數(shù)學(xué)知識與編程、科學(xué)實驗等領(lǐng)域.整合有助于學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用，同時培養(yǎng)了解決跨學(xué)科問題的能力.跨學(xué)科整合的理論基礎(chǔ)在于承認(rèn)不同學(xué)科之間的聯(lián)系和互動性.現(xiàn)實世界的問題通常涉及多個學(xué)科的知識和技能，因此單一學(xué)科的教育往往無法提供全面的解決方案.通過將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科相結(jié)合，學(xué)生可以更好地應(yīng)對復(fù)雜的問題，同時培養(yǎng)綜合思維和解決問題的能力.信息技術(shù)在跨學(xué)科整合中具有多重作用.可以用于數(shù)據(jù)收集和分析，幫助學(xué)生整合不同學(xué)科的數(shù)據(jù)和信息.信息技術(shù)可以用于模擬和建模，以幫助學(xué)生預(yù)測和理解現(xiàn)象.此外，編程和計算工具可以用于解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題和模擬現(xiàn)實情境.

例如，在學(xué)習(xí)“軸對稱”時，通過跨學(xué)科整合的教學(xué)方法，可以將數(shù)學(xué)與信息技術(shù)和藝術(shù)等學(xué)科相結(jié)合，使學(xué)生更深入地理解軸對稱的概念，并培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.可以設(shè)計一個跨學(xué)科項目，要求學(xué)生通過使用信息技術(shù)工具創(chuàng)建軸對稱的圖形，并在其中加入藝術(shù)元素.學(xué)生可以選擇任意圖形進行軸對稱的設(shè)計，然后使用計算機繪圖工具進行實現(xiàn)，其項目既鍛煉了學(xué)生的數(shù)學(xué)技能，也培養(yǎng)了學(xué)生對藝術(shù)的理解和創(chuàng)造力.信息技術(shù)工具在這一過程中起到了輔助和增強的作用，使學(xué)生能夠更靈活地運用數(shù)學(xué)概念進行創(chuàng)作.在實踐教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生分組協(xié)作，共同完成跨學(xué)科整合項目.

3 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合評估與反饋

多元化的評估方法至關(guān)重要.信息技術(shù)允許教師使用多種工具和技術(shù)來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果.這包括在線測驗、互動式模擬、數(shù)據(jù)分析等.通過不同的評估方法，教師可以更全面地了解學(xué)生的知識水平和技能掌握程度.實時反饋是至關(guān)重要的，信息技術(shù)可以支持即時反饋，教師可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)立即調(diào)整教學(xué)方法，提供額外的支持或挑戰(zhàn)，以確保每個學(xué)生都能夠跟上課程，其反饋有助于及早發(fā)現(xiàn)學(xué)生的困難并解決問題.

此外，數(shù)據(jù)分析和學(xué)習(xí)分析工具可以為教師提供更深入的洞察.通過收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，教師可以識別出模式和趨勢，從而更好地了解整個班級的需求.這使教師能夠更好地個性化教學(xué)，并制定有針對性的改進計劃.評估與反饋應(yīng)該是一個持續(xù)的過程.教師和學(xué)生可以在整個學(xué)年或?qū)W期中不斷進行評估和反饋，以確保學(xué)生的成長和進步.這需要建立有效的溝通渠道，鼓勵學(xué)生參與自我評價，并讓教師積極回應(yīng)學(xué)生的需求和反饋.

4 結(jié)束語

在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的深度融合為學(xué)生提供了更豐富、更互動、更個性化的學(xué)習(xí)體驗.這項研究強調(diào)了虛擬實驗、數(shù)學(xué)游戲、數(shù)據(jù)分析和跨學(xué)科整合等策略的重要性.

通過有效的信息技術(shù)整合，教師可以培養(yǎng)出更具創(chuàng)造力和解決問題能力的學(xué)生，學(xué)生也可以更好地應(yīng)對未來的挑戰(zhàn).這一深度融合不僅拓展了數(shù)學(xué)教育的邊界，也為學(xué)生未來發(fā)展奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ).

參考文獻：

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[2] 張茜.新課標(biāo)背景下信息技術(shù)融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的策略研究[J].齊齊哈爾師范高等專科學(xué)校學(xué)報，2023（4）：115-117.

[3] 劉稀鳳.新課標(biāo)背景下信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)深度融合的策略[J].遼寧教育，2023（5）：35-38.