信息技术融入初中数学课堂教学中的应用研究
2023-04-26蒋建军
蒋建军
在现今信息化技术与生活融合度逐渐提升的社会背景下,教育领域也开始引入信息技术,利用信息技术直观性和立体性的特征,在提高教育质量的基础上减轻教师教学负担。因此本文从创设学习环境,培养学习兴趣;运用信息技术,突出学习重点;利用微课教学,培养创新思维;开展拓展教学,拓宽学习视野;应用信息技术,创建数学模型五个角度,对信息技术融入初中数学课堂教学中的应用策略进行探究。
伴随各学科素质教育观念的提出,教师逐渐开始反思传统教育模式中的弊端,开始寻求教育模式上的新突破。在数学学科新课改中提出,教师在教学中应改变以听评为主的教育模式,应将信息技术与数学知识科学融合,形成多元化的教学思路。在这一教育背景下,教师可以利用信息技术创建不同的学习情境,拓展学习知识的新途径,引导学生在学习探究的过程中积累知识,并形成发散型的学习思维,从而达到培育综合性数学素养的教育目标。
一、信息技术融入初中数学课堂教学中的应用意义
(一)有利于增强師生交流。
在科学技术持续突破和创新的基础上,社会生活中人们可应用的通讯方式不断丰富,也使师生之间的语言交流从课堂中脱离。通讯工具的便携性使教学过程不再受时空限制,学生可以利用聊天软件随时寻求教师解答问题,同时也拓宽了教师掌握班内同学学习情况的渠道。在师生双方沟通效率提高的前提下,教师能将教材知识进行科学整理,使教学设计与学生的学习基础相符合。以此确保课堂教育时间的有效利用,可以让学生在课后时间自主规划学习内容,便于养成良好的学习习惯。
(二)有利于提高课堂效率。
现今教育领域可应用的教学模式十分丰富,无论是针对性教学还是探究式教学,都需要教师事先搜集教学材料作为辅助,而信息化教育技术的融入,为教师开展不同教育模式提供了丰富的教学资源。在信息技术与数学知识融合后,教师能通过设计针对性的教育方案来提升学生注意力与学习欲望。除在教学环节应用信息技术外,还可以将其应用于课堂练习和课后作业中,将问题中的主人公换成学生感兴趣的动漫人物,或利用教学软件布置实践类题目,都能增加学习过程中的趣味性。
二、信息技术融入初中数学课堂教学中的应用策略
(一)创设学习环境,培养学习兴趣
在初中数学教学中,要营造高质量的数学学习环境,需要以激发学生探索热情为前提。学生在对课堂知识内容产生强烈学习兴趣后,便会自觉参与探究活动,寻求解决数学问题的新路径,有效提高学科教育的效果。在各类教学方法中,情境教学法是提高学习兴趣的最佳方式,能通过营造学习氛围的方式,使学生集中注意力完成对知识的理解。因此在数学课堂中,教师可以通过应用信息技术营造不同的学习情境,在讲解教材中某一知识点时,可以利用多媒体展示与知识点相关的视频或图片,将理论性概念性的数学公式以形象化的方式向学生们呈现,深化学生对公式应用规则的理解。同时依据数学知识与现实生活之间关联度较高的特点,教师可以利用信息技术引入生活中的实例,使学生在真实的生活情境中应用数学知识。以此丰富学科教育内容,为开展探究学习奠定了知识基础,提升了数学学科的教育价值。
以人教版九年级上册《圆的有关性质》为例,本课学习圆的直径和对称性的相关知识,教材中对圆这一图形的特征概括为“圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴”。因此教师在讲解圆的对称性相关知识时,教师应先使用多媒体播放验证圆的对称性的实验视频,引导学生总结验证方法,并思考视频中的验证操作是否存在不标准的情况。依托信息技术直观性和动态性的特点,学生能很快总结出视频应用了“叠合法”的验证方式,接着教师可以采用叠合法进行实践操作,在纸上用圆规画出一个圆,随后将其沿着直径进行折叠,通过分析两部分弧长所对应的圆心角的度数是否相同来印证圆的对称性,以此来证明验证视频中的操作方法是否正确。实践操作与视频讲解相结合的形式,能使学生从多角度理解圆对称性的知识,并通过实践环节给予学生更多自主操作的空间,便于激发学生的学习兴趣。
(二)运用信息技术,突出学习重点
初中生由于年龄较小,对生活经验和知识积累较少,多依靠形象感知的方式理解生活现象,因此初中是学生认知思维发展的重要时期。在这一教育背景下,教师应合理安排教育活动,不应只关注学生对数学知识的积累情况,还应重视对学生科学性学习思维的建构。针对数学知识抽象性的特点,教师可以在教学中应用信息技术,用直观图片或实例来讲解教材中抽象的数学概念。在应用信息技术的过程中,教师应坚持创新性和针对性使用原则,不能利用信息技术讲解教材中全部的知识点,应以各章节中的教学重难点为核心,使课堂中有限的教学时间得到合理分配。让学生通过直观感知的形式提升对教材知识的理解深度,体会数学公式和原理中所隐含的逻辑规律,以达到培养学生核心学习素养的教育目标。另外,教师可以应用信息技术进行图形转换和动态演示,揭示教材中不同知识的连接关系,在多样化的学习体验中培养学生数形结合的数学学习思想,以此培养其发散性学习思维和知识整合能力。
以人教版九年级下册《反比例函数》为例,本课学习反比例函数的图象、性质和定义域,教材中将反比例函数的图象特征概括为“反比例函数的图象由两条曲线构成,它是双曲线”。基于此教师在备课环节可以确定本课的教学重点有两个,一是明确反比例函数图象中的双曲线是如何形成的,二是把握双曲线与两个坐标轴之间的变化关系。在以往课堂教学中教师普遍采用“教师讲解——学生模仿练习——自主探究讨论”的流程教学,这种模式难以激发学生的自主学习意识,不利于学生发现双曲线与坐标轴之间逐渐接近的图象特点。而在应用信息技术后,教师可以将教材例题中涉及的反比例图象用多媒体投影进行展示,可以利用技术手段标注出更多变量关系以便来总结图象特征。这样将理论知识与图象结合的教育方式,能降低知识理解的难度,便于学生积累自主学习经验。
(三)利用微课教学,培养创新思维
数学学科新课改中提出,应以培养学生核心素养和多元化学习思维作为最高教育目标。但初中生正处于形象性思维向逻辑性思维转变的过程中,尤其是对数学教材中函数和方程概念的理解存在一定困难。在这种教育特征下,教师应充分观察课堂中学生的学习表现,通过增加课堂实践活动的形式,将学生的思维由对概念表象的理解带入深层次理解中,深入挖掘概念类知识的语言文字。因此教师在开始新的教育活动前,应利用信息技术充分分析每节课的知识特点,将学习过程中难以理解的部分以微课视频的形式进行讲解。在微课视频中教师可以将新知识拆分为多个旧知识的集合,引导学生将以往学习经验迁移至新的学习过程中,拓展学习新知识的途径。由于微课教学视频的时间较短,可以在课余的任意时间观看,因此能确保学习时间的科学利用。微课这种信息化教学形式,能及时解决课堂中的学习疑问,使学生从理解知识内涵转变为掌握知识应用原理,便于培养学生的数学创新思维。
以人教版九年级下册《用频率估计概率》为例,本课学习用事件发生的频率确定概率的方法,在教材中对该转换方法的解释是“用频率估计概率,虽然不像列举法能准确地计算出随机事件的概率,但可以扩大求随机事件概率的范围”。因此在实际教学中教师可以在微课视频中讲解该方法的应用实例,使学生能将教材中的概念性描述与具体应用过程相结合。在微课视频中教师可以随机应用50个人的生日,通过手动查找的形式计算出两个人生日相同的概率,并以这一概率为基础,计算200个人中出现相同生日的概率。最后将人工计算的结果与计算机的分析结果进行比对,使学生明确用频率估计概率的合理性以及应用规则。虽然在微课视频中对该方法进行了应用展示,但教师还应在课堂中详细讲解用频率估计概率的理论知识,以此培养学生的综合型学习素养。
(四)开展拓展教学,拓宽学习视野
在网络平台中隐含着丰富的学习资源,利用其实施拓展教学,能达到拓宽学习视野、提升知识积累量的教育效果。因此教师应对教材中的知识体系进行系统整合,依据知识类型的不同合理引入网络教学资源,充分发挥网络教育资源在教学中的辅助作用。教师除了使用网络资源进行拓展教学外,还可以指导学生利用网络平台开展自主预习和复习,使学生能不受课堂教学时间的限制,随时查找知识资料来解决学习中存在的问题。另外,教师还可以应用信息技术创建练习平台,依据学生答题准确率的不同分发对应难度的练习题,达到作业设计的分层化。在练习环节完成后,利用信息技术对班级整体的练习情况进行整合分析,教师通过观察分析数据即可明确学生对知识理解的不足之处,以便调整后续的教学节奏,使教育过程与练习环节都能符合初中生的思维特点。
以人教版七年级下册《二元一次方程组》为例,本课学习二元一次方程组的列法和两个方程间的连接关系,教材中对二元一次方程的定义是“每个方程都含有两个未知数,并且含有未知数的项的次数都是1”。在本课教学时,教师应以教材中的例题为基础,引导学生用消元法解出两个未知数,将一个方程式中的x用y表示,并带入另一个方程组中,得出二元一次方程组的解。在掌握消元法的应用规则后,教师可以利用多媒体投影展示三元一次方程组,由学生自主推导方程解法,以此开展方程知识的拓展教学,培养学生的知识迁移能力和实践解题能力。
(五)应用信息技术,创建数学模型
在以往数学课堂中教师更注重讲解理论知识,以逻辑思维为主的专项训练活动较少,缺乏直观图形作为教学辅助,导致学生只能通过记忆数学概念完成解题过程。在信息技术融入学科教育领域后,产生了较多的网络教学平台和教育辅助工具,在这些衍生的教育工具中几何画板的实用性最强。在日常教学中,教师不仅可以使用几何画板完成距离的测量,还能在画板中展示图形的动态变化过程。通过将理论性知识转化为立体化的图像的方式使学生清楚地理解几何图形的性质与规律,有利于培养学生空间想象能力和建构不同的学习模型的能力。
以人教版八年级上册《全等三角形》为例,本课学习全等三角形的判定条件和图形特征,教材中对全等三角形的定义是“能够完全重合的两个三角形”。在实际教学中,教师可以在几何画板上进行全等三角形的绘制,先确定两个三角形的底边和底边垂直平分线的长度,接着连接三个顶点完成绘图。在讲解过程中,教师应重点引导学生观察不同全等三角形角平分线和垂直平分线的差异,以此得出全等的等腰三角形两条线重合的结论。在这一过程中教师无须演示操作,只对学生进行思维引导即可,以此初步构建自主学习的数学课堂,锻炼学生的逻辑分析能力和圖形观察能力。
(六)创新作业形式,巩固教学效果
在学科教学信息化智能化的教育背景下,利用信息技术开展学科教学已经成为提升教学质量的重要方式,有助于降低学科教学难度。同时许多线上教育辅导软件应运而生,其中不仅包含专家的教学视频,还有辅助理解的数学模型和语音解说,能拓展学生理解数学知识的思维,有助于学生更好地巩固学到的知识。因此教师应利用信息技术创新数学作业形式,用实践型的作业代替传统课堂中单一的练习题,引导学生在解题过程中应用课堂中所学的数学知识,并利用信息技术交互性的功能对学生的作业情况进行统计,使教师能及时了解学生对知识理解存在的不足,以便能做到数学教学设计的针对性,为学生开展自主探究提供更多空间,有利于强化学生的实践解题能力。
以人教版九年级上册《二次函数》为例,本课主要了解二次函数的概念、图像和性质,明确二次函数与一元二次方程在表达式等方面的差异,学会运用二次函数的性质定理解决应用问题。在实际教学中,教师应布置在相同坐标系中画出相似的二次函数图像的作业,指导学生用相应学习软件进行绘制,并将本课的教学课件发送在班内共享学习平台上。学生在完成本课实践作业时可以参考课件中的相关知识点,以此活跃学生的函数学习思维,同时学生还可以利用学习软件的互动功能与教师交流,及时反馈学习中遇到的问题,从而提升教育质量。
三、结语
总之,在初中数学教学中应用信息技术是教学改革的必然趋势,有利于加深对知识的理解,建构多元化的数学学习模型。因此教师应对信息技术的科学应用方式进行探索,以讲解教材中的重难点知识为核心,创建不同的学习情境,在提升学生知识积累的同时锻炼了逻辑思维能力。新的教育模式不仅能拓展学习渠道,还能培养学生的实践操作能力,以此提升初中数学的教育质量。