數學和科技的創新融合

王東軍

【摘要】隨著教學改革趨勢發展以及電子信息技術的更新迭代，在課堂教學中融合科技教學軟件，已經成為現階段主流的教學發展趨勢，可給教師多元化教學活動設計提供更為廣泛的教學思路，繼而打造高效型課堂。為此，作為初中數學教師，需認真分析現階段數學課堂教學存在的問題，通過使用科技教學用具、應用人機對話系統、運用3D建模軟件以及應用智能打分系統等方式，促進科技與數學教學的融合發展。本文是針對初中數學與科技教學的創新融合策略進行研究。

【關鍵詞】初中數學 ?科技教育 ?創新融合 ?實踐探究

【中圖分類號】G633.6 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2024）01-0184-03

一、前言

電化教學是科技騰飛以及現代化教育思想的重要體現形式，根據形式和功能可分為多媒體、錄像、視頻以及其他電子設備，能夠記錄、成像以及匯總。教師通過巧妙使用電子信息技術的多種表現形式，可使傳統課堂教學模式得到切實改變，在科技的助力下變得更加生動有趣，充分彰顯出科技+教育的教學功能優勢。為此，初中數學教師應充分認識到科技教育對初中數學教學產生的積極影響以及支柱作用，運用與時俱進的教學思維，完成課堂教學模式拓展。

二、科技教育對初中數學教學產生的積極作用

將科技教育應用于初中數學教學活動中，可大幅度提高課堂教學效果[1]。眾所周知，數學是一門較為抽象的理科知識，對學生數學核心素養以及學習能力具有較高要求。通過利用科技教學軟件以及電化教學模式，不僅能夠切實突破傳統教學模式限制，還能夠將難以理解的抽象數學知識，以更加簡化的形態呈現。如利用3D建模軟件還原立體幾何，以此切實增進學生空間思維以及立體建模素養，繼而形成更加完善的數學知識體系。為學生綜合學習能力和核心素養的建構與成長提供有效助力，從而更加快速完善吸收數學知識養分，建立完整知識體系。

此外，在科技教學軟件多元化表現形式的帶動下，也便于構建趣味型課堂，充分改善數學教學枯燥化、機械性的教學現狀，給學生增強學習動能以及學習興趣奠定良好基礎。要知道，數學知識在一定程度上具有枯燥性，而繁瑣的數學知識要點以及公式更給這種枯燥性增加籌碼。若使用科技教學軟件，包括多媒體播放設備、人機對話系統，可促使教師轉換教育思維，不再以口頭講述的形式將知識傳遞給學生，而是運用科技軟件將知識變得更加具有趣味性。以此搭建起樂活型數學課堂，切實推進學生學習興趣提升以及學習動力發展，從而充分彰顯出科技教育的使用價值。

三、當前初中數學課堂教學存在的問題分析

（一）教師創新意識不足，難以發揮科技優勢

在現階段的課堂教學活動中，教師所慣用的教育模式是以教師和課本教材為中心，由教師作為復述者，將課本中的知識內容講解給學生[2]。而長久以來的固定化教育模式在教育形態的形成中逐漸僵化，使執教者沒有充分認識到自身在設計課堂教學模式中所占據的重要作用。依舊秉承傳統教育思想，在所踐行的育人觀念以及對數學教學模式的規劃上都缺乏一定創新性，未能充分認識到傳統課堂教學在使用時所造成的局限性，盲目依附于基礎教材內容，對學生展開灌輸式教學，導致學生所吸收的知識內容相對片面，影響完整性學科知識體系的建構，造成教學質量不升反降。

同時，在科技高速發展的時代大背景下，應用信息化以及科技化教學軟件已經成為較為常用的教育手段。而應用科技教學軟件，需要教師具有一定創新精神以及對科學電子設備的使用能力。但教師在執行教學任務的過程中，若一味沿用傳統教學模式組織教學活動，不僅會給學生學習動能提升以及學習興趣發展造成明顯抑制作用，還會導致知識的吸收和傳播受到阻礙，無法達到預期的課堂教學效果，難以切實改善整體施教氛圍和教學面貌。如此，造成科技教學功能優勢未能切實發揮出來，使所具有的功能性大打折扣，影響教學綜合質量提升。

（二）科技項目使用不清，降低課堂教學質量

科技教學軟件的應用是一項較為嚴謹的教學行為。需要教師對科技教學用具的多種表現形式以及使用方法具有充足了解，方能結合數學知識內容擇優而取，以達到最佳教學效果。然而，在實際使用的過程中，部分教師卻對現階段新型科技教育項目以及教學功能軟件的使用性能認知不清，導致課堂教學內容與所應用的科技教學手段相脫節，無法發揮出相輔相成的助力作用以及協同效應，繼而影響科技教學使用價值潛能的釋放。這不僅會造成課堂教學效率降低，還會給學生日后的學習發展以及各項素養與能力提升產生負面影響，無法建構高效課堂。

與此同時，科技教學水平與教學目標不匹配，也是現階段在使用科技教學模式過程中較為常見的教學現象和弊端。科技教學水平是教師綜合教學能力的重要體現，在結合教學內容設定科技教學計劃時，需要融合教學目標。但由于教師所設定的教學目標未能與自身教學水平相持平，出現教學目標過高或過低的情況，使科技教學軟件的應用難以符合實際教育情況。這會給課堂教學增加難點，也會影響科技教育與初中數學課堂教學的融合效果，無法切實突破教學屏障，從匯總單一的教學模式轉向精細多維，繼而降低課堂教學質量，影響科技教學水平的發揮。

四、初中數學與科技教育的創新融合實踐策略

（一）借助科技教學用具，積極開展視聽教學

多媒體教學是科技教育發展下的教學產物[3]。基于其能夠通過趣味化教學形態以及豐富多彩的視頻畫面，來調動學生學習興趣以及自主學習動能的教學功能優勢而受到教師廣泛關注，也是科技與數學教學相結合較為典范的教學案例。教師應積極開發多媒體教學模式的應用形態，力求開發出科技教學軟件的教學優勢以及潛在價值，為學生以及教師帶來更多助力和便利，從而達到最佳教學效果，使學生群體由被動學習狀態轉化為主動學習狀態。為此，初中數學教師應積極使用科技教學用具，發揮多媒體教學模式功能作用，開展視聽教學，以此促使數學知識的呈現方式變得更加充滿意趣。

以初中數學八年級上冊教材中的《認識分式》為例，分式是初中階段的重點知識內容，對分式的理解越透徹，在完成數學題目解答以及運算的過程中就會更加快速。如教師可利用多媒體軟件的視頻播放功能，以動畫的形式為學生提出設問：一家玩具店庫存一批玩具，其中一種玩具的價格是每個a元，降價b元出售，在全部出售完畢后，銷售總額降為x元，那么該玩具店的玩具庫存為多少？并由視頻展示最終結果。如此，不僅能夠改變傳統口頭講述教學模式的枯燥性，還能讓學生更加透徹地理解分式，打造充滿意趣的視聽教學，從而為接下來科技教學模式的創新應用奠定基礎。

（二）使用人機對話系統，鍛煉學生數學思維

數學運算是數學學習以及應用數學知識的必要使用途徑，更是體現學習成效的關鍵載體。而若想提高學生數學運算成果以及運算速度，則需要加強對學生運算能力的訓練，充分鍛煉綜合數學思維，從而提高思維敏捷度，能夠花費最少的時間完成最精確的數學運算。為此，教師在以科技教育打造初中數學高效課堂的過程中，需要從科技教學軟件中，選擇能夠輔助教師鍛煉學生數學思維的軟件系統，加強學生口算運算能力以及心算能力。繼而在完成常規數學運算之時，能夠借助口算優勢提升綜合運算效率，以此全面發揮出科技教學軟件對學生學習成長的助推作用。

例如，數學教師可使用人機對話系統，由系統在一定時間內發出運算指令，要求學生在規定時間內完成運算，并向系統提交答案。系統則根據聲音的收錄功能記錄學生答題結果，并對最終成果作出判斷。同時，在應用人機對話系統鍛煉學生運算能力的過程中，也可適當使用分層教育思想，按照學生學習能力適當調高或降低人機對話系統提出的問題難度，以此切實達到鍛煉學生數學思維，提升運算能力的教學目標。因此，初中數學教師應積極開發科技教學軟件的潛在使用價值，以人機對話系統作為助力學生運算能力以及數學思維強化的重要支柱，以此提高學習質量。

（三）采用3D建模軟件，剖析立體幾何模型

在數學的多種知識內容之中，可按照類型大致分為數學計算和立體幾何[4]。其中立體幾何是數學知識中較為重要，也是學習難度較高的知識內容，需要學生具有一定立體幾何思維，能夠根據圖形展開空間想象，從而完成移位、分割和重組，對展開數學判斷和運算起到良好助力作用。但立體幾何教學也是較為難以開展的課程內容，無法利用口頭講述的方式將抽象的知識生動還原，進而影響最終教學效果。為此，數學教師需利用創新性教學思維，積極使用科技教學軟件，以3D建模系統完成對立體幾何的建構，利用科技展示立體效果，有效提高學生建模思維。

以初中數學八年級上冊中的《圖形的平移與旋轉》為例，該知識是帶領學生進入立體幾何知識的初始內容，利用圖形的移動來逐漸培養學生立體幾何概念。教師可利用3D建模軟件，將圖形在旋轉過程中的空間移位更好地呈現出來，重點表示圖形在旋轉前與旋轉后的差異和位置關系，以此在日后完成立體幾何知識計算的過程中，能夠快速完成幾何模型建構與分解。而利用科技教育手段輔助教師完成圖形的平移、旋轉和移位，可以加速知識在學生群體中的傳播進程，充分提高課堂教學質量與教學效率，使學生在彰顯創新性和科技化的教學模式中提高綜合學習能力。

（四）記錄保存學習日記，提升綜合學習動能

在使用科技教學軟件的過程中，除了部分日常應用廣泛的科技教學軟件之外，也有一些形式新穎，普及度不高的優秀軟件，不僅能夠給教師創新教學提供更多新穎觀點，還可進一步加快科技教學模式在數學課堂中的融合深度，使數學課堂與科技教學完成深度捆綁，為實現構建高品質數學課堂貢獻力量，提供助推作用。為此，初中數學教師應秉承創新教學思維，積極搜尋更多科技教育功能項目，并積極引用于數學教學活動中，充分釋放科技教學軟件潛在價值，使課堂教學效率更加高效便捷[5]。

例如，數學教師可在軟件商店中選擇能夠讓學生書寫學習日記的APP，進行日結、周結與月結的學習記錄。對于日結而言，可根據教師在課堂中的教學內容，評判自身對知識內容的掌握情況，從而做出一日總結。以此類推，完成一周總結和一月總結，以此促使學生養成良好學習習慣以及記錄自身學習情況的反思行為。并以此作為學習目標和動力，將學習不足和缺失部分進行填補，大幅度提高自主學習意愿。因此，初中數學教師應利用科技教學軟件，要求學生記錄并保存學習日記，從而賦予充足學習動能。

（五）應用智能打分系統，促進數學與科技融合

測驗是考查學生一段時間內對知識掌握情況的重要方法。需要教師根據學習內容進行出題，要求學生在規定時間內完成答題，再由教師批閱，從而做出合理打分。但此種形式過于傳統，不僅會給教師額外增添工作量，人為誤差也會造成最終結果的偏差，影響學生對自身學習水平的判斷。為此，教師可應用智能打分系統，將卷面通過拍照的形態上傳入系統內部，利用機器人完成對試卷的校對，并結合最終成果自動生成總成績表格，結合學生往期成績水平繪制條形動態圖或柱狀圖。

例如，教師可將學生上交的試卷，利用高位照相儀進行照相和上傳等一系列操作，由電腦系統對學生的試卷展開統一評分。為使評價結果更加趨于準確性，教師可對系統參數進行重置，規范評價標準和要求，如卷面是否工整干凈，題面是否有空白未作答部分等，都可以作為評價學生最終學習成果的標準，使結果更加客觀且具有參考價值。而在此過程中，能夠充分加快科技教學與數學課堂教學的融合捆綁，在智能打分系統的助力下，構建生態高效的數學課堂。

五、結論

綜上所述，鑒于科技教育對初中數學教學產生的積極影響和支柱價值，數學教師應針對科技教育在數學課堂的表現形式展開深入探究，從科學技術軟件的表現形式入手，選擇能夠輔助數學教學，幫助學生吸收理解的科技功能，積極開展視聽教學，有效鍛煉學生數學思維，以此優化數學核心素養，為學生拓展深層次數學知識領域提供必需的思想品質以及學習素養。因此，初中數學教師應積極優化課堂教學策略，針對科技教育展開探索研究，以提高教學質量。

參考文獻：

[1]王麗娟.“互聯網+”時代初中數學信息化教學存在問題及改進策略[J].成功，2023（12）：36-38.

[2]何長奇.基于核心素養和雙減的初中數學信息化教學研究與實踐關鍵[J].學周刊，2023（4）：79-81.

[3]付國文，趙崇濤.信息技術在初中數學教學中的應用[J].中小學電教：下， 2022（9）：32-23.

[4]李曉雅.信息化背景下初中數學函數教學的策略研究[J].中小學電教：綜合，2022（4）：39-34.

[5]木拉力·艾提.初中數學教學與信息技術多媒體的整合探究[J].中小學電教：下， 2022（7）：46-48.