信息時代的初中數學實驗教學研究

楊波

【摘要】數學源于直觀和實踐，數學無論怎樣地形式化，實驗都是重要的數學方法。隨著數學教學改革的不斷深入，數學實驗正在成為數學教學的一個新亮點。我們要合理評價信息技術環境下初中數學實驗教學的有效性，注重初中數學教師高層次的專業引領，讓信息技術更好地服務于初中數學課程

【關鍵詞】信息技術;數學實驗;教學

一、信息化時代有效開展初中數學實驗教學

1利用信息技術提高初中生學習興趣。在信息時代，各種信息技術廣泛應用，現代信息技術可以營造圖文并茂、聲色俱備的教學效果，這種效果激發出來的感召力是刺激學生求知的動力。初中生的學習動機也被充分地挖掘和開發，不僅能提高教學效率，還比較符合初中生的好奇心理。因此，初中數學教師應科學利用現代化的信息技術，提高學生的學習興趣，在初中數學實驗教學中引入多媒體課件，采用信息技術營造良好的教學情境，營造學生主動參與的教學模式，充分發揮學生的主觀能動作用，促使其提高興趣，積極學習。

2利用信息技術激發初中生創新潛能。信息技術包含文字、圖像、聲音片段以及視頻動畫等多元化的數據資料，為學生提供了一個解決復雜數學問題，鍛煉邏輯思維的好機會，在開闊學生視野的同時，激發了學生的想象力和創新意識。信息化時代的初中實驗就該利用這些優勢資源，初中數學教師要發揮主觀能動性，充分利用信息技術讓學生參與實驗，提升情感，開發學生內在的小宇宙，把創新潛能激發出來。

3利用信息技術促進初中生全面發展。信息技術應用于初中數學實驗教學實踐中，可以創造豐富的外部刺激，使學生的感官和視野得到全面的滿足，促使初中生能夠集中注意力主動學習，積極動手操作，獲取豐富全面的信息知識，促進其全面發展。數學知識的特點是邏輯性較強，晦澀難懂，學生很容易失去興趣。在信息時代，信息技術的多樣性和豐富性，不僅可以形象生動地促進學生對知識的獲取與鞏固，而且可以促進學生靈活應用理論自己解決數學問題，全面提高自身綜合能力水平。

4利用信息技術改進初中數學教學模式。將信息技術應用于初中數學實驗，也推動著初中數學實驗教學模式的改變。如信息時代的體驗式教學，就是教師利用信息化技術展開初中數學實驗，進行情景模擬，讓學生在實驗的過程中體驗數學理論和概念、規律等的形成過程，加強理解，增強學習興趣。

再比如驗證式教學，是指借助信息化的手段展開初中數學實驗，讓學生在實驗中觀察分析，對數學知識進行驗證，從而辨別真偽。此外，還有探究式教學，是指學生借助信息技術在實驗情境中發現問題，自己動手去探究解決問題，或者與合作者溝通交流來進行探索，從而獲得知識和技能。

5務實式教學。數學是一門實用的技術，或者說是一個重要的工具，應該將數學知識應用于社會生活中各種實際問題的解決上。初中數學實驗的教學，就應該順應這一要求，利用信息化的技術手段給學生創造解決現實問題的條件，讓學生能夠學以致用，解決實際問題。

值得注意的是，利用信息技術進行數學實驗教學，可以創設初中實驗教學的教學新模式。但是，并非初中數學實驗教學的所有內容都適宜信息技術手段，教師應該加以分辨，不應浪費不必要的精力和時間在信息技術多媒體上，造成適得其反的效果。而是學會巧用，促進信息時代的初中數學實驗教學改革，積極探索網絡教學模式，利用網絡信息平臺和校園網系統等，搭建初中數學學習網站，開展在線交流，真正利用信息技術的優勢，改進教學模式，提高教學效率。

二、“幾何畫板”的數學教學中的應用實例分析

利用“幾何畫板”的度量和作軌跡的工具感知概念的形成數學概念是對具體對象或問題中抽象出數量關系或空間形式、屬性的高度概括.通過數學實驗培養學生的觀察力，增強學生對抽象數學概念的感性認識，更好地理解新的概念知識，“幾何畫板”這個強大的作圖和度量工具功不可沒。

從命題的敘述出發，這類問題常常帶有“總”、“恒”、“定”等字眼，表現為即使圖像千變萬化，但始終具有一個共同特點，如“勾股定理”的教學.

例1在《勾股定理》的教學中，每位學生都可以利用“幾何畫板”畫出任意的直角三角形，再利用軟件的度量功能，測量三邊的長度，結合小組討論的形式，進行猜想和發現.改變直角三角形的形狀，可以對發現的規律進行驗證，最后填寫實驗報告，用數學符號和文字語言闡述這一規律，并設法進行數學證明.通過這樣的實驗過程，數學不再神秘，許多學生都戲言：如果我生在那個年代，這個定理該以我的名字命名了……

2.利用“幾何畫板”中函數的多重表示（函數值、解析式、圖像）作用，揭示函數的性質和規律“函數”是中學數學中最基本、最重要的概念，它的概念和思維方法滲透在高中數學的各個部分;同時，函數是以運動變化的觀點對現實世界數量關系的一種刻畫，這又決定了它是對學生進行素質教育的重要材料.就如華羅庚所說：“數缺形時少直觀，形缺數時難入微.”函數的兩種表達方式———解析式和圖像之間常常需要對照.為了解決數形結合的問題，應用幾何畫板快速直觀的顯示及變化功能可以大大提高課堂效率。筆者以二次函數與一元二次方程的關系探究為例。

例2實驗過程：

①打開幾何畫板，在“繪圖”菜單下定義坐標系，繪制新函數，作出y=x2-2x-3的圖像;

②依次點擊選中拋物線和x軸，在“構造”菜單下作出交點（拋物線與x軸的交點M、N）;

③依次點擊選中M、N點，在“度量”菜單下作出點M、N的坐標（如圖1）;

④對圖像進行觀察，思考拋物線和x軸的交點M、N的坐標與方程x2-2x-3=0之間關系;

⑤類似以上步驟，作出二次函數y=x2-6x+9和y=x2-2x+3的圖像（如圖2和圖3），觀察并思考一元二次方程x2-6x+9=0和x2-2x+3=0根的情況有什么關系;

⑥以小組為單位，上講臺操作幾何畫板，通過投影儀展示并進行實驗講評.提倡可以根據需要，另作新的二次函數圖像，來闡明自己發現的規律，作簡要的歸納。

實驗心得：結合學生發言，總結得出：二次函數y=ax2+bx+c的圖像與一元二次方程ax2+bx+c=0根的關系，可用下表概括。

【參考文獻】

[1]林玉麗，徐明華.信息時代的初中數學實驗研究[J].上海教育科研，2006（1）：85-87.

[2]葉輝忠.信息時代初中數學教學策略探討[J].中國科教創新導刊，2013（15）：112.