核心素養(yǎng)視角下初中圖形與幾何教學(xué)中信息技術(shù)應(yīng)用探究

沈婧

【摘要】近幾年，信息技術(shù)大力發(fā)展，初中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)緊追時代發(fā)展步伐，面向數(shù)學(xué)教學(xué)，全面應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，深化學(xué)生對知識的理解和記憶，基于學(xué)生的情況巧妙整合有關(guān)技術(shù).信息技術(shù)的應(yīng)用可提升教學(xué)成效，特別是在圖形與幾何教學(xué)中的效果更加明顯.本文依托核心素養(yǎng)這一大背景，圍繞初中圖形與幾何教學(xué)，探究信息技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用問題，希望可為圖形與幾何教學(xué)提供參考.

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；信息技術(shù)；初中教學(xué)

基于核心素養(yǎng)，教育教學(xué)活動更加注重學(xué)生自主探究、解決問題能力的培養(yǎng)，而信息技術(shù)的應(yīng)用有利于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng).信息技術(shù)具有聲頻、音頻和數(shù)據(jù)處理等不同功能，可推動數(shù)學(xué)課程教學(xué).將信息技術(shù)應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中，可將信息技術(shù)的文本和圖形等各種優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維模式，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)意識與創(chuàng)新能力.迎合課程改革的趨勢，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)最有效的方法就是把信息技術(shù)和新課程理念加以整合.

1 初中圖形與幾何教學(xué)現(xiàn)狀

圖形與幾何教學(xué)可培養(yǎng)、活躍學(xué)生的思維，經(jīng)由相關(guān)教學(xué)可深化學(xué)生在數(shù)學(xué)知識方面的理解.從教學(xué)活動而言，教師應(yīng)把教材內(nèi)容和現(xiàn)實生活緊密整合到一起，啟迪學(xué)生的思維，鍛煉學(xué)生的解題能力.現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)在學(xué)生良好的狀態(tài)下完成講授，只有學(xué)生真正理解了，才能形成深刻的記憶.培養(yǎng)抽象思維是現(xiàn)有最主要的教學(xué)任務(wù).然而，很大一部分教師在開展教學(xué)活動時緊緊圍繞教材著手，學(xué)生在思維能力培養(yǎng)方面的認(rèn)知較淺，在圖形與幾何問題中的認(rèn)知也停留在教材中，致使學(xué)生整體成績并未有太大提升，在數(shù)形結(jié)合內(nèi)容上的積極性并不是很高.雖然我國倡導(dǎo)教學(xué)創(chuàng)新，注重學(xué)生的自主性，但在教學(xué)實踐中表現(xiàn)出的教學(xué)水平有待提高，教學(xué)內(nèi)容以教材為主，缺少有效地引導(dǎo)，教學(xué)形勢仍然較為單一，片面強(qiáng)調(diào)教材內(nèi)容，缺少對學(xué)生自主理解與實踐應(yīng)用的關(guān)注.

2 信息技術(shù)的應(yīng)用意義

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)變得越來越重要.信息技術(shù)的發(fā)展為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更多的機(jī)會和資源，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，提升學(xué)生的自主探究能力，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，同時也可以為教師提供更多的教學(xué)工具和資源，提高了教學(xué)的效率和效果.

2.1 可優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

學(xué)生的學(xué)習(xí)不單純局限在教材中，雖然教材中的內(nèi)容可以迎合學(xué)生的基本需求，但在現(xiàn)實生活中所遇到的知識要求學(xué)生獨立探索.為此，在教學(xué)實踐中，教師應(yīng)不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，逐步豐富學(xué)生的認(rèn)知架構(gòu).而多媒體的應(yīng)用可拓寬學(xué)生獲得知識的路徑，以往的教學(xué)教師比較注重理論講授，缺少自主探索，致使最終的學(xué)習(xí)效率并不是很高.基于此種情況，應(yīng)對教學(xué)活動進(jìn)行革新，應(yīng)用多媒體，利用視頻和軟件等完成演示和講解，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.同時，當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生疑問以后，還可在互聯(lián)網(wǎng)上得到更加全面和具體的答案，這不僅能豐富學(xué)生的認(rèn)知，而且能深化學(xué)生的理解.

數(shù)學(xué)歷史一般較為枯燥，單純的理論講授可能有些片面，此時，可在互聯(lián)網(wǎng)上搜集數(shù)學(xué)故事，經(jīng)由視頻加以呈現(xiàn)，以此促進(jìn)學(xué)生的理解.數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)絕非只有公式運(yùn)算，還應(yīng)注重理性思維的發(fā)展，幫助學(xué)生形成較強(qiáng)的邏輯思維能力.為此，廣大教師應(yīng)依托教材進(jìn)行深入的挖掘，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思考習(xí)慣.應(yīng)用多媒體有助于上述目標(biāo)的達(dá)成，并能優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容.

2.2 可激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

初中階段的學(xué)生正處在青春期，尚未形成良好的習(xí)慣，廣大教師應(yīng)及時、合理引導(dǎo)，使其形成科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣.而信息技術(shù)的應(yīng)用可激起學(xué)生內(nèi)在的求知欲、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)成全面發(fā)展.尤其在講授幾何圖形內(nèi)容時，可將多媒體的價值完全發(fā)揮出來，利用軟件制作的圖形更加規(guī)范，整體的效果也更加理想.實際學(xué)習(xí)過程中可獨立探索，借助教學(xué)研究軟件創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)平臺，鼓勵學(xué)生多多總結(jié)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，最終提升學(xué)習(xí)成效.

2.3 可促進(jìn)思維發(fā)展

在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中有效應(yīng)用信息技術(shù)可激發(fā)學(xué)生的求知欲望，以幾何畫板為例，它可將幾何圖形動態(tài)化及數(shù)形相互整合，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個深入探索的環(huán)境，經(jīng)由多變式課件啟迪學(xué)生的思維，幫助學(xué)生從不同層面展開探究，增強(qiáng)解決問題的能力.圖形與幾何內(nèi)容在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中占據(jù)著重要位置，其計算證明通常涉及不同的幾何圖形，實際解題過程中應(yīng)正確畫出圖形.因客觀條件的作用，原有的課堂教學(xué)活動大多依托圓規(guī)和三角板等進(jìn)行作圖，這既耗時耗力，也對教師的繪畫水平提出了較高的要求，還極有可能產(chǎn)生誤差，影響學(xué)生的理解，阻礙其思維發(fā)展.信息技術(shù)教學(xué)中包含較多的畫圖工具，教師可進(jìn)行動態(tài)、立體和多樣化展示.

例如

以“軸對稱”內(nèi)容為例，可利用Flash軟件模擬制作蝴蝶，帶領(lǐng)學(xué)生一起觀察蝴蝶翅膀張開和閉合時的形態(tài)，并加以分析，概括出軸對稱圖形的基本內(nèi)涵和主要性質(zhì)，明確軸對稱圖形的常用判定方法.隨后，再通過PowerPoint為學(xué)生展示故宮、鳥巢和蘇州園林等著名建筑，一邊欣賞建筑的壯美，一邊尋找內(nèi)部隱藏的知識.與此同時，教師應(yīng)適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生，使其通過探究完成知識的學(xué)習(xí)，明確數(shù)學(xué)和現(xiàn)實生活之間的關(guān)聯(lián).

3 信息技術(shù)的應(yīng)用對策

3.1 創(chuàng)造輕松的氛圍，激起學(xué)習(xí)欲望

欲望是開展學(xué)習(xí)的動力源泉，只要學(xué)生保持身心愉悅、無拘無束，則其思維便會發(fā)生強(qiáng)烈的撞擊，產(chǎn)生火花，實現(xiàn)創(chuàng)新教學(xué).為此，教師應(yīng)在日常教學(xué)活動中和學(xué)生保持良好的關(guān)系，尊重學(xué)生的主體性，利用信息技術(shù)，適當(dāng)獎勵與鼓舞，以此激起學(xué)生內(nèi)在的欲望.

例如

以“直線和圓的位置關(guān)系”內(nèi)容為例，可設(shè)計以下問題讓學(xué)生思考：直線和圓共計存在幾個公共點，具體包含哪幾種位置關(guān)系？當(dāng)學(xué)生進(jìn)行討論以后，可利用信息技術(shù)展示前期制作的課件，隨著舒緩優(yōu)美的音樂，在地平線上慢慢升起了一輪紅日，紅日有時會被地平線分割為兩部分，有時和地平線緊貼，有時又會離開地平線.在這種輕松、愉悅的氛圍中學(xué)生很快便確立了直線與圓的三種位置關(guān)系，踴躍回答，相互補(bǔ)充，整個課堂的教學(xué)效果良好.

3.2 化無形為有形，提升自主探究能力

基于核心素養(yǎng)面向?qū)W生提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，要求學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題、尋找數(shù)學(xué)規(guī)律.在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中，以思維能力的培養(yǎng)為主，但思維能力培養(yǎng)離不開實踐和認(rèn)知.巧妙運(yùn)用信息技術(shù)，能夠?qū)?fù)雜的圖形具體化，以便學(xué)生觀察對比、探究總結(jié)，還能發(fā)展模型建構(gòu)能力，深化在數(shù)學(xué)知識方面的理解.

例如

以“點的軌跡”內(nèi)容為例，很大一部分學(xué)生無法在腦海中形成具體的軌跡，不清楚軌跡究竟是什么.此時，可借助幾何畫板來填補(bǔ)這一空白，幾何畫板能動態(tài)呈現(xiàn)直線或者射線，并能注明軌跡上的點所滿足的條件，此種直觀、清晰的呈現(xiàn)，可將抽象無形的內(nèi)容變?yōu)榫唧w和形象的內(nèi)容，有利于教學(xué)重難點內(nèi)容的攻破.

又如，“展開與折疊”內(nèi)容，由于正方體具有11種展開圖，學(xué)生無法通過動手操作將其完全探索出來.可先鼓勵學(xué)生自主探索，隨后通過幾何畫板完整呈現(xiàn)，大幅提升了教學(xué)成效.學(xué)習(xí)圓柱側(cè)面展開圖內(nèi)容時，也可借助幾何畫板加以呈現(xiàn)，幫助學(xué)生明確其側(cè)面展開圖為長方形，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念，并促進(jìn)后期最短路徑問題的學(xué)習(xí).另外，對于空間想象力薄弱和接受能力不強(qiáng)的學(xué)生，可利用電腦多次觀看，反復(fù)學(xué)習(xí)，將重難點完全攻克下來，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量.

數(shù)學(xué)實驗過程完整再現(xiàn)知識發(fā)生發(fā)展軌跡，將抽象單一的內(nèi)容具體化、形象化，這降低了整體的學(xué)習(xí)難度，且通過探究帶領(lǐng)學(xué)生不斷感悟，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思想方法，培養(yǎng)推理能力，建立幾何直觀，增強(qiáng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)，形成優(yōu)良的思維品質(zhì)，最終建立科學(xué)的學(xué)習(xí)觀.

3.3 運(yùn)用多種工具，提升教學(xué)成效

只有主體能夠有效運(yùn)用工具，并將其與現(xiàn)有活動緊密整合，方能成為有力工具.對于圖形與幾何的教學(xué)，廣大教師應(yīng)依托教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的認(rèn)知，靈活運(yùn)用多媒體改進(jìn)課堂教學(xué)，提高教學(xué)成效.

例如

以“認(rèn)識三角形”內(nèi)容為例，基于授課內(nèi)容與方式，選取西沃白板與幾何畫板這兩種課件，相互補(bǔ)充，發(fā)揮各自的優(yōu)勢.對三角形三條中線的位置關(guān)系進(jìn)行探究時，可提前制作幾何畫板，引導(dǎo)學(xué)生獨立制作和三角形相關(guān)聯(lián)的線段，分析總結(jié)其中蘊(yùn)藏的規(guī)律，再通過幾何畫板加以驗證，培養(yǎng)了學(xué)生的空間意識，鍛煉了其邏輯推理能力，并提升了解決問題的能力.實際授課過程中，教師可通過西沃授課助手自主調(diào)控電腦與課件，不受空間限制，隨時都能上傳或者投屏，交流互動十分密切，學(xué)生之間也能取長補(bǔ)短.鈍角三角形高線內(nèi)容是本節(jié)的重難點，為此，教師可提前準(zhǔn)備畫高線的視頻，既包含有聲的，也有無聲的，在臺前先展示有聲課件，隨后鼓勵學(xué)生將鈍角三角形高線畫出，再反復(fù)播放無聲課件，通過多次觀看前期可能不是很清晰的學(xué)生也會逐漸掌握要點.當(dāng)利用幾何畫板學(xué)習(xí)和驗證三角形內(nèi)容和知識點以后，部分學(xué)生會有種意猶未盡的感覺，可能想嘗試研究四邊形、五邊形等其他多邊形內(nèi)角和.因課堂時間有限，無法在課堂上一一探索，此時，教師在備課環(huán)節(jié)可將有關(guān)幾何畫板課件均制作出來，生成二維碼，發(fā)布到家長群，以供學(xué)生課后研究，迎合學(xué)生的個性化需求.

3.4 展示數(shù)學(xué)文化，增強(qiáng)審美意識

數(shù)學(xué)中包含很多美的事物，只要認(rèn)真觀察、用心體會便能發(fā)現(xiàn).為達(dá)成上述目標(biāo)，應(yīng)以數(shù)學(xué)的眼光看待周邊的事物，并利用數(shù)學(xué)方法探索實際問題.全面運(yùn)用多媒體，有效挖掘教學(xué)內(nèi)容，融入圖形與幾何自身的文化價值，幫助學(xué)生建立優(yōu)良的情感態(tài)度與科學(xué)的審美意識.

例如

可以把勾股定理、圓周率等代表性知識點制作成短視頻，利用課堂時間進(jìn)行播放，經(jīng)由觀看，讓學(xué)生認(rèn)清數(shù)學(xué)知識背后深厚的歷史淵源，明確這些數(shù)學(xué)知識是前人的智慧結(jié)晶，從中體會數(shù)學(xué)自身的文化內(nèi)涵與歷史價值，體會幾何在數(shù)學(xué)發(fā)展與社會進(jìn)步中發(fā)揮出的價值，提升了對數(shù)學(xué)的熱愛度，全面展現(xiàn)數(shù)學(xué)的育人價值.

4 結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)于初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中發(fā)揮著重要作用，把信息技術(shù)應(yīng)用到課堂教學(xué)活動中是當(dāng)前廣大教師的主要任務(wù)，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，構(gòu)建生動具體的教學(xué)情境，調(diào)動學(xué)習(xí)自主性，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，主動交流合作，全面優(yōu)化學(xué)習(xí)氛圍，大幅提升課堂效果，在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、增強(qiáng)探究能力方面具有深遠(yuǎn)的意義.

【安徽省教育信息技術(shù)研究課題 （AH2023090）：核心素養(yǎng)導(dǎo)向下信息技術(shù)賦能初中數(shù)學(xué)圖形與幾何教學(xué)實踐研究】

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