信息技術在數理化教學中的有效應用

山東省濟南市萊蕪區實驗中學 劉雨航

隨著多媒體技術和網絡技術的發展，人類已邁入高速發展的信息社會。信息技術在各個行業中被廣泛應用。目前，中小學都開設了信息技術課程，這適應了社會發展對信息人才的需要。所以，學生學好信息技術并將其應用到各學科，是至關重要的。

教學是教育領域的中心工作，教育信息化包括教學方式時代化、教育傳播信息化、教學手段科技化，并要在教學過程中融入大數據、人工智能、多媒體等先進信息技術。因此，在各學科教學中應用好信息技術，有利于提升學生的學習效果。

一、信息技術教學的分析

信息技術課與單純的計算機教學既有區別，又有聯系。在過去的幾年里，信息技術教學一直存在著教材不統一、教學內容隨意性等問題，特別是在內容的選取方面，過份強調理論，忽視應用和操作。比如，有的學校將信息技術課看作一般的計算機課，還有的學校將信息技術課視為打字課，沒有將多媒體技術、網絡技術等新技術內容適當編入教材。筆者認為，在學校開設信息技術課，首先要讓學生學會基本的計算機操作，掌握最基本的信息知識和技能；其次要教會學生將信息技術與其他學科融合，并跟隨時代的發展，進而結合教學實際，發揮信息技術的作用。

多年來，筆者嘗試將信息技術與學生難學的學科相結合，如與中學數理化的教學相融合，并常與數理化課程的教師交流、研究及合作，努力在數理化課堂教學上應用好信息技術，解決了學生在數理化上的困難，還根據學生提出的問題，選擇有代表性的問題及時進行指導、討論、探討、解答。因此，在師生間積極思維的互動中，筆者除了完成既定的教學目標外，還獲得信息技術學科以外的收獲，同時增強了學生的自主學習能力、知識拓展能力、協作精神和創新精神。

二、信息技術教學的應用特點

（一）從根本上轉變教學觀念

在教學中，為了培養學生的自主學習能力，筆者先從根本上轉變教學觀念。隨著多媒體和網絡技術應用于課堂教學，教師不再是“講臺上的圣人”，因為便捷的信息技術為學生提供了獲取知識的廣泛途徑。這就使教師在課堂上的“講”必定大大減少，相應地突出了學生的自主化學習和相互之間的協作學習。在這一時代背景下，教師要在教學實踐中邊教學邊研究，以幫助學生構建自己的信息體系，扮演好引導者、促進者的角色，引導學生掌握獲取、處理和應用信息的各種途徑和方法，從而推動學生不斷開拓自己、發展自己，以提升自主學習能力。

（二）從方式、方法上提高教學質量

筆者從教學實踐得知，從方式、方法上提高教學質量，是最優勢的教學途徑，這需要一線教師邊實踐邊研究。具體來說，在教學方式上，教師可以采用“互動式”“任務驅動式”教學方式。課堂上教師要激發學生的思維，特別是學生的創新思維，鼓勵學生大膽質疑，從而得出與眾不同的答案。例如，在學習Word的繪圖功能時，筆者事先制作了一幅美麗的生日賀卡，包括文字、圖文混排、插入藝術字和剪貼畫及引入外部圖片等。然后通過展示臺展示給學生，并且簡單講解了該賀卡是利用Word的哪些功能制作的，外部圖片是通過什么途徑引入的。學生看了以后非常吃驚，并發問：“我們也能做出這么漂亮的賀卡嗎？”使學生產生了強烈的興趣和求知欲，提高了教學質量。緊接著筆者就給學生布置了新的任務：“請同學們思考，我們在信息技術課上學的知識能用到其他學科上嗎？”引導學生自主探究，便于發揮學生的自主學習能力。

三、信息技術在數理化教學中的應用模式

（一）在數學教學中的有效應用

在上信息技術課時，筆者根據學生的學習需求，常常將信息技術與中學數學相結合，為師生互動及生生交流提供便利條件與技術。

1.用好信息技術，多方位解讀數學知識

筆者在上信息技術課之前總是會拓展備課，如與數學教師溝通，與學生商量，以便在上信息技術課時更好地與數學融合應用。例如，為了有效幫助學生多方位解讀數學知識，筆者會用信息技術呈現數學的幾何知識，使學生更加直觀地去思考、學習、探索。同時，信息技術的滲透可以將抽象內容具體化。筆者通過信息技術創設情境和氛圍，導入關鍵核心內容，加深學生對數學知識的感悟和理解。

2.用好PPT，為數學課堂打基礎

筆者在上信息技術課時，用PPT把數學的課堂內容、流程及重難點展示出來。例如，部編人教A版高中數學必修三的《概率》一章有隨機事件概率、幾何概型、古典概型三個小節，各小節下又包含定理、性質、事件判斷以及實際問題等多個要點。筆者利用PPT這一最簡單常見的教學形式，有效幫助學生去拓展和濃縮數學內容，提高了學生學習數學的效率。

3.用好動畫視頻，還原數學知識推理

現階段的數學教學更加重視知識的推理過程，利用動畫視頻還原知識推理，其每個步驟均可保存及修改（“快照”功能）。例如，筆者在上信息技術課時，與高中數學《函數與方程》融合應用，即利用動畫視頻還原步驟，如在坐標系上確定區間，求得區間的中心、判斷精確度、計算各種情況，以便精確度的還原、判斷。所以，用好動畫視頻還原數學知識推理，可以使數學的步驟更具有邏輯性和緊密性，促進學生對數學知識內容的深化理解，有利于促進學生對信息技術知識的牢固掌握及拓展應用。

4.用好希沃白板，以學生學習為核心互動

《施工圖審查機構工作信息化建設探析》中提出，對審圖模塊，可以通過同型項目意見一鍵復制、下拉菜單選擇、智能聯想、默認選填等快速輸入手段，有效提高數據采集效率。

希沃白板是一款由希沃（seewo）自主研發，針對信息化教學而設計的互動式教學平臺。希沃白板是一種新型輔助課堂教學的工具，以學生學習為核心，便于師生互動、生生交流。為了優化數學課堂教學，教師可以應用好希沃白板等現代信息技術手段，創設教學情境，進而激發學習興趣。希沃白板教學有以下優點：呈現的畫面清晰生動，顯示的色彩明亮艷麗，聽到的音質清晰悅耳，圖像變幻自然有序，操作簡單且便捷，在帶給學生多元化感官刺激的同時，能充分激發學生學習的興趣和積極性。

例如，在“軸對稱圖形”的數學教學中，教師可以播放戲劇變臉的視頻，通過這種形式調動學生的學習興趣，讓學生在觀察眾多臉譜的基礎上，通過對比發現不同之處，接著利用希沃白板的功能將臉譜的局部進行移動，讓學生了解什么叫對稱性，使學生對這種特殊圖形產生直觀的感受和理解。如此的數學教學設計，不僅加深了學生的印象，還能將原本抽象的、不好理解的知識點變得生動形象，趣味十足，簡單易學。

總之，教師要應用好希沃白板的特殊功能創設教學情境，以學生為中心，將數學知識與學生的生活實際聯系起來，從而讓學生在體驗趣味數學美的同時，提高自身的數學思維和理解能力。

（二）在物理教學中的有效應用

在上信息技術課時，筆者還常常將信息技術與中學物理學科相結合，將信息技術應用到學生學習中學物理的全過程中：課前預習、課堂實驗、課后復習。

1.課前預習

高中物理理論知識不易于理解，因此，學生在課前學會預習很重要。教師可以引導學生用網絡傳輸來對要預習的知識進行收集、分析及匯總，利用多媒體網絡平臺視頻進行學習，這樣用好高中物理課程的預習資源，會使預習效果更加顯著。

2.課堂實驗

高中物理是以實驗為基礎的學科，傳統的物理實驗難以保證每位學生的實驗成效。而信息技術是解決這一難題的重要手段。教師通過信息技術對物理實驗現象進行模擬，能吸引學生的注意力，使其聚精會神地觀看視頻上的整個實驗步驟。教師引導學生把課本上的實驗結論以動態演示的方式演示給學生，顯示了實驗的趣味性及直觀性。以此種方式讓學生理解物理知識，極大地降低了時間與人力成本，提高了授課的效率。

3.課后復習與拓展

傳統的高中物理復習，主要讓學生課后復習課本上的相關知識點以及課堂筆記上的記錄等，復習效果不佳。如果用信息技術為學生提供課堂講解視頻，幫助學生回憶課堂內容，同時通過模擬DIS實驗軟件來重現課堂的物理實驗過程，則能幫助學生對課堂內容進行全面復習，且能對課堂的重難點進行直觀再現。這樣有利于提升復習的效果。另外，還能為學生的課外拓展學習打下堅實的基礎。

（三）在化學教學中的有效應用

在上信息技術課時，筆者會根據學生的學習需求，將信息技術與中學化學學科相結合，發揮信息技術在學生化學學習上的作用。下文從化學實驗的重要性、學生學會演示實驗、學生學會模擬實驗三個方面闡述信息技術在化學教學中的有效應用。

1.化學實驗的重要性

學生化學水平的提升，離不開有序完整的化學實驗。在傳統化學實驗教學過程中，往往是教師為學生做示范實驗，學生觀看，很難達到應有的實驗效果。如果將信息技術與化學實驗融合應用，就能保證師生之間形成良好的互動。例如，化學教師可以利用音頻、視頻等展示相應的知識結構，以便發揮網絡資源的作用，提升課堂趣味和效果。

2.學生學會演示實驗

筆者在教信息技術課時，會根據學生的需求將其與化學實驗相結合，構建完整且有效的化學實驗流程，演示化學實驗。例如，筆者引導學生參與其中，借助信息技術，先創設良好的實驗情境，再用微課播放某項實驗的視頻演示。看完視頻后教師要啟發學生總結實驗目的、實驗方法、實驗原理及實驗步驟等，接著激勵學生用動作和表情等直觀地演示該化學實驗視頻內容，進而提示學生在化學課做實驗時要積極參與、認真觀察和正確理解，并與視頻演示實驗進行比較。正是這種化學實驗與信息技術資源的融合，激發了學生的學習興趣，拓展了其知識面，提高了化學實驗教學的實際效率和效果。

3.學生學會模擬實驗

有些化學實驗的概念、原理較抽象，不夠直觀，所以教師要用科學的信息技術進行模擬實驗。例如，完成微觀模擬實驗，在學習物質的組成、結構及性質變化規律時，由于其概念與原理等較為抽象，因此，教師要借助信息技術用好網絡資源，將抽象的概念、原理有效地展示出來，充分而清晰地表現微觀世界中的原子、離子、分子等的運動狀態，從而給予學生更加形象的模擬實驗體驗，進而使學生能在此基礎上進一步內化相關知識。

總之，將信息技術與中學數理化的學科內容融合在一起，既擴展了信息技術課的內容及應用，也解決了學生在數理化上的學困等問題。這種在教好某一種學科的基礎上，將其拓展及應用的教學方法，從多方面入手解決了學生的學習困難，保障了學生的進步成長及全面發展。