初中数学与现代信息技术的整合

刘以雄

摘 要： 在初中数学教学中应用现代信息技术，能较好地进行课堂模拟演示；实现人机交互；实现学习过程的生动高效；获取丰富资源，培养学生的创新精神，改变学生的学习方式。

关键词： 现代信息技术 初中数学教学 应用

《数学课程标准》指出：“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。”这就要求教师必须依据数学课程标准，改变传统的单一的知识传输式的教学模式，以多种方式进行引导，帮助每一个学生掌握有用的数学。

现代教育技术手段具有信息呈现多媒化、信息流通多渠道、信息反馈多样化等特点，将信息技术与数学教学融为一体，有利于改变传统的“粉笔+黑板+一张嘴”的单一的信息呈现和流通形式。在数学教学中广泛使用信息技术创设教学情境，既能培养学生学习兴趣，突破教学重点、难点；又能实践个别化（因材施教）、协作等方式教学，促进教育教学改革。在信息技术教育方面，我校进行了积极的探索和尝试，我在这方面也有浓厚的兴趣，通过一些研究和实践以期提高初中数学与现代信息技术的整合的实用性，达到优化学习过程和学习资源的目的。下面谈谈我在使用新教材教学过程中与信息技术相结合的做法和认识。

初中数学与信息技术的整合，是从数学教学的需要出发，确定哪些环节，哪些教学内容适合使用现代信息技术，并选用合适的软件，创造相应的学习环境，推进现代信息技术辅助数学教学，达到优化数学教学的作用。

一、提供课堂模拟演示。

研究表明，人的记忆是网状结构的。各种信息是丰富多样的，可以是形象的、抽象的、直觉的、逻辑的、情感的，也可以是文字、数据、声音、图形、图像、动画、影视的。它们又往往交叉组合在一起。多媒体计算机提供的多样性、非线性网状信息，符合人类知识记忆的规律，有利于知识的获取和保持。它能较好地组织情景、突出事物的本质，促进学生形成清晰的表象，使他们得到充分的感知。模拟演示是教师在帮助和引导学生学习时常用的一种方法，但在常规教学手段的条件下，教师的示范或某个操作的演示往往不能收到理想的效果，而运用电脑模拟演示功能却能很好地实现。

例如：我在教学《角的认识》一课时，学生最容易犯“角的大小与构成角的两条边长短有关”的错误。为了克服学生的这一错误认识，我设计了这样的教学情境：在电脑屏幕上出示一组两个角相等而边长不等和两个角的两条边长相等而角度不相等的画面，要求学生判断每对角的大小。结果有70%的学生非常肯定地得出边长的角大这一错误判定。此时，我并没有立即否定，而是要学生以四人一组一起讨论，学生在一起通过画、比、量、议等多种方法验证，得出了正确的答案。这时，为了学生更进一步直观验证，展现认知过程，利用电脑屏幕，显示一个高亮度的“角”，要求学生注意这个角的两条边变化时角的大小有什么变化。学生目睹两边慢慢地延伸而角的大小没有变化，通过讨论和观察明白了道理，统一了认识。不仅激发了学生的学习兴趣，加深了对科学知识的理解，同时也发展了思维。

在数学课堂教学中，有时需要大量的板书和抄题目内容，例如介绍一些数学知识在现实生活中的应用，补充一些例題和练习题，还有对学生的作业讲评，等等。而在课堂40分钟内，如仍采用传统的板书，则消耗了课堂上宝贵的时间，如不板书而口头说明，则往往会词不达意。这时候，如采用信息技术的快速显示功能，不仅能解决课堂内大量板书的问题，还可以大大增加课堂教学容量，高效地使用课堂40分钟。例如在学习列方程解应用题时，若抄题，板书内容多又浪费时间；而把信息技术作为显示工具，就可在课堂内适当板书，节省大量的时间，增大课堂教学容量。

二、实现人机交互。

发挥学生的主体作用，有利于激发学生自主学习的积极性。传统的数学教学，教师是主宰，学生是配角，教学内容、教学方法、教学步骤，甚至练习作业都是教师事先安排好的，学生只能被动参与这个过程。而优秀的多媒体课件所提供的交互式学习环境中，学生可以按照自己的学习基础和学习兴趣，来选择适合自己水平的练习作业。

如我在上《相遇问题》一课时，首先以生动有趣的阿凡提的故事来创设情境，激发兴趣。而每一个画面中，都隐藏着一个知识点，让同学们在进入情景的同时，从中去发现问题。这样，一节枯燥的数学课以动画的形式展现，不但使学生兴趣倍增，而且加深了对问题的理解。

初中数学复习课或习题课，特别适合人机交互的学习环境，因为初中数学教师完全有能力制作这类课件。从前置知识复习，精选例题讲解，到巩固练习作业，每一教学环节都可以设置成不同的层次，学生根据自身情况，选择性地进入相应层次，当然还有机会进入高一层次。这种交互性所提供多种的主动参与活动，就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件，从而使学生能真正发挥学习主体作用。

三、实现学习过程的生动高效。

技术提供的外部刺激的多样性，有利于学生对数学知识的获取与保持。

信息技术提供的外部刺激是多种感官的综合刺激，它既能看得见（视觉），听得着（听觉），又能用手操作（触觉）。这种多样性的刺激，比单一地听老师讲解强得多。同时信息技术的丰富性、交互性、形象性、生动性、可控性、参入性大大强化这种感官刺激，非常有利于知识的获取和保持。

1.化无形为有形。初中数学理性知识成分太重，传统的教学只片面强调逻辑思维训练，缺乏充分的图形支持，缺乏供学生探索的环境，于是只能靠学生的死记和教师的说教了。比如，初三几何“点的轨迹”，学生最终会知道“轨迹”是一些直线或射线，但学生对“轨迹”是毫无想象力的。《几何画板》能有效地解决这一问题，它显示的“点”一步步地动态有形地组成直线或射线，旁边还能显示轨迹中“点”的条件，这种动态的有形的图形是十分完整的、清晰的，其效果远远好于老师“把轨迹比喻成流星的尾巴”。

2.化抽象为直观。初中数学的概念教学是教学中的难点，学生几乎被动地从教师那里接受数学概念，只有靠强化记忆知道概念的共性和本质特征。初三代数“函数”，就是一个典型的概念教学，关键是让学生对“对于x的每一个值，y都有唯一值与它对应”，有一个明晰直观的印象。运用多媒体的直观特性，分别显示解析式y=x+1，《数学用表》中的平方表，天气昼夜变化图像，用声音、动画等形式直观地显示“对于x的每一个值，y都有唯一值与它对应”，最后播放三峡大坝一期蓄水时的录像，引导学生把水位设为y，时间设为x，就形成了y与x的函数关系。不仅引起学生的自豪感，而且使学生对函数概念理解非常透彻。

3.化静止为运动。运动的几何图形更加有效地刺激大脑视觉神经元，产生强烈的印象。初中几何《圆》这一章，各知识点都是动态链接的，许多图形的位置发生变化，图形间蕴藏的規律和结论是不变的。熟悉《几何画板》的教师，无一例外会用《几何画板》来演示“圆幂定理”，即相交弦定理→割线定理→切割线定理→切线长定理，鼠标一动，结论立现，效果相当好。其实像“垂经定理”，“圆心角、弧、弦、弦的弦心距关系定理”，等等，需要用“翻折”“旋转”“平移”等知识证明的定理，都可用《几何画板》动态揭示知识的形成过程。有些题目，不经意用鼠标移动一个点，图形变化了，结论仍然成立。

4.化烦琐为简明。计算机辅助教学的一个重要出发点是更好地实现教学目标，突破重难点，提高课堂教学效率。初三代数“频率分布”，在传统的教学中，教师引着学生在“60名女学生身高”数据中，找最大值，最小值；再分组；一个一个地数出每组中数据的个数；计算频率；绘频率分布表，画频率分布直方图，既繁琐又费时。用计算机辅助教学，简洁明了，把60个数据输入Excel，排序，最大值和最小值，各组中的频数，一目了然。用Excel还能方便地绘出柱状图，类似频率分布直方图。若教师重点讲透步骤、方法和道理，把非智力过程交给计算机处理，这样就能提高课堂教学效率。培养学生运用信息技术的能力，是信息社会对基础教育的需要，也是教育面向现代化的需要。

四、获取丰富资源，培养学生的创新精神，改变学生学习方式。

信息技术的丰富资源，能为数学教学提供并展示各种所需的资料，包括文字、声音、图片、视频等，能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，开阔学生数学探索的视野。比如初三几何“探究性活动：镶嵌”，可分三个阶段进行。第一阶段为进入问题情境阶段，教师投影“美丽的镶嵌世界”，把学生带入一个五彩缤纷的图案王国之中，并提出探究的各种问题。第二阶段为实践体验阶段，学生利用校园网资料，搜集一些平面镶嵌图案，在教师的启引下，由简单到复杂，逐步探究各种问题，并总结规律和归纳结论。第三阶段为表达交流阶段，每组学生把探究成果贴在“我的成果”目录中，互相交流，对比，归纳。特别值得一提的是，教师提供了边长相等的3—24边正多边形，配上不同颜色，鼓励学生设计一、二个地板的平面镶嵌图，课堂气氛顿时活跃起来。学生经过设计，复制、粘贴、组合，排列出的图案千姿百态，有些图案大大出乎教师意料，很有创意。由此可见丰富的信息资源，开阔了视野，激活了思维，丰富了想象，从而培养了学生的创新精神，改变了学生学习方式，让学生乐意并有更多的精力投入到现实的探索性的数学活动中去。

当然，初中数学与信息技术的整合，并非强调所有的数学内容都适合计算机辅助教学，它只可巧用，不能滥用。就如《数学课程标准》所指出的，不提倡用计算机上的模拟实验来代替学生能够从事的实践活动；不提倡利用计算机演示来代替学生的直观想象，来代替学生对数学规律的探索。凭风巧借力，送我上青云，初中数学的课程改革只有巧借现代信息技术的优异性能，才能使二者的有机整合提升到一个新的高度，从而达到优化数学的学习过程和学习资源的目的。

总之，信息技术与数学教学的有机结合，是数学教学改革中的一种新型教学手段，由于其视听结合、手眼并用的特点及其模拟、反馈、个别指导和游戏的内在感染力，故具有极大的吸引力，同时它还给每一教师提供了创新、改革的天地。“整合”之路还很漫长，但我坚信，只要我们大家共同为之去努力、去开发、去研究，数学教学的明天会更加灿烂辉煌。

参考文献：

[1]郑金洲.教育研究方法.华东师范大学出版社，2000.

[2]董玉琦等.信息基础.吉林教育出版社，2000.

[3]信息技术的个别化学习的意义.江苏省太仓市第一中学.