信息技術環境下初中數學課程實驗教學研究

鞏春建

（甘肅省天水市武山縣城關鎮韓川九年制學校，甘肅 天水）

初中數學教學中，信息技術教學指的是將初中數學課程教學內容、目標及重點與信息技術，在一定程度上通過初中數學教師在空間上進行合理的調整與設計，從而不斷地豐富完善初中數學實驗課程的內容，最終使初中數學教師的教學任務可以高效地完成。

一、初中數學實驗課程面臨的問題

（一）缺乏認知

調查研究表明，長時間受應試教育的沖擊，一些初中學校中數學實驗課程并不完善，初中數學教師對數學實驗課程的重視程度比較低，在進行數學實驗課程過程當中，學生在課堂中也只是進行了初步的實驗操作，沒有進行數學深層次的實驗、探究與發現，并且未將數學實驗與信息技術進行有效的整合，在數學實驗中的積極性也沒有得到提升。原因在于部分初中數學教師對信息技術與數學實驗教學的融合創新沒有充分的認知，沒有認識到數學實驗課程對學生數學能力的改進所起的積極作用。

（二）缺乏充分的實驗課堂授課經驗

一些初中數學教師由于剛大學畢業，缺乏豐富的教學授課經驗，缺乏對信息技術與實驗教學的深刻、全面認識，對實驗教學缺乏充分的動手能力，導致很難在數學實驗中運用信息技術，數學實驗課程的積極作用也因此難以得到體現，最終使學生的數學應用能力難以實現有效的提升。

二、信息技術教學及初中數學實驗課堂的作用

（一）滿足當前教育改革的需要

隨著教育事業的進一步發展，新的課程標準明確提出，為使學生學習數學的能力進一步提升，數學教師要改變原有的教學方式，利用信息技術等新的教學工具吸引學生學習數學的興趣，最終提高學生解決數學實驗問題的能力。在對初中數學教材的編訂過程中，將一些與數學實驗有關的詞匯，如做一做、想一想、看一看等加入其中，豐富了初中數學教材的內容。這也給初中數學教師提出了新的要求，即需要在數學課堂中加入實驗。因此，在初中數學課堂中加入實驗教學符合教育改革的需要，初中數學教師必須有效落實。

（二）增強學生的專注程度

在傳統的初中實驗數學中，數學教師占用大量本就不多的課堂時間，對學生進行數學語言式的知識灌輸，不利于學生對數學知識的認識和理解。在目前的初中數學實驗課堂中，采用傳統的授課方式進行授課，學生不僅提不起學習的興趣，也會產生一些消極的影響。如不認真聽講、開小差等現象明顯，更嚴重的會使學生產生厭煩心理。這種現象對于提高初中數學實驗課堂中學生的數學能力極為不利，最終會直接影響數學教師的教學效率和教學積極性。隨著科技的進步和教育事業的不斷發展，信息技術在教學中的作用逐步擴大，并且被不斷應用在各個學科的教學中。采用信息技術授課可以說是對授課方式的一種重大突破與創新，它改變了傳統單調的課堂模式，使初中數學課堂變得更加生動有趣。通過信息技術授課，課堂中學生在感到新奇的同時，其專注度也有了明顯的提高。在初中數學實驗課堂中加入信息技術不僅增加了課堂數學教師與學生的互動程度，而且增加了初中數學教師對學生知識掌握情況的了解程度，最終促使初中數學教師可以利用信息技術革新自己的教學方式，進而豐富了教學內容，這些都有利于學生對數學知識的理解與吸收。

（三）豐富教學資源，開闊學生視野

運用信息技術進行教學可以給學生提供更為豐富的教學資源，擴大學生的數學知識面，還有利于開闊學生的眼界，最終使學生在數學實驗過程中的動手操作能力得到顯著提高。

三、信息技術環境下初中數學實驗在課堂中有效實施的策略

（一）開展推理數學實驗，提高學生動手操作能力

數學是一門理科性質的學科，學習它不僅需要有較強的推理論證能力，而且需要有良好的數學基礎知識作為支撐。但是調查研究表明，初中生對數學這一門課的學習普遍存在偏科現象，大部分學生認為上數學課的過程就像在聽天書，完全看不懂、聽不懂、學不會，由此產生了一系列消極的影響，如數學成績偏低、不及格，厭學現象時有發生。究其原因，部分初中數學教師缺乏充足的數學實驗的教學經驗，在課堂傳授數學知識時只顧著完成自己本節課的教學目標，對學生是否對知識進行了充分的消化、理解、吸收沒有給予對應的了解，并且在講授數學知識的過程中一味講解，并未與學生展開有效的互動，加之學生面對困惑缺少獨立思考的時間，因此對實現高效的數學課堂極為不利。

隨著教育改革的逐步深化，教學中要努力提高學生的學習主體地位。信息技術環境下，數學教師要將數學實驗教學與傳統的數學課堂進行有效融合，通過在數學課堂中加入實驗的環節提高學生動手、動腦的能力，使數學課堂充滿樂趣。如數學教師可以在數學實驗課堂中設計推理性數學實驗，并進行科學、合理的引導，從而培養學生學習數學的主動性，提高學生獨立解決問題的能力。

例如，在學習“圓”的相關知識時，數學教師可以在課前給學生布置與新課內容有關的課下小任務。如可以讓學生課下多留心身邊的事物，找出與圓有關的事物。數學教師也要在課前進行充分的備課，掌握一些獨立做模型的能力，從而在實驗課中與學生一起動手制作，增強數學課堂的師生互動，進一步改善師生關系。數學教師還可以給學生布置尋找一些大小不一的球的任務。在數學實驗教學中，教師讓一名學生滾動小球，其他學生可以展開頭腦風暴，提出一些與圓有關的數學問題，此時數學教師可以通過合理的引導使問題得到進一步深化。數學教師可以利用學生提出的問題，使數學實驗教學逐步推展下去。在課堂進行與圓相關的探討性數學實驗時，數學教師要讓學生積極觀察，不可忽視任何一個環節，在完成實驗后，數學教師可以給予學生一定的時間，分組探討與圓有關的面積、周長問題。這一段時間，學生要高效利用起來。數學教師可以在各小組之間進行觀察，解決學生在探討期間遇到的困惑；學生也要積極、勇敢地向教師詢問，并且在探討過程中遇到自己與他人不一致的想法時也要在課堂中進行合理的表達。數學教師應該對提出問題與發表意見的學生給予鼓勵，提高他們解決問題的信心。在進行推理實驗時，數學教師要對學生加以指導，引導學生多角度看待問題，從而得出數學結論，最終使學生在實驗中有效提高推理能力。

（二）豐富數學實驗過程，提高學生學習數學的熱情

調查研究表明，傳統的初中數學實驗教學中，數學教師對實驗教學的認識占比不到30%，有一定認識的占比60%左右，完全不認識、不清楚的占比10%左右。根據以上數據我們不難看出，初中數學教師對數學實驗的教學缺乏重視。主要一部分原因在于，傳統應試教育影響下，大家都以分數的高低來評判一位學生的優秀程度、學習能力的高低以及教師教學水平的高低。因此，初中數學教師在進行課堂教學的備課或者課堂教學方式的研究時，都是以如何提高學生的考試成績為主要目標，這就使得新型數學實驗教學方式被忽視，有的數學教師雖然嘗試在教學中進行數學實驗，但是由于受時間的限制，效果不明顯，因此，一些初中數學教師仍然選擇采用傳統的課堂授課方式。數學實驗教學是一種比較新穎的數學教學模式，并且需要長時間的應用。數學實驗課堂主要以學生為主體進行授課。實驗教學不僅提高了學生的動手動腦能力，而且使學生發現問題并解決問題的能力得到有效提升。實驗在使學生腦力得到開發的同時，也使學生對數學這一科目的學習積極性有了一定的提升。在數學實驗過程中，數學教師要對學生進行有效的引導，并與學生恰當溝通，這樣使師生感情在增進的同時，也會為以后的數學學習營造良好的氛圍。因此，初中數學教師可以在數學課堂中通過豐富數學實驗過程，有效彌補傳統的單純口頭講解的缺陷，提升對實驗教學的認知水平，提高學生在實驗過程中與他人協作的能力，進而使學校綜合型人才培養的目標得以進一步推進。

例如，在學習“多邊形及其內角和”的相關數學知識時，數學教師可以在課前設計實驗環節。如在開課之初，先給學生展示一張長方形的卡片，一分鐘后，數學教師可以詢問學生：通過觀察，我們可以猜測其內角和大概為多少度？接著數學教師通過對四邊形基本知識的講解，使學生了解四邊形的基本性質，之后便可以得到其內角和為360°的結果。接著，數學教師讓學生進一步觀察一些其他不規則的四邊形，并猜測其內角和是否還是360°。在這個過程中，學生可以利用數學實驗的方法分割測量，并進行實驗推理，最后得出結論：無論是什么樣的四邊形，其內角一直固定不變，均為360°。數學實驗豐富了課堂的實驗環節，使提出疑問、求索疑問、解決疑問的實驗過程在數學課堂中得到貫徹落實，不僅鍛煉了學生的思維方式與能力，而且提升了學生的數學綜合素養。

（三）加強培訓，使實驗教學與信息技術融合的教學能力得到提高

在傳統的思維認知模式下，人們普遍認為實驗只存在于物理或化學等科目的教學過程當中，對將實驗運用到數學課程當中沒有深刻的了解與認識。并且在數學實驗的講解過程中，可供初中數學教師查閱、參考的教學案例少之又少。雖然部分學校開設了數學實驗課程，但是數學教師進行數學實驗教學時只能憑借自己以往的教學經驗展開，沒能充分發揮數學實驗教學的積極作用。21世紀，競爭力的核心是人才，因此只有人才的質量得到提高，才可以使工作的效率得到有效的保障。相對于其他領域，教育事業當中教師的專業素養起著至關重要的作用。在教育事業中，學生與教師是不可分割的兩個主體，只有教師的素養得到保障，學生的學習效果才能在一定程度上得到保障，因此，學校要加強對教師的培訓力度，不僅要對教師的數學專業知識加強培訓，還要加強對數學教師的信息技術技能進行培訓，使數學教師的整體素養得到提高，進而帶動學生數學能力素養的發展。

例如，在教學“幾何最值問題”的相關知識時，數學教師可以在課堂上利用提前準備的顏色不同、長短一致的彩繩作為數學實驗的教學工具展開教學。數學教師將不同顏色的彩色繩子相應地連接后向學生提出相關問題：如何連接彩繩才可以使其圍成的圖形的面積達到最大？針對問題，數學教師可以給予學生一定的時間進行思考，或者按照小組的方式進行討論。數學教師分給每一個小組相應的彩繩之后，讓學生自己動手操作，最后得出結論。或者數學教師可以利用多媒體等教學工具將在平常娛樂過程中的一些圖形展示出來。在這個過程中，學生可以大膽提出自己的疑問，教師進行講解。數學教師要告訴學生可以與自己的實際相聯系，不能將知識學死，要靈活運用。經過一段時間的討論探究操作后，數學教師可以請相應的學生進行發言，并對學生的發言進行總結，告訴學生：在長度相同的前提下，圖形越接近圓形，其面積越大。另外，在進行小組討論的時候，數學教師可以提出自己在數學實驗過程中遇到的困難，通過數學研討活動解決自己的問題，并在接下來的課堂實驗中得以實施與鞏固。在進行數學研討時，數學教師要積極參與進來。數學教師要吸取數學實驗課程中經驗豐富教師的優秀經驗，從而使自己的教學能力得到提高，最終更好地指導學生進行實驗。使他們充分認識到利用信息技術參與數學實驗不僅可以改變低效的教學模式，也有利于學生的主體性在實驗教學中得到充分體現。信息技術與數學實驗教學相互融合，可以培養學生良好的學習習慣，符合當前教育教學改革的需求，對于提高學生數學實驗的能力具有促進作用。

綜上所述，在初中數學實驗教學中，學校要加強對數學教師的培訓力度，使教師的綜合素養得到提高。通過數學實驗使教師及學生對數學實驗的認知能力得到進一步提升，最終實現信息技術的環境下數學實驗教學與信息技術有機融合，使數學教學目標及任務得到高效的實現，最終促進學生的更好成長。