基于初中數學與信息技術深度融合途徑的探究

趙麗華

《義務教育數學課程標準（2022版）》指出，解決數學問題要“以現代信息技術為利器”。由此可見，信息技術與初中數學的深度融合是教育信息化的必然趨勢。借助豐富的網絡信息資源、先進的信息技術，嚴謹的數學課堂兼具趣味性和探索性，不僅拓寬了學生的學習渠道，而且更好地培養學生獨立思考的能力和抽象邏輯思維能力。本文旨在探索初中數學與信息技術深度融合的途徑。

一、創設教學情境，激發學習興趣

在初中數學教學中，利用信息技術可以創設出圖文并茂、動靜相融的教學情境，生動直觀的教學情境會給學生帶來豐富的視覺體驗和感官刺激，可以激發學生對數學知識的好奇和探索心理，實現從被動接受知識向主動探求知識的轉變。例如：在講授七年級下冊《垂直》這一概念時，我以奧運會十米跳臺跳水比賽為教學情境，通過播放跳水視頻引出問題，跳水運動員以怎樣的方式入水可以取得高分？接著，通過演示一組Flash跳水動畫模擬運動員入水。當運動員垂直入水時，濺起極小的水花，就相當成功；當運動員斜插入水時，伴隨著“啪”的一聲會濺起一片很大的水花，引得學生哄堂大笑。我順勢提問這位運動員不成功的原因，幾乎所有的學生都可以說出來“不垂直”，接下來，我就開始精講有關垂直的概念，學生在構建的數學情境中很自然地進入數學知識的學習。

二、建構直觀空間，突破教學難點

在初中數學教學中，利用數學專用軟件等信息技術工具開展數學實驗，可以直觀生動地向學生闡述知識的應用與變化過程，降低學生對于抽象的數學概念的理解難度。例如：在初中階段，對反比例函數性質的研究既是重點又是難點。借助幾何畫板、GeoGebra等軟件，可以直觀地展示和探索反比例函數的性質。尤其對于GeoGebra軟件，學生在手機上就可直接操作，非常方便。應用制圖軟件作出反比例函數y=? 的圖像，在圖上任意選定兩個點如（1，1）和（-1，-1），過這兩點做出直線y=x，教師拖動反比例函數y=? 圖像上的任何一點，通過觀察可得其關于y=x的對稱點仍然在圖像上。通過動態演示，學生可以很直觀地得出反比例函數y=? 圖像關于直線y=x對稱。同樣方法也可以驗證圖像上的任何一點，其關于直線y=-x的對稱點也在反比例函數圖像上，其關于原點的對稱點也在反比例函數圖像上，有了前面的示范，這個探究可交給學生自主探究。因此得出結論：反比例函數y=? 的圖像既是軸對稱圖形，其對稱軸為直線y=±x，又是中心對稱圖形，其對稱中心為原點。我又不斷地變換|k|的值，通過軟件拖動和動態展示的強大功能，學生會發現，隨著的值越來越大，反比例函數的圖像離原點的距離越來越遠。利用幾何畫板或GeoGebra軟件將靜態函數圖像中隱含的動態變化規律直觀形象地展示出來，大大程度降低了教學的難度，授課過程中我只需順著學生高漲的學習情緒，將問題拋給學生由學生自己去發現問題、總結問題就可以解決了，這種動手實驗不僅可以節省大量的時間，而且學生對知識的掌握會更加牢固，理解會更加透徹。

三、活躍課堂氛圍，開展多元評價

游戲是孩子的天性，大部分軟件中會自帶配套的數學游戲，游戲可以自己編輯題目，修改速度和難度。在初中數學教學中增加好玩的游戲環節，既可以調節課堂氣氛，又可以鞏固知識，起到事半功倍的效果。例如：在七年級上冊《有理數》的教學中，我借助希沃白板中游戲模板，設置“找有理數”的游戲。不同形式的數從上方飄下來，選手需要快速點擊自己認為對的答案，在一分鐘內正確答案多者取勝，每次游戲結束后不僅會把錯題列出來，而且會很有儀式感地給獲勝者頒發獎杯。學生在游戲中學到了知識，教師可以從中掌握學生的學習情況，便于及時調整教學進度，進行有針對性的訓練，提升課堂效率。在初中數學教學中，因為個體的差異性和獨特性，使得同一個班的學生對于知識理解和接受的程度也參差不齊，將信息技術與數學教學的深度融合，在分層教學上有著獨特的優勢。例如：在解一元一次方程時，我把題目當成闖關訓練，題目設置等級由易到難，等級對應的分數由低到高。學生可以根據自己對知識的掌握程度去選擇不同等級的題目開始作答，題目完成后自動出現解析，學生能及時得到反饋，一個層級的練習都達標，方可以進入下一個層級的訓練，直至通關。這不僅給學生很大的自主探索空間，而且讓不同層次的學生都能有不同的提升和發展。

四、感受數學文化，提升核心素養

在很多學生的眼中，抽象的數學符號、枯燥的數學定理使得數學課很無趣。在初中數學教學中，我們可以借助信息技術做數學實驗，將數學文化融入到實際教學中，從文化的角度讓學生走近數學，了解數學的發展歷史，以及我國古代勞動人民在世界數學史上作出的重要貢獻，培養學生的民族自豪感。

例如：講授八年級下冊《勾股定理》時，我們可以利用微課給學生講解一下關于勾股定理的數學史。相傳大禹治水時，人們就已經在應用“勾三股四弦五”的結論，先輩們還據此發明了一種由互相垂直的勾尺和股尺構成的測量工具——矩。西漢時期的《周髀算經》上周公和商高有一段對話，商高給出了勾股定理的一個特例：“故折矩以為勾廣三，股修四，徑隅五?！鄙谈哌€論述了“矩之道”：“平矩以正繩，偃矩以望高，復矩以測深，臥矩以知遠?！钡z憾的是，商高只給出3、4、5這組具體的數值，沒能給出嚴格證明，直到公元兩百多年三國時期漢代的數學家趙爽以形證數，用幾何圖形的截、割、拼、補組成“弦圖”來證明代數式之間的恒等關系，因此在我國稱之為“勾股定理”。“趙爽弦圖”既具嚴密性，又具直觀性，是中國古代數形統一的典范，表現了我國古代科學家對數學的鉆研精神。2002年在北京召開的世界數學家大會的會徽和八年級數學課本的封面都使用了“趙爽弦圖”。

在國外，相傳古埃及人就會通過在繩上打結，把繩子全長分成長度為3、4、5的三段，然后用來形成直角三角形。公元前約三千多年的古巴比倫人也發現了多組勾股數。在公元前6世紀，畢達哥拉斯最終嚴格證明了這個定理。所以，在國外稱之為畢達哥拉斯定理。

在數學教學中，信息技術還能夠為學生建立起系統清晰的知識體系，梳理數學學習的脈絡，有利于學生系統思維和邏輯思維的形成。在單元復習課教師可以利用XMIND創建思維導圖，引導學生回顧本章所學知識，通過思維導圖幫助學生在頭腦中建構完整的知識框架，有效把握所學內容邏輯關系。

五、搭建智慧平臺，賦能家校共育

教師同時利用網絡多途徑建立家校共育教學平臺。這些信息技術還可以幫助家長精準掌握學情，通過大數據精準教學系統，教師可以為每個學生建立個性化的學習電子檔案，讓家長能第一時間了解學生學習情況，對學生的學習情況進行精準把控。

作為新時代的教師，在“雙減”政策背景下，要促進學生多元發展，就需要不斷提升自身應用信息技術的能力，嘗試更多的途徑，努力實現信息技術與數學課堂的教與學深度融合，打造智慧課堂，提高課堂教學效果，促進學生數學核心素養的提升。

（徐德明）