利用信息技術資源提升初中學生數學素養的策略探討

瞿 燕

（杭州市蕭山區河上鎮初級中學，浙江 杭州）

信息技術資源是新時期一種特殊的教育資源，其是教育全面升級和發展的重要標志。互聯網發展視角下，海量的信息資源能夠實時跨空間、跨時間共享，在教育領域充分利用信息資源優勢，能夠整合教育所需的諸多資源，促進教育質量的全面提升[1]。現階段無論是國內還是國外，信息技術都有效融入了初中課堂，尤其是數學課堂和信息技術的整合，獲得了滿意的教育效果。現階段關于初中數學課堂與社會資源整合的研究眾多，其中與自然科學融合、與社會科學融合以及與信息技術融合是研究的三大熱點。信息技術融入初中數學教學中，能夠基于興趣培養學生的數學思想、數學應用能力，同時促使學生更好地學習數學，逐漸提升其數學素養。

一、多種方式提升初中學生數學素養的意義

數學素養是以自然遺傳因素為基礎，在后期數學教育學習活動中，通過自身的認知不斷提升，實踐經驗不斷增加，最終使數學文化知識、數學能力內化而形成的一種素質。也可以理解為在數學教育的環境中，能夠應用數學知識、思維、技巧去觀察、分析以及解決問題的一種數學素質[2]。數學思維、數學意識、數學應用能力、問題分析和解決能力等，都是數學素養的重要內容，可以說數學素養是一種綜合素質的實質體現，觀念、能力、語言、思維、心理等各個層面都能夠表現出數學素養。《義務教育數學課程標準》中指出，義務教育階段的數學課程應該圍繞促進學生全面發展的核心展開，這也是素質教育的基本要求。傳統數學教育觀念、教育方式滯后，在某些方面達不到現代的教育標準，由此應用新的教育理念，尋求新的教育方式，是義務教育階段數學全面升級，提升教育質量的關鍵要素。初中教育階段，數學教師應該全面整合教育資源，在數學常規教學中有意識地培養學生的數學素養，促進學生全面發展，為學生未來的學習和發展打下堅實的基礎。

二、初中數學教學中應用信息技術資源的內涵、目標與功能

數學教育活動開展的過程中應用信息技術，是更好地完成課程目標、培養學生創新精神的重要手段，信息技術是一種現代化的技術，其直觀的表現力和海量的信息資源都有助于鍛煉學生的數學實踐能力。信息技術、信息資源、信息方法都能夠在數學教育活動中被有效應用，本文的信息技術資源，并不單單指某一種信息技術，而是信息技術、信息資源以及信息方法的融合體。

1.信息技術資源與數學教育融合的內涵

信息技術資源與初中數學教育的整合是可行的，信息技術作為新時代的標志性技術，其融合了先進的思想、理論，以及眾多的高科技。由此在新課程標準下，初中數學教育活動的開展，應該結合先進的教育理念，將以計算機及網絡為核心的信息技術融合到數學課堂中，作為促進學生全面發展的可利用資源，以信息技術為媒介促進自主學習活動的開展，將信息技術資源作為學生數學認知與情感激勵的輔助教學工具，將可以利用的資源應用到整個教學環節中，實現傳統數學教育課堂在信息技術支撐下的組合和重構。信息技術資源是數學教育課堂整體優化的基礎，也是傳統教學方式變革、升級的重要途徑。利用信息技術進行教課，不僅能夠拓寬學生的知識面，提高學生的學習積極性，還能夠利用信息技術制作出集聲音、圖像、視頻等一體的精美課件，讓學生能夠快速地進入學習狀態，充分保持學習熱情，提高學習效率。數學內容是比較枯燥乏味的，所以傳統的教學方法會讓學生覺得倦怠，而信息技術是一種比較新穎的教學方法，能夠應用到各個教學環節中，優化教學手段，所以在初中數學教學中要善于應用信息技術。

2.信息技術資源與數學教育融合的目標

素質教育的要求是以學生為主體，在教育活動開展的過程中尊重學生的自然發展規律，開發學生自主學習的行為和能力，讓學生基于興趣的基礎展開高效的學習。信息技術與初中數學教育的有效整合，要以此為基礎制定教育目標，其核心在于促進學生數學素養的提升，促進傳統教育的不斷升級和變革。信息技術與數學教學整合的整體目標為培養學生的數學素養；宏觀目標為建設數字化教育環境，推進教育的信息化進程。教育信息化、素質教育都是國家教育發展的重要戰略內容，兩者有效融合，以信息技術資源豐富教育內容，為學生素質的培養提供良好的信息化環境和平臺，對于教育整體發展有重要的意義。從細節上分析，信息技術資源與數學教育融合的目標如下：①在數學常態教育的基礎上，培養學生獲取、分析、加工、利用信息的能力，為學生打好信息文化基礎，促進信息素養與數學能力的雙重升級；②以信息資源促進學生數學素養的培養，讓學生逐漸形成一種終身的自主學習態度；③讓學生進一步接觸新時代的先進技術，能夠掌握信息時代的學習方式，利用信息工具獲取學習資源；④利用信息技術云資源等手段加強數學課程、社會、生活、科技的實際聯系，開闊學生的視野，讓學生全面認知世界中所包含的數學現象、數學知識，從而激發學生的學習興趣。

3.信息技術資源與數學教育融合的功能

數學是初中教育階段的主要課程，不僅是基礎性學科，也是工具性學科。由此，數學教育的綜合性較強，基本知識、基本概念、公式、定理等必須掌握，同時數學思維、數學方法、問題分析能力等內在素質也十分重要。數學教育既要注重知識的實際應用教學，也要注重學生數學基礎框架的構建以及思維能力的培養，在教育中面面俱到，才有助于學生數學綜合素質的提升。信息技術與初中數學教學的有效融合，其基礎功能在于讓教學更易于實現，多層次、多角度地改變傳統教育觀念、教學模式，豐富學科知識的同時，利用信息工具整合更利于學生發展的教育資源，且能夠創設教學情境，激發學生興趣，優化學生認知，開闊學生視野，優化課堂教學結構。信息技術資源與數學教育融合的積極性作用如下：①豐富數學學科知識，激發學生的探索鉆研熱情，感受數學的魅力；②有助于教學情境的創設，營造靈活、生動、趣味的數學學習氛圍；③優化學生的認知結構，能夠多角度分析問題，更好地掌握邏輯思維規律。

三、利用信息技術資源提升初中學生數學素養的策略

1.小故事啟迪智慧，靈活開啟知識課堂

以小故事啟迪智慧，讓學生經過一輪思考和想象之后再開啟新的知識大門，是培養學生數學思維、數學意識的有效方式，而將信息技術結合小故事進行課堂導入，對于吸引學生的注意力有重要的作用。信息技術資源是初中數學教育課堂的有效切入點，結合教學內容、教學目標、教學對象、教學策略選擇適宜的信息技術資源，圍繞知識點的揭示、闡述、展開、歸納、總結等環節滲透和應用，才能發揮信息技術資源的特有功效[3]。而良好的課堂導入有助于快速吸引學生的注意力，讓學生融入課堂，開啟思維的大門，跟隨老師的引導進行深入的學習，所以用小故事作為課堂導入，效果顯著。課前，教師以信息技術工具搜索和整合與數學課堂相關的素材和案例，在新知識課堂正式開啟之前，以趣味的小故事或者經典的小案例引入相關的概念，讓學生跟隨這些故事和案例思考，快速讓學生的思維活躍起來，并且進入學習狀態，有興趣進一步探索數學問題。例如無理數概念的學習中，引入由“芝諾悖論”引發的第一次數學危機的故事，以此激發學生的興趣和探索欲。又如，以笛卡兒偶然觀察蜘蛛織網過程而發現空間立體圖形的建系方法的故事，引入直角坐標系的概念，讓學生感悟數學歷史，發現數學隱藏的魅力和趣味，同時又為課堂后續教學制造了懸念，讓學生能夠興致濃厚地參與到學習中。開啟智慧數學課堂，并非要教師單獨完成，教師可布置新課程、新知識的預習學習任務，讓學生按照座位次序，在每一個新知識點學習之前，通過自身查閱的資料和信息，在課前分享一個與新知識概念有關的小故事、小案例，提升學生的參與度。

2.多感官刺激，構建趣味高效的數學課堂

利用信息技術能夠在數學課堂中給學生帶來普通教學中無法感受到的視覺、聽覺等感官刺激，感官刺激有利于神經傳導、大腦皮層興奮，是有效提升學生學習效率、效果的重要手段。在數學教育課堂中，利用信息技術資源，將帶有動畫、聲音的課件直觀地展示于學生面前，能夠激發學生的學習興趣，讓學生有欲望進一步接觸和探索數學知識，如此能達到比較理想的教學效果[4]。當前信息技術發展迅速，數學教育網站、教育資料、教學軟件等層出不窮，利用信息技術資源，將有利于學生發展的數學軟件應用到課堂中，可以為學生數學思維的訓練提供有效的支持。信息技術資源的應用優勢在于能夠設置各個參數的動態變化值，以圖片、聲音、動畫等多種方式展示數學知識，通過感官刺激讓學生深入思考問題，之后在教師的引導下總結、分析，掌握數學基礎知識的同時，觀察事物發展變化的規律。以信息技術支持，在教師的引導下，學生可通過某一現象或案例提出猜想、假設，再以自身所學習的知識為基礎展開探索和論證，發現規律，最終融會貫通地應用數學知識。例如，在浙教版八年級上冊《全等三角形》的課堂教學中，由于之前學生已經學習了《三角形的初步知識》《認識三角形》《三角形角平分線中線》《三角形的高》等基礎知識，在課程中以信息技術資源安排一些美麗的全等圖片，開展利用透明紙片折疊的教學活動，以多媒體課件演繹變換兩個重合的三角形，呈現出它們之間的各種不同位置的活動，促使學生初步了解并體會圖形變換的思想，而后應用幾何畫板，讓學生動手操作，逐步培養其動態幾何的意識。利用信息技術資源，以動態和直觀的演示效果，刺激學生的感官，讓學生獲得感性知識的同時又能為理性知識的掌握創造條件。

3.鞏固思維，教會學生如何學習

數學素養的培養并非一朝一夕就可以完成，而需要在每一節數學課堂中有意識地引導、啟發，讓學生將數學思維、數學意識、數學方法逐漸內化為一種素質，在生活中、學習中以及任何環境中，遇到數學問題時能夠立即觸發相應的知識，將問題解決。而將信息技術資源有效地應用到初中數學教學中，對于提升學生的數學素養具有非常積極的影響。將信息技術用于鞏固學生的思維，可以快速引導學生學會歸納總結，盡快掌握學習方法，這對比傳統的死記硬背、海量機械做題的教育方式效果更佳。比如，在數學教學活動開展的過程中，教師可以選擇一些肯定性案例（具備概念所有屬性）和否定性案例（不具備或不完全具備概念屬性），將這些案例制作成多媒體課件或者PPT，然后一一呈現給學生，讓學生觀看、思考、討論、歸納，然后對相似的案例進行分類，分類后找出其相同屬性、概念，便于強化記憶。在這一過程中，教師不過分干預學生的思路，而是負責觀察和引導，鼓勵學生多思考、多說、多做[5]。待學生對相關的概念和知識點有了一個自我的理解之后，教師再以簡練的語言進行概述和總結，指出學生歸納過程中存在的問題，并指導學生如何正確理清思路，應用何種方式去解決問題。學生自己解決問題的過程中，思維更為活躍，能夠將自身所聯系、所想的知識和概念深深記憶，然后在教師的指導和總結過程中，能夠從其他的角度再次思考和解決問題，從而逐漸掌握數學學習方法。在教學過程中，數學思維的鞏固可利用信息技術完成，如數學的符號體系、公式結構、圖象語言等，以信息技術處理之后，壓縮為學生的學習、復習資料，讓學生能夠在課后下載學習，鞏固所學習的知識。此外，教師可以與家長聯合，建立數學微信公眾號、微信學習交流群，實現線下數學交流和學習的教育目標。

4.創設情境，鼓勵學生自主學習

數學教學的成功與否，與課堂環境、課堂氛圍、教育方式以及學生對數學的興趣有很大的關聯。創設數學教學情境是改善課堂氛圍的有效方式，活躍的課堂氣氛能夠讓學生以正確的心態參與到學習中。在數學課堂中，通過信息技術創設教學情境，不僅能夠有效將學生全面帶入課堂中，更能增進師生之間的情感交流。要求教師詳細分析教材，搜索并整合可以利用的信息資源，在課堂中利用教師提供的資料，或以網絡信息工具自己查閱資料，開展自主學習活動，讓學生分組探究數學問題[6]。在教學過程中，教師只負責組織，并且提供基本框架、總目標、指導和建議，整個自主學習過程由學生自發完成，鼓勵性格內向、數學基礎較差的學生多多交流、學習和觀察，獲取對自身之后學習有用的信息。在教學實際開展的過程中，通過數學問題情境的創設，能夠將數學與生活實際更緊密地聯系起來，將生活中的數學現象、隱藏的數學知識挖掘出來，用以鞏固學生所學，鍛煉學生的數學應用能力；將課堂所學習的數學知識反向應用于生活中的數學問題中，能夠加深學生對知識點的記憶。例如，在《相似圖形》的學習中，以泰勒斯利用相似三角形原理以木桿借助太陽光線測量金字塔高度的故事引入相關概念并創設問題情境，展示這一測量過程的幻燈片，開展實踐教學活動，讓學生利用同一時刻物高與影長比例的關系，測量實際不能夠達到頂部物體的高度。學生在故事引入和幻燈片觀察的過程中，不斷地思考其中的問題，在了解這一原理之后，通過實踐活動的設計和操作，進一步印證了相關的數學知識。

四、結語

歸根到底，數學素養的培養需要在教師有意識的指導下進行，數學素養是一種素質，也是一種文化，而教育本身就有培養學生文化素質的要求。在初中階段的教學中，讓學生消化和學習更多的數學知識只是其中一項教育內容，重點在于培養學生的數學思維、數學應用能力，讓學生無論置身于何種環境中，都能夠冷靜分析，將所學習的知識應用和轉化，解決實際遇到的困難和問題。將信息技術資源有效地應用到提升初中學生數學素養的教學中，整合利用信息技術資源、社會教育資源以及自然科學資源，可以幫助學生開闊視野，豐富教育內容，在此基礎上不斷培養和提升學生的數學素養，以達到促進學生全面發展的教育目標。