初中數學與現代信息技術的整合

劉以雄

摘 要： 在初中數學教學中應用現代信息技術，能較好地進行課堂模擬演示；實現人機交互；實現學習過程的生動高效；獲取豐富資源，培養學生的創新精神，改變學生的學習方式。

關鍵詞： 現代信息技術 初中數學教學 應用

《數學課程標準》指出：“數學教學活動必須建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上。教師應激發學生的學習積極性，向學生提供充分從事數學活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能、數學思想和方法，獲得廣泛的數學活動經驗。”這就要求教師必須依據數學課程標準，改變傳統的單一的知識傳輸式的教學模式，以多種方式進行引導，幫助每一個學生掌握有用的數學。

現代教育技術手段具有信息呈現多媒化、信息流通多渠道、信息反饋多樣化等特點，將信息技術與數學教學融為一體，有利于改變傳統的“粉筆+黑板+一張嘴”的單一的信息呈現和流通形式。在數學教學中廣泛使用信息技術創設教學情境，既能培養學生學習興趣，突破教學重點、難點；又能實踐個別化（因材施教）、協作等方式教學，促進教育教學改革。在信息技術教育方面，我校進行了積極的探索和嘗試，我在這方面也有濃厚的興趣，通過一些研究和實踐以期提高初中數學與現代信息技術的整合的實用性，達到優化學習過程和學習資源的目的。下面談談我在使用新教材教學過程中與信息技術相結合的做法和認識。

初中數學與信息技術的整合，是從數學教學的需要出發，確定哪些環節，哪些教學內容適合使用現代信息技術，并選用合適的軟件，創造相應的學習環境，推進現代信息技術輔助數學教學，達到優化數學教學的作用。

一、提供課堂模擬演示。

研究表明，人的記憶是網狀結構的。各種信息是豐富多樣的，可以是形象的、抽象的、直覺的、邏輯的、情感的，也可以是文字、數據、聲音、圖形、圖像、動畫、影視的。它們又往往交叉組合在一起。多媒體計算機提供的多樣性、非線性網狀信息，符合人類知識記憶的規律，有利于知識的獲取和保持。它能較好地組織情景、突出事物的本質，促進學生形成清晰的表象，使他們得到充分的感知。模擬演示是教師在幫助和引導學生學習時常用的一種方法，但在常規教學手段的條件下，教師的示范或某個操作的演示往往不能收到理想的效果，而運用電腦模擬演示功能卻能很好地實現。

例如：我在教學《角的認識》一課時，學生最容易犯“角的大小與構成角的兩條邊長短有關”的錯誤。為了克服學生的這一錯誤認識，我設計了這樣的教學情境：在電腦屏幕上出示一組兩個角相等而邊長不等和兩個角的兩條邊長相等而角度不相等的畫面，要求學生判斷每對角的大小。結果有70%的學生非?？隙ǖ氐贸鲞呴L的角大這一錯誤判定。此時，我并沒有立即否定，而是要學生以四人一組一起討論，學生在一起通過畫、比、量、議等多種方法驗證，得出了正確的答案。這時，為了學生更進一步直觀驗證，展現認知過程，利用電腦屏幕，顯示一個高亮度的“角”，要求學生注意這個角的兩條邊變化時角的大小有什么變化。學生目睹兩邊慢慢地延伸而角的大小沒有變化，通過討論和觀察明白了道理，統一了認識。不僅激發了學生的學習興趣，加深了對科學知識的理解，同時也發展了思維。

在數學課堂教學中，有時需要大量的板書和抄題目內容，例如介紹一些數學知識在現實生活中的應用，補充一些例題和練習題，還有對學生的作業講評，等等。而在課堂40分鐘內，如仍采用傳統的板書，則消耗了課堂上寶貴的時間，如不板書而口頭說明，則往往會詞不達意。這時候，如采用信息技術的快速顯示功能，不僅能解決課堂內大量板書的問題，還可以大大增加課堂教學容量，高效地使用課堂40分鐘。例如在學習列方程解應用題時，若抄題，板書內容多又浪費時間；而把信息技術作為顯示工具，就可在課堂內適當板書，節省大量的時間，增大課堂教學容量。

二、實現人機交互。

發揮學生的主體作用，有利于激發學生自主學習的積極性。傳統的數學教學，教師是主宰，學生是配角，教學內容、教學方法、教學步驟，甚至練習作業都是教師事先安排好的，學生只能被動參與這個過程。而優秀的多媒體課件所提供的交互式學習環境中，學生可以按照自己的學習基礎和學習興趣，來選擇適合自己水平的練習作業。

如我在上《相遇問題》一課時，首先以生動有趣的阿凡提的故事來創設情境，激發興趣。而每一個畫面中，都隱藏著一個知識點，讓同學們在進入情景的同時，從中去發現問題。這樣，一節枯燥的數學課以動畫的形式展現，不但使學生興趣倍增，而且加深了對問題的理解。

初中數學復習課或習題課，特別適合人機交互的學習環境，因為初中數學教師完全有能力制作這類課件。從前置知識復習，精選例題講解，到鞏固練習作業，每一教學環節都可以設置成不同的層次，學生根據自身情況，選擇性地進入相應層次，當然還有機會進入高一層次。這種交互性所提供多種的主動參與活動，就為學生的主動性、積極性的發揮創造了良好的條件，從而使學生能真正發揮學習主體作用。

三、實現學習過程的生動高效。

技術提供的外部刺激的多樣性，有利于學生對數學知識的獲取與保持。

信息技術提供的外部刺激是多種感官的綜合刺激，它既能看得見（視覺），聽得著（聽覺），又能用手操作（觸覺）。這種多樣性的刺激，比單一地聽老師講解強得多。同時信息技術的豐富性、交互性、形象性、生動性、可控性、參入性大大強化這種感官刺激，非常有利于知識的獲取和保持。

1.化無形為有形。初中數學理性知識成分太重，傳統的教學只片面強調邏輯思維訓練，缺乏充分的圖形支持，缺乏供學生探索的環境，于是只能靠學生的死記和教師的說教了。比如，初三幾何“點的軌跡”，學生最終會知道“軌跡”是一些直線或射線，但學生對“軌跡”是毫無想象力的。《幾何畫板》能有效地解決這一問題，它顯示的“點”一步步地動態有形地組成直線或射線，旁邊還能顯示軌跡中“點”的條件，這種動態的有形的圖形是十分完整的、清晰的，其效果遠遠好于老師“把軌跡比喻成流星的尾巴”。

2.化抽象為直觀。初中數學的概念教學是教學中的難點，學生幾乎被動地從教師那里接受數學概念，只有靠強化記憶知道概念的共性和本質特征。初三代數“函數”，就是一個典型的概念教學，關鍵是讓學生對“對于x的每一個值，y都有唯一值與它對應”，有一個明晰直觀的印象。運用多媒體的直觀特性，分別顯示解析式y=x+1，《數學用表》中的平方表，天氣晝夜變化圖像，用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于x的每一個值，y都有唯一值與它對應”，最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄像，引導學生把水位設為y，時間設為x，就形成了y與x的函數關系。不僅引起學生的自豪感，而且使學生對函數概念理解非常透徹。

3.化靜止為運動。運動的幾何圖形更加有效地刺激大腦視覺神經元，產生強烈的印象。初中幾何《圓》這一章，各知識點都是動態鏈接的，許多圖形的位置發生變化，圖形間蘊藏的規律和結論是不變的。熟悉《幾何畫板》的教師，無一例外會用《幾何畫板》來演示“圓冪定理”，即相交弦定理→割線定理→切割線定理→切線長定理，鼠標一動，結論立現，效果相當好。其實像“垂經定理”，“圓心角、弧、弦、弦的弦心距關系定理”，等等，需要用“翻折”“旋轉”“平移”等知識證明的定理，都可用《幾何畫板》動態揭示知識的形成過程。有些題目，不經意用鼠標移動一個點，圖形變化了，結論仍然成立。

4.化煩瑣為簡明。計算機輔助教學的一個重要出發點是更好地實現教學目標，突破重難點，提高課堂教學效率。初三代數“頻率分布”，在傳統的教學中，教師引著學生在“60名女學生身高”數據中，找最大值，最小值；再分組；一個一個地數出每組中數據的個數；計算頻率；繪頻率分布表，畫頻率分布直方圖，既繁瑣又費時。用計算機輔助教學，簡潔明了，把60個數據輸入Excel，排序，最大值和最小值，各組中的頻數，一目了然。用Excel還能方便地繪出柱狀圖，類似頻率分布直方圖。若教師重點講透步驟、方法和道理，把非智力過程交給計算機處理，這樣就能提高課堂教學效率。培養學生運用信息技術的能力，是信息社會對基礎教育的需要，也是教育面向現代化的需要。

四、獲取豐富資源，培養學生的創新精神，改變學生學習方式。

信息技術的豐富資源，能為數學教學提供并展示各種所需的資料，包括文字、聲音、圖片、視頻等，能創設、模擬各種與教學內容相適應的情境，為所有學生提供探索復雜問題、多角度理解數學思想的機會，開闊學生數學探索的視野。比如初三幾何“探究性活動：鑲嵌”，可分三個階段進行。第一階段為進入問題情境階段，教師投影“美麗的鑲嵌世界”，把學生帶入一個五彩繽紛的圖案王國之中，并提出探究的各種問題。第二階段為實踐體驗階段，學生利用校園網資料，搜集一些平面鑲嵌圖案，在教師的啟引下，由簡單到復雜，逐步探究各種問題，并總結規律和歸納結論。第三階段為表達交流階段，每組學生把探究成果貼在“我的成果”目錄中，互相交流，對比，歸納。特別值得一提的是，教師提供了邊長相等的3—24邊正多邊形，配上不同顏色，鼓勵學生設計一、二個地板的平面鑲嵌圖，課堂氣氛頓時活躍起來。學生經過設計，復制、粘貼、組合，排列出的圖案千姿百態，有些圖案大大出乎教師意料，很有創意。由此可見豐富的信息資源，開闊了視野，激活了思維，豐富了想象，從而培養了學生的創新精神，改變了學生學習方式，讓學生樂意并有更多的精力投入到現實的探索性的數學活動中去。

當然，初中數學與信息技術的整合，并非強調所有的數學內容都適合計算機輔助教學，它只可巧用，不能濫用。就如《數學課程標準》所指出的，不提倡用計算機上的模擬實驗來代替學生能夠從事的實踐活動；不提倡利用計算機演示來代替學生的直觀想象，來代替學生對數學規律的探索。憑風巧借力，送我上青云，初中數學的課程改革只有巧借現代信息技術的優異性能，才能使二者的有機整合提升到一個新的高度，從而達到優化數學的學習過程和學習資源的目的。

總之，信息技術與數學教學的有機結合，是數學教學改革中的一種新型教學手段，由于其視聽結合、手眼并用的特點及其模擬、反饋、個別指導和游戲的內在感染力，故具有極大的吸引力，同時它還給每一教師提供了創新、改革的天地。“整合”之路還很漫長，但我堅信，只要我們大家共同為之去努力、去開發、去研究，數學教學的明天會更加燦爛輝煌。

參考文獻：

[1]鄭金洲.教育研究方法.華東師范大學出版社，2000.

[2]董玉琦等.信息基礎.吉林教育出版社，2000.

[3]信息技術的個別化學習的意義.江蘇省太倉市第一中學.