信息技術應用于初中數學中的價值研究

◎楊雙紅

(甘肅省莊浪縣頡崖中學，甘肅 平涼 744609)

一、引 言

在互聯網+教育領域內，信息技術的廣泛應用能夠為學生提供多樣化的知識解決方案，并對各學科的重難點知識進行分類總結，協助學生構建更加完善的知識體系.根據初中數學學科的教學特點，教師需要將課堂教學模式與信息技術應用體系相互融合，并充分激發學生的學習興趣.信息技術在初中數學學科中的應用價值需要建立在學生主體性教學地位的基礎之上.

二、初中數學中的信息技術應用

(一)思維導圖

思維導圖是初中數學學科教學模式中應用最廣泛的信息技術之一，也是協助學生構建與完善數學知識體系的主要手段.思維導圖是根據人類大腦的記憶模式和規律所創造的信息技術應用類軟件[1]，能夠將各學科的教學內容進行分類管理，并為學生建立專項知識學習系統，輔助初中生完善數學學科的課堂教學模式.在初中數學課堂教學模式中應用思維導圖需要建立在以學生為教學主體的基礎上，并有效激發學生的課堂學習興趣.在應用思維導圖軟件的過程中，初中生可以自行創作頭腦風暴內容，并對初中數學學科的關鍵知識點進行總結和發散性創作，這樣有利于提高創造性思維能力.思維導圖的科學運用能夠提高初中數學學科的課堂教學效率和質量.

(二)翻轉課堂

隨著社會的發展和科技的進步，多種多樣的信息技術教學模式應運而生，翻轉課堂就是在這種環境下出現的新的教學類型，也是轉變課堂地位、實現以學生為本這一教育理念的教學手段，其出現在提高課堂效率、構建高質量教學體系的基礎上，滿足了學生的基本需求，激發了學生的學習興趣，將人性化教育貫徹到實踐中.翻轉課堂教學模式是互聯網+教育領域內的核心信息技術應用方式之一，也是構建以學生為主體的初中數學教學環境的關鍵手段.在翻轉課堂教學模式中，教師的授課角色得到很大的轉變，他們不再是課堂的主體，課堂的主體變成了廣大學生，而教師只是起到協助和幫襯的作用.在這種新型的課堂模式下，教師往往需要根據學生在初中數學課堂中的具體表現，選擇最適合初中生數學學習的思路，并且根據課本知識和課堂時間，科學合理地安排課堂內容，保證全體學生都能消化和吸收，最后，完善課堂體系，對學生的自由發揮內容進行詳細總結與分析，協助學生深層次認知和理解數學概念和應用方式[2].在翻轉課堂教學模式中，學生和教師屬于相互配合的關系，師生之間的關系也得到很大的進展.學生不再對數學課堂產生畏懼感，這樣一來，學習的自主性大大提升，遇到的數學難題也能及時尋求教師的幫助，以此獲取專業的指導，加強數學學科的關鍵技能，達到互動教學的絕佳效果.數學知識相對側重邏輯思維的養成，不同初中生的思維能力不同，分析、處理問題的能力也有所差異，而在翻轉課堂上，教師將課程講解的主動權交給學生，與此同時，對學生的課堂表現行為進行量化分析，針對每個個體進行評價和反饋，達到因材施教的目的.這樣一來，解決了傳統課堂無法解決的問題.教師在翻轉課堂中需要深度解析學生對某個知識點的理解能力和分析水平，并對數學重難點知識進行強化訓練.初中生在翻轉課堂中能夠充分發揮想象力和創造力，并不需要在固定的框架內學習指定內容.翻轉課堂可以為學生提供多樣化的發展空間.

(三)虛擬現實

VR技術是科技革命的一大創舉，也是仿真領域的一項高科技手段.隨著教育改革的提出，VR內核逐漸成為諸多教育從業者的靈感來源，越來越多的學者將其運用到教育行業，以提供一種人為的、仿真的效果為出發點，實現虛擬技術的應用，以此創建富有視覺感知的課堂.將虛擬現實技術與數學課堂相融合，一方面，能激活學生的感官，促使他們更加沉浸在營造的課堂氛圍中；另一方面，能實現交互，通過你來我往式的有效教學，提升數學知識的消化和吸收作用，促進師生之間的有效交流.可以說，虛擬技術在課堂中的應用是未來教育行業的主要發展趨勢.現階段，部分學校已經將其運用到實際教學中，創新教學結構，打造前沿的、優質的課堂.通過實踐發現，虛擬現實技術的應用能夠有效降低教師和學生的試錯成本，有利于構建更加生動直觀的初中數學教學模式.借助專業的虛擬現實設備，教師和學生需要相互配合，共同完成教學目標，并對初中數學知識結構中的易錯內容進行反復試驗，從而提升學生對特定數學知識概念的理解能力和認知水平[3].虛擬現實技術的應用還是學生與教師之間的溝通橋梁.借助虛擬現實設備，學生可以將平時內心想要抒發的情感置于虛擬平臺中，教師可以從多個維度理解學生的內心需求，有利于構建更加和諧的數學教學氛圍.在虛擬現實教學情境中，教師和學生可以對初中數學理論知識和應用知識進行集中探討，并對易錯點和重難點知識進行分類討論，這有利于提升初中數學課堂的教學效率.

三、初中數學教學中存在的問題

(一)教學方法單一

在初中數學學科的教學過程中，教學方法單一的問題是嚴重影響學生學習興趣的主要原因之一.很多初中數學教師過度關注學生的數理關系運算過程，并不能及時采取針對性的教學措施，改善學生在核心素養能力培養層面上存在的不足.教學方法單一的問題會嚴重影響初中生深層次理解數學學科的應用內涵和方法，并降低學生的課堂參與度和積極性[4].教學方法單一的問題是初中數學教師不能充分利用信息技術教學手段的主要表現，也會影響初中數學教師的教學科研能力和創新教學設計能力.教學方法單一的問題主要體現在初中數學教學過程不完善、課堂教學模式單一以及教學評價方式單一等不同層面上.初中數學學科的抽象性比較強，教學方法單一的問題會降低學生的學習興趣，也不能有效構建數學學科的知識體系.

(二)教學過程枯燥

教學過程枯燥是當前初中數學課堂教學過程中普遍存在的問題之一，也是嚴重影響初中生深層次理解數學思維能力培養過程的主要原因[5].以人教版教材為例，在七年級上冊“幾何圖形初步”的教學過程中，很多初中數學教師只能根據教材中有限的教學內容進行教學活動設計，并不能充分利用信息技術教學手段，激發學生對幾何學的學習興趣，也并不能從多個維度對學生的課堂表現進行量化分析.教學過程枯燥的問題會嚴重影響初中生的數學學習積極性，也會影響學生對數學思想和概念的理解能力.由于部分初中數學教師只能初步利用信息技術教學手段，并不能信任學生在數學課堂中的具體表現，無法及時構建溝通橋梁，教學過程比較枯燥，很多學生并不能從課堂中收獲更多的數學應用知識.

(三)主體性教學地位不統一

主體性教學地位不統一是當前初中數學學科教學模式普遍存在的問題之一，也是嚴重影響信息技術應用價值的主要原因.很多初中數學教師比較重視學生的數理運算能力和數學建模能力，并不能及時發掘學生對數學知識體系的認知和理解潛力，主體性教學地位的不統一，會嚴重影響初中生對數學知識的理解能力.有些初中數學教師在翻轉課堂教學模式中仍然具有較強的控制權，并不能意識到培養初中生的數學思維模式的重要性，主體性教學地位的不統一，會嚴重干擾初中生構建正確的價值觀體系，也會降低初中生對數學概念體系的理解能力.有些初中生在某些數學知識章節表現得非常優秀，但是在某些數學知識章節表現得較為一般，很多初中數學教師并不能及時發現學生對數學知識體系的掌握情況，這也會降低學生的主體性教學地位.

四、信息技術在初中數學教學中的應用價值

(一)激發學生的學習興趣

興趣是工作和學習的保證和前提，俗話講：“興趣是最好的老師.”沒有興趣顯然會導致人們失去工作學習的積極性，嚴重影響各項事務的進展.傳統課堂本身具有一定的局限性，再加上數學知識的枯燥和抽象，學生產生厭倦心理也在情理之中.基于此，教師必須采取有效措施改善課堂氛圍，提高學生上課的興趣，以此促使他們調動主觀能動作用.實踐發現，應用信息技術教學手段能夠有效激發初中生的數學學習興趣，這是信息技術在初中數學教學中的主要應用價值之一.以人教版教材為例，在七年級上冊“一元一次方程”知識章節的教學過程中，教師需要將算式與方程之間的聯系進行鞏固記憶，并協助學生建立一元一次方程的知識體系.為激發學生對一元一次方程的學習興趣，教師需要充分利用思維導圖以及其他信息技術教學手段，將實際生活中常見的方程類問題進行分類總結，協助學生完善一元一次方程的相關知識體系.初中數學教師在引導學生完成算式到方程之間的轉變時，需要借助信息技術教學手段，充分激發學生的求知欲和創造能力，并對一元一次方程的建立和求解過程進行分類總結.激發初中生的數學學習興趣，需要教師及時改善數學課堂教學方法單一的問題，并借助信息技術教學模式，逐步培養學生正確的數學應用觀念.

(二)培養學生的邏輯思維能力

初中數學學科需要著重培養學生的邏輯思維能力，并借助信息技術教學手段，引導學生完善數學知識體系的構建過程.以人教版教材為例，在七年級下冊“平面直角坐標系”的教學過程中，初中生對實數數軸并不陌生，但是平面直角坐標系的應用過程需要直觀想象的數學核心素養能力.為培養初中生的邏輯思維能力，數學教師需要借助虛擬現實設備，引導學生對常見的坐標系進行分類總結，并對平面直角坐標系中的坐標表示方法進行詳細闡述.初中生在數學課堂中需要充分發揮自主探究學習能力，并在虛擬現實平臺中實行低成本試錯過程，對平面直角坐標系的建立和完善過程有更深層次的了解.初中數學教師在利用信息技術培養學生邏輯思維能力的同時更要關注學生的內心需求.

(三)引導學生進行反思與總結

在應用信息技術的同時，初中數學教師需要及時引導學生進行反思與總結，并對特定數學知識結構中的重難點內容進行分類討論.以人教版教材為例，在八年級上冊“全等三角形”的教學過程中，教師需要充分利用思維導圖軟件，引導學生對全等三角形和相似三角形的判定條件進行分類總結，但是很多初中生并不能在第一次記憶的過程中就能全部掌握判定條件.因此，利用思維導圖軟件，教師可以與學生共同記憶三角形的相關拓展延伸概念.學生在反思與總結思維導圖繪制的過程中，能夠快速找到存在缺失和不足的具體位置，并采取針對性的完善措施，將全等三角形和相似三角形的構造條件和判定條件進行分類管理.初中數學教師在引導學生進行反思與總結的過程中，需要重點關注學生對特定數學知識內容的理解和掌握程度.

(四)協助學生梳理知識體系

初中數學教師需要充分利用信息技術手段，協助學生梳理數學學科的知識體系.以人教版教材為例，在八年級下冊“一次函數”的教學過程中，學生需要對函數與一次函數之間存在的區別和聯系進行有效梳理，并對相關知識章節進行拓展和延伸.初中數學教師可以在翻轉課堂教學模式中，將學生制作的函數模型進行集中展示，讓學生自行研究函數和一次函數之間的應用差異，并對計算機軟件繪制出的一次函數圖像進行詳細分析.初中數學教師在協助學生梳理知識體系的過程中，不需要用批判的眼光對待學生并不完善的知識結構，而是需要尊重學生的內心想法，并讓學生將初中數學知識體系的構建與梳理過程進行詳細記錄，這樣才能提高學生對知識體系的建構能力.

(五)培養學生的創新能力

當前各個領域都需要創新，創新是行業發展的動力，也是推動社會生產力的重要支撐，創新思維在數學學科中也有體現.學生學會創新思維，可以達到舉一反三的效果，還可以將所學的數學知識轉換為實踐技能運用到實踐中，以此解決更多現實難題.信息技術教學將原本抽象的數學知識直觀呈現出來，一方面，通過圖文并茂的形式營造有趣、生動的課堂，創設豐富形象的數學情境，激發學生學習數學的興趣；另一方面，鍛煉學生的創新思維，比如，在人教版初中數學“整式”這節課中，教師便可以借助信息技術設計這樣的教學內容：首先，教師使用多媒體展示青藏鐵路的圖片，幻燈片上面介紹青藏鐵路的建成背景，接著，教師詢問學生是否坐過列車經由這條干線，學生討論之后，教師繼續講解：其實青藏鐵路上，在格爾木到拉薩這條路線之間有一條凍土段，那么大家應該知道，相對普通道路，列車在凍土段上面行駛相對慢些，由此引出有關速度的一個問題，即假設列車在凍土段上的速度為100 km/h，在非凍土地段的速度為120 km/h，那么它在凍土段行駛2 h行駛了多少千米？行駛5 h又行駛了多少千米？行駛th呢？學生很容易通過之前所學的速度、時間與路程的公式計算出來.

五、結束語

根據初中數學學科的教學特點，教師需要將課堂教學模式與信息技術應用體系相互融合，并充分激發學生的學習興趣.信息技術在教育領域內的應用非常廣泛，能夠有效激發學生對各學科的學習興趣，還能夠使學生在生動直觀的展示界面中發現各學科的學習規律和認知層次.教師在翻轉課堂中需要深度解析學生對某個知識點的理解能力和分析水平，并對數學重難點知識進行強化訓練.