将现代信息技术深度融入初中数学课堂教学的实践探索

【摘要】本文基于数学学科的特点，结合教学实践案例，探讨将现代信息技术深度融入初中数学课堂教学全过程的策略方法，包括将信息技术深度融入课前学情分析、融入课中教学实施过程、融入课后作业设计，通过发挥技术优势，推动教学的深层次变革。

【关键词】现代信息技术 初中数学 深度融合 深层变革

【中圖分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2023）04-0080-05

数学是研究数量关系和空间形式的科学，具有抽象性特点，十分考验学生的抽象思维能力。因此，在整个义务教育阶段，对学生来说数学学科是一门较难理解的学科，初中数学尤甚。将现代信息技术深度融入初中数学课堂教学，不仅有利于教师更精准地把握学情、设计因材施教的教学活动，而且可以为学生营造良好的探究性学习氛围、丰富学生的学习资源、提高学生的探究热情、发展学生的关键能力，从而实现更高效的数学教学。近年来，围绕信息技术与初中数学课堂教学的深度融合，笔者展开了长期的实践探索。

一、将信息技术融入课前学情分析，找准教学重难点，明晰课堂教学思路

课前学情分析是初中数学教学中很重要的一个环节，对课堂教学效果的影响不容忽视。教师在课前如果能够准确了解学生对于本课或本章节的元认知、思维困惑点和具体的学习需求，就能够更加精准地设计教学目标、把握教学重难点，做到因材施教，切实提高教学效益。

传统的课前学情分析一般通过纸质问卷收集数据、分析数据来确定教学重难点，过程烦琐，需要花费大量的时间和精力。教学实践中，多数教师会略掉这个需要花费大量时间和精力的课前学情分析环节，直接靠经验去感知学情。随着现代信息技术平台的不断升级，特别是各种网络教学平台的广泛应用，教师开展学情调研的工具和方法日益丰富且更加方便快捷。利用“问卷星”展开线上学情调研，是笔者常用的方法。

例如，执教人教版八年级上册“12.1 全等三角形”，通过教材分析可知：此时学生已经学习了线段、角、相交线与平行线以及三角形的有关知识，本课重点学习全等三角形的概念和性质、全等三角形对应边和对应角分别相等的性质等；本课所学知识是后续学习判定三角形全等、应用三角形全等知识证明线段相等或角相等的重要依据。因此，本课内容是图形与几何领域关于三角形学习的重要内容。为了精准设计课堂教学，笔者在课前使用“问卷星”设计了如图1所示的7个问题，用以了解学生有关本课内容的已知和困惑：问题1用以了解学生对生活中全等图形的认知，问题2用以了解学生对全等图形特性的认知，问题3用以了解学生对全等三角形中对应意义的理解，问题4用以了解学生对全等三角形中对应元素的关系的认识及推理能力，问题5用以了解学生的几何直观及空间观念表现水平，问题6、问题7用以了解学生的学习风格。

调查结果显示：有60.86%的学生对于生活中的全等现象不是很了解；有92.73%的学生知道全等三角形具有形状相同、大小也相同的特性；有74.55%的学生只知道用对应叠放法验证三角形全等，有25.45%的学生只知道用旋转、平移、翻折的方法可以验证三角形全等；有96.36%的学生认为全等三角形的性质是对应边相等、对应角相等，有70.91%的学生认为面积相等、周长相等也是全等三角形的性质；针对问题5，有92.73%的学生认同A选项、90.18%的学生认同B选项，由此可以看出，大多数学生对旋转、平移、翻折前后图形的性质有了一定的理解；有90.91%的学生认为，小组交流学习对学习有帮助。

通过对以上7个问题的反馈数据分析，可知许多学生对生活中的全等现象不是很了解、对全等三角形性质缺乏深刻的认识、对全等三角形中对应意义的理解比较模糊，于是教师据此明确了本课教学的重难点：重点是让学生理解全等三角形的性质（即全等三角形对应边相等、对应角相等，以此推导出周长相等、面积也相等的性质），并会运用性质知识解决问题；难点是掌握两个全等三角形的对应边、对应角的寻找规律，能迅速正确地指出两个全等三角形的对应元素。基于教学重难点的确定，笔者的教学思路逐渐明晰：通过展示生活中全等三角形的实物图片，让学生直观感知生活中的全等现象，体会全等三角形在生活中的广泛应用；借助信息技术手段，让学生直观感知全等三角形的性质及对应元素的关系，并采用小组合作探究的方式有的放矢地展开教学活动。

由此可见，将信息技术融入课前学情调研，可以帮助教师在课前快速、全面地了解学生对新课学习的知识储备及重要疑难，方便教师更为精准地定位课堂教学的重难点，从而使课堂教学策略更有针对性、更见实效。

二、将信息技术融入课堂，优化教学过程

（一）将信息技术融入情境创设，激发学生的学习探究热情

孔子说：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。爱因斯坦说：兴趣是最好的老师。这就是说，一个人一旦对某件事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、探索和实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪体验。兴趣是驱使学生学习的原动力，而学生学习兴趣的高低一定程度上影响学习效果的优劣。因此，教师在教学中应着力创设可以激发学生学习兴趣的学习情境。借助现代信息技术，教师可以通过播放视频、图片、音乐等方式创设新颖别致、声情并茂、富有吸引力的学习情境，牢牢地吸引学生的注意力，有效激发学生的学习兴趣，从而优化课堂教学，提升教学效率。

例如，教学人教版数学八年级上册“13.1 等腰三角形”一课，教师利用多媒体设备将课前准备好的与生活中的等腰三角形相关的实物图片呈现出来，让学生在观看多媒体课件的过程中感悟生活中的等腰三角形无处不在，如红领巾、路标指示牌、活动衣架、屋顶等都是等腰三角形，以此激发学生的学习兴趣。学生也由此感悟到数学概念虽然看似抽象和高度概括，但它与人们的生活息息相关，能很好地帮助人们认识和解决生产生活中的问题，从而让学生体会到数学源于生活、为生活服务的学科价值。

又如，教学人教版数学八年级下册“18.1 平行四边形”一课时，教师借助现代信息技术，通过播放“嫦娥五号”发射成功的视频创设情境，引导学生认真观察、用心体会数学的应用价值；接着展示“嫦娥五号”的实物图片，追问学生图片中有哪些熟悉的几何图形；再运用多媒体的动画效果把实物中熟悉的几何图形用线条勾勒出来，帮助学生从实物中“抽取”出一个个平面图形，让学生学会用数学的眼光观察现实世界，直观感受到自己所学习的几何图形果真就是从生活中的实物中抽象出来的，从而感受到数学的伟大与神奇，也让学生对数学世界充满了好奇心和探索欲。

将信息技术融入课堂情境创设，需要巧妙结合学生的生活经验和学习需求，把学生紧紧吸引到自己所创设的情境中来，激发学生的学习热情，提高学生的学习效率，培养学生面向未来发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。

（二）将信息技术融入知识探究环节，助力学生突破学习重点和难点

鉴于数学学科的抽象性，教师在课堂教学中时常需要设计较多的知识探究活动，帮助学生突破数学学习过程中的重点和难点学习内容。

1.借助信息技术发展学生的空间想象力

基于数学学科几何直观和空间观念核心素养的培养要求，教师在教学中合理运用信息技术，可以有效培养和发展学生的空间想象力，提高学生的抽象思维能力，帮助学生突破重点和难点学习内容。数学课本中有一些推理性的图示材料，如果教師仅仅采用语言描述的方式进行讲解，势必导致部分抽象思维能力薄弱的学生不能正确地认识和理解，并因此对数学产生畏难情绪。换一种方式，对于那些比较抽象的图示资料或重点和难点学习内容，教师如果能够借助现代信息技术手段，用动态演示的方式揭示实物图像抽象为几何图形、几何图形进行动态演变的过程，匹配学生的直观思维，便可以帮助学生突破抽象思维发展的困境，有效培养学生的几何直观和空间观念核心素养，从而让学生获得新知。

例如，在组织学生探究反比例函数的平移规律时，为了将抽象的数学知识更具体、形象地展示在学生面前，教师可以用几何画板来勾画反比例函数的图像，再引导学生类比一次函数的平移规律，研究反比例函数图像的平移规律，如图2（1）、图2（2）所示，通过不断改变参数a的数值研究图像的变化，使学生留意观察反比例函数平移前后的图像特征，再运用数形结合的思想方法总结其平移规律，便能帮助学生顺利突破抽象思维发展的瓶颈。

又如，执教人教版九年级下册“29.2 三视图”，为了让学生清楚三视图之间的联系，教师可以运用多媒体播放三维动画，向学生展示传统实物在不同角度的平面图像，如图3所示，让学生明白三视图之间的关系。多媒体课件可以将抽象的数学知识转化为肉眼可见的具象化的数学图形，帮助学生突破空间思维的困境，从而降低学习难度，让学生在学习数学知识的过程中，提高发现规律、分析知识产生过程的能力，从中理解数学知识的本质，提高抽象思维能力。

将现代信息化技术恰如其分地融入知识探究的过程，既可以拓宽学生的知识视野，又可以有效提高学生分析和理解数学问题的能力，让抽象的数学难题变得生动、易懂。

2.借助信息技术推动学生深度探究

授人以鱼，不如授人以渔。在课堂教学中充分运用信息技术，围绕学生的思维卡点设计有效的探究性学习活动，有利于激活学生的思维，创建全新的教学生态，让课堂焕发出无限的生机和活力。

例如，执教人教版八年级上册“13.3.1 等腰三角形”一课，在“合作学习，探究领悟”教学环节，笔者借助现代信息技术，逐渐激发学生的探究热情，开创了学生高效探究的新局面。此环节的教学重点是探索等腰三角形“三线合一”的性质，即等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合。笔者将该环节的教学活动设计为“剪一剪”“找一找”“猜一猜”“看一看”“证一证”五步。第一步是“剪一剪”，通过播放教师将一张长方形纸片对折，以折痕为边剪下一个角，打开便得到一个等腰三角形的微视频，引导学生边观察边思考：除了视频中裁剪等腰三角形的方法，你还能想出其他什么办法从长方形纸片中快速剪出一个等腰三角形？要求学生以小组合作的方式讨论完成，完成速度最快的小组进行课堂学习成果分享。第二步是“找一找”，运用几何画板动画演示沿腰上的高对三角形进行折叠、沿底边上的高对三角形进行折叠时的图形变化过程，让学生边观察边思考，找出重合的线段和角，探究等腰三角形“三线合一”的性质。学生通过“找一找”，发现当沿着底边上的高折叠时，才会出现重合的线段和角。第三步是“猜一猜”，教师引导学生经过独立思考、合作交流、大胆猜想，得出等腰三角形底边上的高线、中线、顶角平分线互相重合这一性质。第四步是“看一看”，引导学生聚焦“三线合一”，观看几何画板的动态演示：如图4（1）所示，先用几何画板作一般三角形同一条边BC上的中线、高线以及对应角的平分线，显然这个时候这三条线并不重合；接着让C点沿着BC边逐渐靠近B点，如图4（2）所示，随着AC、BC两条边的长度逐渐接近，图中的中线、高线以及对应角的平分线三条线段越来越靠近，当AB与AC的长度相等时，高线、中线及对应角的平分线终于发生了重合。这个动态演示，让学生清楚地看到了三线重合的过程，对“三线合一”的性质有了更深刻的理解，也从中感悟到了三角形从一般到特殊的转化过程。第五步是“证一证”，即证明所见为实，这也是数学思维发展的关键卡点。此时教师继续通过多媒体课件重复演示等腰三角形沿底边上的高折叠时图形动态变化的过程，如图4（3）所示，引导学生从中获得启发，感知到可以利用全等三角形的性质来证明这个等腰三角形的“三线合一”性质。

以上教学过程，不仅帮助学生突破了做辅助线的难关，降低了学生自主探索的难度，而且有效激发了学生的求知欲，拓展了学生的思维，培养了学生的学习热情和思维品质。在小组合作探究、论证的过程中，教师巡堂，将各小组中不同的论证方法利用希沃白板5的拍照上传功能进行展示，之后让小组代表上台当“小老师”分享证明思路和依据，最后完成了对等腰三角形性质的证明。为了使学生更清晰地掌握等腰三角形“三线合一”的论证过程并能规范地书写，教师再次播放“三线合一”论证过程讲解的微视频，在播放到易错点的地方暂停、设疑，引导学生思考后回答，教师点拨，再继续播放……这样的教学过程，无疑给学生留下了深刻的印象，也有效突破了学生的思维卡点和论证难点。

（三）将信息技术融入课堂练习，丰富学生课堂练习的形式

课堂练习是数学教学的重要环节，旨在帮助学生巩固和内化所学知识，提高解题能力，同时反馈学生对知识的理解和掌握情况。教师通过批阅练习可以发现学生的薄弱环节，及时为学生解惑。传统课堂教学受到教学条件的制约，练习的形式相对简单，但在现代信息技术高度发达且信息技术与课堂教学的融合日渐紧密的情况下，教师借助现代信息技术设计形式多样的练习，引导学生展开一题多变的训练，不仅可以让学生巩固新学知识，拓宽思维，而且可以吸引学生的注意力和探究兴趣，促进学生更好地完成课堂练习。

例如，笔者教学七年级上册“2.2 整式的加减”第一课时“合并同类项”时，利用希沃白板5的“课堂活动”功能设计了超级分类、判断对错、分组竞争、抢答、开红包抽奖等多样化的练习，让学生在课堂中自由选擇题型进行抢答练习，走上讲台大显身手，感受练习成功的喜悦。如判断对错题，当学生完成练习后，“课堂活动”系统就会自动弹出对学生练习的评价，如图5所示；再点击“答案”按钮，系统会自动反馈学生所做题目的详细情况。这样的练习反馈，既可以激发学生的学习热情，也可以让教师及时了解学情，便于教师接下来调整教学，做到因材施教。形式多样的练习不仅优化了练习的形式，增加了练习的趣味性，让学生在愿学、乐学的情况下积极参与练习活动，而且有效扩充了课堂容量，深化了学生对知识的认识和理解。

三、将信息技术融入课后练习，优化作业的二次设计

课后作业是课堂教学的有益补充，是学生进行巩固练习、进一步将知识转化为能力的重要途径。教师通过批阅课后作业，能够及时了解学生对课堂内容的掌握情况，并针对多数学生的易错题进行二次作业设计，进一步夯实学生的基础知识，提升学生的问题解决能力。借助现代信息技术和网络中海量的课程资源，教师针对易错题进行有针对性的二次作业设计变得唾手可得。如教师可以打开伴印App，把大部分学生易错的题通过伴印App的“错题本”功能拍照上传，伴印App便可以通过其云端题库推荐一些与原题同类的题目或变式题，并按照难易程度排列出来供教师选择使用。

例如，在布置八年级上册“13.3.1 等腰三角形”一课的课后作业后，笔者发现，不少学生不会做课本第83页的第10题，笔者将此题通过伴印App的“错题本”功能键拍照上传后，系统立即对上传题目进行了识别和呈现，同时返回了如图6所示的3道难易程度不同的“同类题”，供师生选择使用。借助伴印App题库，教师可以更有针对性、更高效性地完成二次作业设计，学生可以通过举一反三的练习，进一步夯实知识基础知识，发展学生的问题解决能力。

总之，将现代信息技术融入初中数学课堂教学，能够更有效地激发学生学习的积极性、主动性，激活学生的数学思维，发展学生的数学核心素养，收到事半功倍的教学效果。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］龚世丽.运用现代信息技术优化初中数学教学［J］.读与写，2018，15（17）：140.

［3］梅林晨.面向教育质量提升的幼儿园信息技术辅助教学应用研究［J］.陕西学前师范学院学报，2021，37（10）：76-83.

注：本文系广西教育科学规划2021年度专项课题“教育信息化2.0背景下信息技术与农村初中数学教学深度融合的实践研究”（2021ZJY133）、玉林市教育科学规划2021年度“双减”专项课题“‘双减背景下有效运用信息技术优化初中课堂教学的实践研究”（2021YZ187）的阶段研究成果。

作者简介：陈宁（1978— ），广西玉林人，本科，正高级教师，主要研究方向为初中数学教学。

（责编 白聪敏）