“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”下信息化和初中數(shù)學教學的深度融合

陳莉莉

【摘要】“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是教育信息化推進的主要思路之一，而信息化與初中數(shù)學教學的深度融合正是開展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的前提.將數(shù)學信息化教育教學手段應用到初中課堂中，可以豐富數(shù)學課堂內(nèi)容，增加數(shù)學課堂活性，改善數(shù)學課堂教學效果.基于此，文章簡單介紹了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的內(nèi)涵，論述了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化和初中數(shù)學教學的深度融合可行性，并對信息化和初中數(shù)學教學的深度融合途徑進行了進一步探究，希望為教師教學提供參考，為推進教育信息化發(fā)展貢獻一份力量.

【關鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)+教育；信息化；初中；數(shù)學教學

前 言

在國家教育政策支持下，學校互聯(lián)網(wǎng)硬件設施建設量不斷增加，信息化與學科課堂初步融合.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是契合當下教育課程改革宏觀方向的教育模式之一，具有呈現(xiàn)形式生動、開展渠道廣闊等特點，獲得了義務教育階段教育者的廣泛認可.在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”持續(xù)推進過程中，信息化與初中數(shù)學教育的融合方式多種多樣.因此，探究“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化和初中數(shù)學教學的深度融合途徑具有非常突出的現(xiàn)實意義.

一、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”概述

“互聯(lián)網(wǎng)+”特指以互聯(lián)網(wǎng)為主導的云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術在經(jīng)濟、社會領域擴散，借助互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展過程打破行業(yè)壁壘，再度優(yōu)化資源及其共享體系，實現(xiàn)行業(yè)集成、產(chǎn)業(yè)鏈完善.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”代表著互聯(lián)網(wǎng)技術與教育行業(yè)的深度融合.對于教育行業(yè)而言，“互聯(lián)網(wǎng)+”不僅僅停留在技術、工具層面，而且承擔著傳播新型思維方式、知識組織系統(tǒng)的角色.具體到課堂教學中，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”需聚焦“培養(yǎng)什么樣的人”“怎樣去培養(yǎng)人”的問題，以大數(shù)據(jù)、人工智能為核心，將個體認作網(wǎng)絡空間獨立信息源，開展去中心化的雙向信息交互，在雙向信息交互過程中達成教育目標.

二、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化和初中數(shù)學教學的深度融合可行性

（一）政策支持

自2000年開始，教育部提出探索“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，并先后頒布《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》《關于加快推進教育信息化當前幾項重點工作的通知》《國家教育資源公共服務平臺教育資源審查辦法（暫行）》《教育信息化2.0行動計劃》《教育信息化“十四五”發(fā)展規(guī)劃》等文件，為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化和初中數(shù)學教學深度融合提供了充足的政策支持.

（二）技術支持

近年來，初中數(shù)學數(shù)字化教學條件全面升級.在數(shù)字化教學條件升級過程中，初中數(shù)學教育形成了數(shù)字化基礎設施日趨完備、優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源持續(xù)豐富、數(shù)字化數(shù)學應用逐步擴大、師生數(shù)字素養(yǎng)持續(xù)提高的良好態(tài)勢，為推進“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化和初中數(shù)學教學的深度融合提供了有力技術支撐.

三、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化和初中數(shù)學教學的深度融合途徑

（一）合理利用微課

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下，微課成為信息化和初中數(shù)學教學深度融合的載體.根據(jù)初中數(shù)學學科特征，教師可以在充分尊重學生身心發(fā)展規(guī)律的基礎上挖掘“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的優(yōu)勢，促使教育與互聯(lián)網(wǎng)信息高度融合，形成互聯(lián)網(wǎng)技術與教育行業(yè)的良性循環(huán).根據(jù)微課內(nèi)容短小、觀點鮮明、制作精良的特點，教師應當先根據(jù)教授的數(shù)學內(nèi)容列出提綱，進而歸納匯總應當傳達的信息，緊接著利用錄制設備錄制時長在1～10min的微課視頻，依托微課視頻講解重點內(nèi)容，將其分享給學生，開展圍繞特定知識點或某一教育指導環(huán)節(jié)的數(shù)字化教學活動.從微課在初中數(shù)學課堂中承擔的作用來看，微課可以劃分為導入型微課、探究型微課、總結(jié)歸納型微課，分別發(fā)揮課程開頭引入、課程中心重難點探究、課程結(jié)尾知識點歸納等作用，根據(jù)課程教學要求，教師可以在不同環(huán)節(jié)設計應用不同類型的微課，充分發(fā)揮微課優(yōu)勢，實現(xiàn)信息化與數(shù)學課堂的深度融合.

以人教版八年級下冊“勾股定理”為例，勾股定理是初中生在掌握直角三角形有關性質(zhì)基礎上學習的重要定理，揭示了直角三角形三條邊之間的數(shù)量關系.根據(jù)八年級學生初步具備幾何觀察能力、說理能力以及空間想象能力、動手操作能力，但推理能力薄弱、抽象思維不足的情況，教師可以“勾股定理”為微課主題，將“讓初中生理解勾股定理的由來和證明”作為微課開發(fā)意圖，從知識、能力、情感態(tài)度與價值觀三個維度設定微課教學目標.其中在知識維度的微課教學目標是：讓學生了解勾股定理文化背景，體驗勾股定理探索過程，并可以靈活運用勾股定理進行計算；在能力維度的微課教學目標是：讓學生記憶勾股定理的證明方法，并在探索勾股定理的過程中充分認識“數(shù)形結(jié)合”“數(shù)學轉(zhuǎn)化”“從特殊到一般”的數(shù)學思想方法，養(yǎng)成動手操作、自主探索、合作交流、合情推理的良好習慣；在情感態(tài)度與價值觀維度的微課教學目標是：讓學生形成民族自豪感與熱愛祖國的思想情感，在探索問題中養(yǎng)成創(chuàng)新實踐精神.在上述目標引導下，數(shù)學微課教學重點是勾股定理的發(fā)現(xiàn)與驗證，難點是利用面積法證明勾股定理.基于此，教師可以利用Camtasia Studio軟件制作微課視頻，并設定微課時長為5min.微課開頭直觀呈現(xiàn)直角三角形，在呈現(xiàn)直角三角形的過程中，教師可口述“勾”“股”“弦”的概念，隨后展示以直角三角形三邊分別為邊長的三個正方形，通過圖形變化剖析勾股定理，或者將4個直角三角形、1個正方形（邊長為直角三角形斜邊）重新組合為一個以正方形為中心的大正方形，展示利用面積法探究勾股定理的過程.學生在觀看微課視頻過程中，若遇到無法理解的知識點，可以選擇“暫停—倒帶—回放”的方式鞏固知識點.學生在觀看微課視頻后，可以將學習困惑上傳到班級群，便于信息交互或教師針對性解答.在這個基礎上，教師可以設計探究活動，要求學生借鑒微課視頻內(nèi)容，用直尺畫一畫，動手實踐驗證勾股定理，并鼓勵學生探索不同的證明方法，加深學生對勾股定理的記憶.

（二）豐富信息化測評方法

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，信息化和初中數(shù)學教學融合需要由課件展示提升到差異化應用層級，滿足不同級別學生發(fā)展需要，暢通信息化與初中數(shù)學教學深度融合的途徑.在課前，教師應利用互聯(lián)網(wǎng)思維進行差異測評，綜合利用觀察法、問卷調(diào)查法、能力測驗法快速、精準地了解學情.

觀察法主要是在日常生活中觀察學生學習狀態(tài)；問卷調(diào)查法主要是以問卷形式測查學生學習態(tài)度、學習方法、學習興趣、學習準備情況；能力測驗法則是借助教學平臺的學情分析功能，打造針對每一名學生的個人知識掌握圖譜、學習能力圖譜.在課中，教師應當主動發(fā)掘應用互聯(lián)網(wǎng)技術的深層功能，包括幾何作圖、數(shù)字處理、代數(shù)計算等，更好地激發(fā)初中生對抽象數(shù)學知識的學習興趣，同時根據(jù)新課改關于“自主、合作、探究”的要求，打造若干合作學習小組，在各小組之間開放信息化交互渠道，形成溝通高效的學習共同體，充分發(fā)揮不同學生能力特長，最大限度地提高課堂學習效果.在課后，教師可以依托網(wǎng)絡平臺，依據(jù)“同教材，同進度，異要求”的原則，展開個別化輔導，加深學生對新知的了解.同時為了更好地滿足學生的差異化學習要求，教師可以概念之間的內(nèi)在聯(lián)系為依據(jù)，借助線上學習圖譜線性排列知識概念，并參照學生以往成績，調(diào)整學習標準，按標準開展輔導，提高輔導效果.對于部分學習基礎扎實的學生，教師可在課后因勢利導開設小型課程，或成立提升小組，指導學生自學；對于部分學習基礎薄弱的學生，教師可以利用逆推尋根的思路，依托數(shù)字化學習平臺學情檔案（記錄每名學生完成習題準確性、新增掌握知識點）與學習行為記錄，分單元帶領學生整理知識體系，并有針對性地尋找、彌補知識技能缺陷，促進學生知識正遷移.

以人教版八年級下冊“一次函數(shù)”教學為例，課程要求學生了解一次函數(shù)圖像作圖方法并認識一次函數(shù)圖像的特征，同時通過對比一次函數(shù)并劃分類別了解一次函數(shù)的簡單性質(zhì).借助感性材料促使學生在具體操作中獲取關于一次函數(shù)圖像的變化規(guī)律（函數(shù)值增減性、增減速度、具體直線相交或平行等），是單元教學的重點.因八年級學生前期已接觸坐標與位置及一次函數(shù)概念的知識，初步具備數(shù)學推理與幾何直觀能力，教師可以在備課時選擇互聯(lián)網(wǎng)跨時空備課模式，在線打開課堂資料與對應章節(jié)，調(diào)取數(shù)學學習平臺中的學生學情檔案知識掌握圖譜、能力圖譜，根據(jù)圖譜將學生劃分為不同類別，A類學生可以根據(jù)自己需要觀看助學資源，B類學生則需要根據(jù)教師指導完成學習.完成備課后，在線安裝智慧課堂桌面版數(shù)據(jù)包，學生通過平板上智慧課堂學生版進入云端，參與任務推送、隨機搶答活動.根據(jù)學生個性差異，在使用智慧課堂任務推送功能時，教師可以將已打包的備課資源推送給學生小組.分組時要依據(jù)組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)原則，促使每一小組內(nèi)包含1名及以上A類學生、1名及以上B類學生，完成合作學習共同體劃分.在合作學習共同體劃分后，教師可設計函數(shù)作圖練習題，包括必做題、選做題，A類學生必做題為作圖類題目，如在同一直角坐標系內(nèi)作出一次函數(shù)y=2x+6的圖像，選做題可以從數(shù)學學習平臺上挑選拓展延伸題；B類學生必做題為“說出一次函數(shù)的圖像形狀”，選做題是數(shù)學學習平臺根據(jù)必做題錯誤表現(xiàn)推送的練習題.上述教學過程中，教師以題目為依據(jù)，組織各學習共同體展開問題探究，并分組打分上傳到數(shù)學學習平臺，完善學習檔案，為下一次教學活動的開展提供依據(jù).

（三）打造智慧教育環(huán)境

智慧教育是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”下信息化與初中數(shù)學教學深度融合的成果，智慧教育環(huán)境的打造無法脫離教學輔助軟件的應用.因此，教師應在利用PPT、希沃白板等展示性課件的基礎上，根據(jù)重難知識點講解、課程導入、課堂總結(jié)需要，合理應用網(wǎng)絡畫板軟件或GeoGebra軟件，打造更加豐富的課堂互動模式，增強初中生在數(shù)學課堂中的主體地位，落實新課改目標.具體到課程設計時，教師可以教學理論為基礎，結(jié)合智慧環(huán)境特征，先明確初中數(shù)學教學總目標，再分析初中生學習需要和學習內(nèi)容、初中數(shù)學教學內(nèi)容比例，明確可通過網(wǎng)絡畫板呈現(xiàn)內(nèi)容的知識點.在明確知識點后，教師應簡單梳理學校智慧教學環(huán)節(jié)，根據(jù)教學內(nèi)容開發(fā)資源，選擇恰當?shù)慕逃笇Р呗裕偈拐w數(shù)學教學事半功倍.

以人教版九年級上冊“二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)”為例，多數(shù)學生通過前一階段的學習已掌握函數(shù)圖像形狀與性質(zhì)，初步認識簡單的二次函數(shù)圖像y=ax2（a≠0），y=ax2+c（a≠0），但對系數(shù)與二次圖像性質(zhì)、圖像平移與表達式關系的認識不足.因此，教師可以圍繞y=ax2（a≠0）變換為y=a（x-h）2+m（a≠0）的過程開展教學設計，促使學生明確函數(shù)y=a（x-h）2+m（a≠0）的圖像特點、y=ax2（a≠0）與y=a（x-h）2+m（a≠0）的聯(lián)系、二次函數(shù)中參數(shù)對函數(shù)圖像的影響.正式教學實踐階段，教師可以先借助電子白板展示一個藍色小球跳躍形成的二次函數(shù)圖像，再進行函數(shù)圖像的平移變換，并提出問題：“通過平移轉(zhuǎn)換可以促使第一段圖像與第二段圖像重合嗎？”要求學生根據(jù)前期所學y=ax2+c（a≠0）的性質(zhì)，探討y=a（x-h）2+m（a≠0）的性質(zhì)，促使學生初步感受二次函數(shù)y=a（x-h）2+m（a≠0）的圖像.在學生初步認識二次函數(shù)y=a（x-h）2+m（a≠0）的特征后，教師可以將學生劃分成若干個合作小組，每小組由三名學生組成，需利用網(wǎng)絡畫板軟件繪制表單中展示的函數(shù)圖像，在繪圖過程中觀察列表數(shù)值、函數(shù)之間關系，探究二次函數(shù)y=a（x-h）2+m（a≠0）中系數(shù)對函數(shù)圖像的影響，歸納并完成任務單，分別記錄拋物線y=2x2，y=2（x+1）2+3，y=2（x+1）2，y=2（x-1）2-3，y=2（x-1）2+3的開口方向、頂點坐標、對稱軸、增減性、最值.同時各小組學生需要在網(wǎng)絡畫板界面變更參數(shù)，觀察圖像變動情況，進一步探究二次函數(shù)的轉(zhuǎn)化方式，記錄拋物線y=ax2（a≠0），y=ax2+c（a≠0），y=a（x-h）2（a≠0），y=a（x-h）2+m（a≠0）的開口方向、對稱軸、頂點坐標以及最值、變化趨勢、大致圖像，逐步形成“由特殊到一般”的思想.在學生完成任務后，教師可借助網(wǎng)絡畫板進行實時檢測，隨機展示一個二次函數(shù)圖像，要求學生寫出其最值、頂點坐標、變化趨勢與對稱軸、開口方向，或者給出a，h，m參數(shù)值，要求學生在網(wǎng)絡畫板中繪圖，加深學生對二次函數(shù)圖像、性質(zhì)的掌握程度.

總 結(jié)

綜上所述，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是現(xiàn)代教育改革的方向，不僅具有充足的政策支持，而且具有堅實的技術基礎.因此，一線教師應圍繞互聯(lián)網(wǎng)教學改革過程，發(fā)掘信息化技術生動、形象、直觀的優(yōu)勢，完善初中數(shù)學數(shù)字化教學資源庫.在具體教學中，教師可以微課為載體，以差異化教學為引導，鼓勵學生觀察、思考、總結(jié)數(shù)字化資源，為初中生數(shù)學核心素養(yǎng)的順利生成提供依據(jù).

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