初中數學與信息技術學科深度融合的路徑探索

王桂花

摘 要：初中數學與信息技術是兩門重要的學科，它們之間有密切的聯系和互動，也有各自的特點和功能。文章探討了初中數學與信息技術實現學科深度融合的路徑，主要包括以下幾個方面：明確教學目標、選擇教學內容、設計教學活動、激發教學興趣、培養教學能力。旨在為初中數學與信息技術教育提供一些理論和實踐的參考，以及提高教育質量和效果，培養學生的核心素養和創新能力。

關鍵詞：數學授課；信息技術；學科融合

中圖分類號：G633.6?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2024）03-0079-04

如何實現初中數學與信息技術的深度融合，是當前教育改革和發展的一個重要課題，也是提高初中數學教育質量和效果，培養學生的核心素養和創新能力的途徑。

一、 初中數學與信息技術實現學科深度融合概述

（一）教學目標

教學目標是指教師在教學過程中所期望達到的教育效果，它是教學活動的指導和評價的依據。初中數學與信息技術實現學科深度融合應該遵循以下目標。

第一，以核心素養為主導。核心素養是指學生在學習過程中所形成的綜合能力，包括知識、技能、思維、情感、態度、價值觀等方面。初中數學與信息技術實現學科深度融合教學應該以培養學生的核心素養為主要目的，如數學與信息技術的基本概念、方法、技能等，同時也要考慮學生的個性差異和發展需求，使教學目標既有統一性又有多樣性。

第二，以問題解決為核心。問題解決是數學與信息技術的共同特征，也是數學與信息技術的共同目標。初中數學與信息技術實現學科深度融合教學應該以培養學生的問題解決能力為核心內容，如發現問題、分析問題、解決問題、反思問題等，同時也要注重培養學生的創新思維和能力，使教學目標既有實用性又有創造性。

第三，以實踐應用為導向。實踐應用是數學與信息技術的共同需求，也是數學與信息技術的共同價值。初中數學與信息技術實現學科深度融合教學應該以培養學生的實踐應用能力為導向內容，如利用數學與信息技術知識和方法解決生活、社會、科技等方面的實際問題，同時也要關注培養學生的社會責任感和公民意識，使教學目標既有時代性又有社會性。

因此，初中數學與信息技術實現學科深度融合教學應該是一個動態的、開放的、多元的系統，它不僅體現了數學與信息技術的基本要求和特點，而且反映了時代發展和社會需求，更符合初中階段學生的認知特點和興趣需求。

（二）教學內容

教學內容是指教師在教學過程中所選擇的數學知識和信息技術的內容，它是教學目標的具體體現，也是教學活動的基礎和核心。初中數學與信息技術實現學科深度融合的教學內容應該具有以下特點。

第一，符合課程標準。教學內容應該遵循基本要求，體現數學與信息技術的基本概念、基本方法、基本技能、基本素養和基本價值觀，同時也要考慮學生的年齡特點、認知水平和興趣愛好，使教學內容既有科學性又有適宜性。

第二，反映數學與信息技術的內在聯系。教學內容應該展示數學與信息技術的共同特征和規律，如邏輯性、抽象性、創造性等，同時也要體現數學與信息技術的不同側重和功能，如數學強調推理證明、信息技術強調應用實踐等，使教學內容既有整體性又有差異性。

第三，順應數學與信息技術的發展趨勢。教學內容應該緊跟數學與信息技術的最新進展和熱點問題，引入一些新穎的、有挑戰性的、有前瞻性的內容，如人工智能、大數據、區塊鏈等，同時也要關注數學與信息技術對社會、經濟、文化等方面的影響和作用，使教學內容既有時代性又有社會性。

因此，初中數學與信息技術實現學科深度融合的教學內容應該是一個動態的、開放的、多元的系統，它不僅包括了傳統的數學知識和信息技術知識，還包括了新興的數學與信息技術交叉領域的知識，如計算思維、數據分析、編程設計等。這樣的教學內容既能滿足課程標準的要求，又能激發學生的興趣和動機，有利于培養學生的核心素養和創新能力。

（三）教學評價

教學評價是教學過程的重要組成部分，它可以反饋教學效果，改進教學，促進學生的發展。初中數學與信息技術實現學科深度融合的教學評價應該遵循以下原則。

第一，全面性。教學評價應該涵蓋數學與信息技術的知識、技能、思維、興趣、動機、態度等方面，不僅要關注學生的結果，還要關注學生的過程和方法。

第二，多元性。教學評價應該采用多種方式和手段，如筆試、口試、觀察、訪談、問卷、作品展示等，以適應不同的評價目的和對象。

第三，發展性。教學評價應該以促進學生的成長為目標，提供及時的反饋和建議，激勵學生自主地改進和提高。

第四，合作性。教學評價應該建立在教師與學生、學生與學生之間的互動和溝通基礎上，形成一個共同參與和共同負責的評價體系。

二、 實現初中數學與信息技術學科深度融合的策略

（一）構建數學與信息技術的知識體系

構建數學與信息技術的知識體系是實現初中數學與信息技術學科深度融合的重要策略之一。知識體系是指一門學科的知識結構和組織方式，它反映了學科的本質和特點，也會影響學科的教學和學習。構建數學與信息技術的知識體系，需要從以下幾個方面進行思考和探索。

第一，從數學與信息技術的共性出發，找出兩者之間的共同點和聯系。例如，數學與信息技術都是基于邏輯和推理的科學，都需要抽象、符號化、規范化、算法化等思維方式和方法，都有豐富的概念、定理、公式、模型等知識內容，都可以用來描述和解決各種實際問題。這些共性可以作為數學與信息技術知識體系的基礎和核心，也可以作為選擇和安排教學內容的依據。

第二，從數學與信息技術的差異出發，找出兩者之間的不同點和特色。例如，數學強調推理證明、形式化、精確性、普適性等，而信息技術強調應用實踐、工具化、靈活性、個性化等。這些差異可以作為數學與信息技術知識體系的補充和拓展，也可以作為選擇和變化教學方法的依據。

第三，從數學與信息技術的交叉出發，找出兩者之間的新領域和新問題。例如，計算思維、數據分析、編程設計等是數學與信息技術交叉產生的新內容，它們既體現了數學與信息技術的內在聯系，又展示了數學與信息技術的創新性和前瞻性。這些交叉可以作為數學與信息技術知識體系的更新和發展，也可以作為設計和組織教學活動的依據。

總之，構建數學與信息技術的知識體系是一個動態的、開放的、多元的過程，它需要教師根據課程標準、教育目標、教育理念等進行有計劃、有目的、有策略地選擇和整合數學與信息技術的知識內容，以形成一個既符合初中階段學生認知特點和興趣需求，又能反映時代發展和社會需求的知識體系，從而為實現初中數學與信息技術學科深度融合提供有效的支撐和保障。

以七年級上冊《數據的收集與整理》內容為例，在教學實踐中，教師可以按照以下步驟進行。

第一，引入問題。教師可以向學生展示一些與數據的收集及整理相關的圖片或視頻，如數據可視化、數據分析、數據挖掘等，引起學生的注意和興趣，并提出一些問題，如“什么是數據？什么是數據的收集與整理？為什么要收集和整理數據？如何利用信息技術收集和整理數據？”等。

第二，探究概念。教師可以讓學生分組使用信息技術工具（如Excel、SPSS等）收集和整理一些與生活、社會、科技等相關的數據，并分析它們的特征和規律，歸納數據的定義、分類、表示方法等基本概念。

例如，教師可以讓學生按照以下步驟進行操作：

在電子表格中輸入或導入一些數值或文本數據，如身高、體重、成績、愛好等，并給每列數據命名。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“排序”或“篩選”按鈕，觀察數據的順序或范圍的變化。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“函數”按鈕，選擇一些常用的函數，如求和、平均值、最大值、最小值等，并觀察函數的結果。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“圖表”按鈕，選擇一些常用的圖表類型，如柱狀圖、折線圖、餅圖等，并觀察圖表的形狀和含義。

根據操作結果，歸納出數據的定義、分類、表示方法等基本概念，并用自己的語言表述出來。

第三，探究性質。教師可以讓學生分組使用信息技術工具（如Excel、SPSS等）對收集和整理好的數據進行分析和處理，并分析它們的變化和關系，歸納數據的性質和規律。

例如，教師可以讓學生按照以下步驟進行操作：

在電子表格中輸入或導入一些數值或文本數據，如身高、體重、成績、愛好等，并給每列數據命名。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“分析”按鈕，選擇一些常用的分析方法，如描述性統計、相關性分析、回歸分析等，并觀察分析的結果。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“處理”按鈕，選擇一些常用的處理方法，如求百分比、求比例、求差異等，并觀察處理的結果。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“預測”按鈕，選擇一些常用的預測方法，如趨勢線、指數平滑、移動平均等，并觀察預測的結果。

根據操作結果，歸納出數據的性質和規律，并用自己的語言表述出來。

第四，探究應用。教師可以讓學生分組使用信息技術工具（如Excel、SPSS等）利用收集和整理好的數據解決一些實際問題，并分析它們的效果和意義，歸納數據的應用和價值。

例如，教師可以讓學生按照以下步驟進行操作：

在電子表格中輸入或導入一些數值或文本數據，如身高、體重、成績、愛好等，并給每列數據命名。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“應用”按鈕，選擇一些常用的應用場景，如健康管理、學習評價、興趣推薦等，并觀察應用的結果。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“報告”按鈕，選擇一些常用的報告格式，如表格、圖表、文本等，并觀察報告的內容和形式。

用鼠標選中一列或多列數據，并點擊“分享”按鈕，選擇一些常用的分享方式，如郵件、社交媒體、網頁等，并觀察分享的效果和反饋。

根據操作結果，歸納出數據的應用和價值，并用自己的語言表述出來。

第五，總結反思。教師可以向學生展示一些與數據的收集與整理相關的數學游戲或趣題，讓學生體驗數學與信息技術的樂趣和挑戰，并提出一些問題，如“你在本節課中學到了什么？你還有什么疑問或困惑？你覺得數學與信息技術之間有什么聯系和區別？你覺得數學與信息技術對你有什么幫助和影響？”等，引導學生進行總結和反思，并給予適當的評價和反饋。

（二）設計數學與信息技術的教學活動

設計數學與信息技術的教學活動是實現初中數學與信息技術學科深度融合的重要策略之一。教學活動是指教師和學生在教學過程中所進行的有目的、有計劃、有組織的各種行為，它是教學內容的載體，也是教學目標的實現途徑。設計數學與信息技術的教學活動應該遵循以下原則。

以問題為導向。問題是數學與信息技術的共同特征，也是數學與信息技術的共同驅動力。以問題為導向的教學活動可以激發學生的探究欲，引導學生主動地發現和解決問題，培養學生的創新思維和能力。例如，教師可以設計一些與生活、社會、科技等相關的數學與信息技術問題，讓學生利用網絡資源、軟件工具、編程語言等進行調查、分析、模擬、驗證等操作，從而實現數學與信息技術知識和技能的融合和提升。

激發學生對數學與信息技術的興趣和動機是初中數學與信息技術實現學科深度融合的重要策略，這樣可以提高學生的學習效率和質量，也可以培養學生的核心素養和創新能力。教師應該根據學生的特點和需要，靈活運用網頁內容、問題導學法、課堂教學滲透轉化數學思想等方法，激發學生的數學與信息技術的興趣和動機，以促進學生的全面發展。

（三）培養數學與信息技術的思維和能力

培養學生數學與信息技術的思維和能力是實現初中數學與信息技術學科深度融合的重要目標之一，也是提高學生的核心素養和創新能力的關鍵途徑之一。為了達到這一目標，教師應該采取以下策略。

第一，利用信息技術拓展數學思維的范圍和深度。信息技術可以為數學思維提供廣闊的視野和豐富的資源，使學生能夠接觸更多的數學問題和情境，有助于激發學生的好奇心和求知欲，促進學生思維能力的發展。例如，教師可以利用網絡教學，讓學生通過互聯網搜索、瀏覽、下載、上傳等，獲取和分享各種數學信息，拓寬學生的數學視野和知識面；教師也可以利用問題導學法，讓學生通過網絡平臺提出、解決、評價、反饋等，參與到各種數學問題的探究過程中，培養學生的探究能力和創新能力。

第二，利用數學思維優化信息技術的應用和實踐。數學思維可以為信息技術提供更嚴謹的邏輯和更有效的方法，使學生能夠更好地理解和運用信息技術，提高學生的信息技術素養。例如，教師可以利用課堂教學滲透轉化數學思想，讓學生通過課堂講授、示范、練習等方式，掌握和運用一些基本的數學概念、原理、方法等，如二進制數制、布爾代數、算法、編程語言等，提高學生的信息技術基礎能力；教師也可以利用核心素養視角下初中數學教學策略，讓學生通過項目設計、作品展示、評價反思等方式，運用數學思維解決一些實際的信息技術問題，如數據分析、編程設計等，提高學生的信息技術應用能力和創造能力。

第三，利用數學與信息技術的互動和融合促進學生思維能力的提升。數學與信息技術之間存在極強的聯系，它們可以相互促進，相互支持，相互融合。教師應該充分利用這種聯系和互動，讓學生在數學與信息技術之間建立起一個有機的整體，使思維和能力得到提升。例如，教師可以讓學生在一個具體的主題或情境中，同時涉及數學與信息技術的知識、技能、思維等方面，如在人工智能主題中，讓學生了解人工智能的概念、原理、應用等方面的數學與信息技術知識，并運用相關的數學與信息技術方法進行探究、分析、創新等活動；教師也可以讓學生在一個綜合性的項目或作品中，同時展示出其在數學與信息技術上的水平、素養、價值等，并接受相關的數學與信息技術評價、反饋、改進等過程。

總之，培養數學與信息技術的思維和能力是初中數學與信息技術學科深度融合的重要內容，也是提高學生的核心素養和創新能力的重要途徑。教師應該根據教學目標、教學內容、教學評價等方面的要求，采取有效的教學策略，利用信息技術拓展數學思維的范圍和深度，利用數學思維優化信息技術的應用和實踐，利用數學與信息技術的互動和融合促進思維和能力的協調和提升，以實現初中數學與信息技術學科深度融合的目標。

三、 結論

綜上所述，文章探討了初中數學與信息技術實現學科深度融合的路徑，旨在為初中數學與信息技術教育提供一些理論和實踐的參考，以提高教育質量和效果，培養學生的核心素養和創新能力。

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