数学和科技的创新融合

王东军

【摘要】随着教学改革趋势发展以及电子信息技术的更新迭代，在课堂教学中融合科技教学软件，已经成为现阶段主流的教学发展趋势，可给教师多元化教学活动设计提供更为广泛的教学思路，继而打造高效型课堂。为此，作为初中数学教师，需认真分析现阶段数学课堂教学存在的问题，通过使用科技教学用具、应用人机对话系统、运用3D建模软件以及应用智能打分系统等方式，促进科技与数学教学的融合发展。本文是针对初中数学与科技教学的创新融合策略进行研究。

【关键词】初中数学  科技教育  创新融合  实践探究

【中图分类号】G633.6  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2024）01-0184-03

一、前言

电化教学是科技腾飞以及现代化教育思想的重要体现形式，根据形式和功能可分为多媒体、录像、视频以及其他电子设备，能够记录、成像以及汇总。教师通过巧妙使用电子信息技术的多种表现形式，可使传统课堂教学模式得到切实改变，在科技的助力下变得更加生动有趣，充分彰显出科技+教育的教学功能优势。为此，初中数学教师应充分认识到科技教育对初中数学教学产生的积极影响以及支柱作用，运用与时俱进的教学思维，完成课堂教学模式拓展。

二、科技教育对初中数学教学产生的积极作用

将科技教育应用于初中数学教学活动中，可大幅度提高课堂教学效果[1]。众所周知，数学是一门较为抽象的理科知识，对学生数学核心素养以及学习能力具有较高要求。通过利用科技教学软件以及电化教学模式，不仅能够切实突破传统教学模式限制，还能够将难以理解的抽象数学知识，以更加简化的形态呈现。如利用3D建模软件还原立体几何，以此切实增进学生空间思维以及立体建模素养，继而形成更加完善的数学知识体系。为学生综合学习能力和核心素养的建构与成长提供有效助力，从而更加快速完善吸收数学知识养分，建立完整知识体系。

此外，在科技教学软件多元化表现形式的带动下，也便于构建趣味型课堂，充分改善数学教学枯燥化、机械性的教学现状，给学生增强学习动能以及学习兴趣奠定良好基础。要知道，数学知识在一定程度上具有枯燥性，而繁琐的数学知识要点以及公式更给这种枯燥性增加筹码。若使用科技教学软件，包括多媒体播放设备、人机对话系统，可促使教师转换教育思维，不再以口头讲述的形式将知识传递给学生，而是运用科技软件将知识变得更加具有趣味性。以此搭建起乐活型数学课堂，切实推进学生学习兴趣提升以及学习动力发展，从而充分彰显出科技教育的使用价值。

三、当前初中数学课堂教学存在的问题分析

（一）教师创新意识不足，难以发挥科技优势

在现阶段的课堂教学活动中，教师所惯用的教育模式是以教师和课本教材为中心，由教师作为复述者，将课本中的知识内容讲解给学生[2]。而长久以来的固定化教育模式在教育形态的形成中逐渐僵化，使执教者没有充分认识到自身在设计课堂教学模式中所占据的重要作用。依旧秉承传统教育思想，在所践行的育人观念以及对数学教学模式的规划上都缺乏一定创新性，未能充分认识到传统课堂教学在使用时所造成的局限性，盲目依附于基础教材内容，对学生展开灌输式教学，导致学生所吸收的知识内容相对片面，影响完整性学科知识体系的建构，造成教学质量不升反降。

同时，在科技高速发展的时代大背景下，应用信息化以及科技化教学软件已经成为较为常用的教育手段。而应用科技教学软件，需要教师具有一定创新精神以及对科学电子设备的使用能力。但教师在执行教学任务的过程中，若一味沿用传统教学模式组织教学活动，不仅会给学生学习动能提升以及学习兴趣发展造成明显抑制作用，还会导致知识的吸收和传播受到阻碍，无法达到预期的课堂教学效果，难以切实改善整体施教氛围和教学面貌。如此，造成科技教学功能优势未能切实发挥出来，使所具有的功能性大打折扣，影响教学综合质量提升。

（二）科技项目使用不清，降低课堂教学质量

科技教学软件的应用是一项较为严谨的教学行为。需要教师对科技教学用具的多种表现形式以及使用方法具有充足了解，方能结合数学知识内容择优而取，以达到最佳教学效果。然而，在实际使用的过程中，部分教师却对现阶段新型科技教育项目以及教学功能軟件的使用性能认知不清，导致课堂教学内容与所应用的科技教学手段相脱节，无法发挥出相辅相成的助力作用以及协同效应，继而影响科技教学使用价值潜能的释放。这不仅会造成课堂教学效率降低，还会给学生日后的学习发展以及各项素养与能力提升产生负面影响，无法建构高效课堂。

与此同时，科技教学水平与教学目标不匹配，也是现阶段在使用科技教学模式过程中较为常见的教学现象和弊端。科技教学水平是教师综合教学能力的重要体现，在结合教学内容设定科技教学计划时，需要融合教学目标。但由于教师所设定的教学目标未能与自身教学水平相持平，出现教学目标过高或过低的情况，使科技教学软件的应用难以符合实际教育情况。这会给课堂教学增加难点，也会影响科技教育与初中数学课堂教学的融合效果，无法切实突破教学屏障，从汇总单一的教学模式转向精细多维，继而降低课堂教学质量，影响科技教学水平的发挥。

四、初中数学与科技教育的创新融合实践策略

（一）借助科技教学用具，积极开展视听教学

多媒体教学是科技教育发展下的教学产物[3]。基于其能够通过趣味化教学形态以及丰富多彩的视频画面，来调动学生学习兴趣以及自主学习动能的教学功能优势而受到教师广泛关注，也是科技与数学教学相结合较为典范的教学案例。教师应积极开发多媒体教学模式的应用形态，力求开发出科技教学软件的教学优势以及潜在价值，为学生以及教师带来更多助力和便利，从而达到最佳教学效果，使学生群体由被动学习状态转化为主动学习状态。为此，初中数学教师应积极使用科技教学用具，发挥多媒体教学模式功能作用，开展视听教学，以此促使数学知识的呈现方式变得更加充满意趣。

以初中数学八年级上册教材中的《认识分式》为例，分式是初中阶段的重点知识内容，对分式的理解越透彻，在完成数学题目解答以及运算的过程中就会更加快速。如教师可利用多媒体软件的视频播放功能，以动画的形式为学生提出设问：一家玩具店库存一批玩具，其中一种玩具的价格是每个a元，降价b元出售，在全部出售完毕后，销售总额降为x元，那么该玩具店的玩具库存为多少？并由视频展示最终结果。如此，不仅能够改变传统口头讲述教学模式的枯燥性，还能让学生更加透彻地理解分式，打造充滿意趣的视听教学，从而为接下来科技教学模式的创新应用奠定基础。

（二）使用人机对话系统，锻炼学生数学思维

数学运算是数学学习以及应用数学知识的必要使用途径，更是体现学习成效的关键载体。而若想提高学生数学运算成果以及运算速度，则需要加强对学生运算能力的训练，充分锻炼综合数学思维，从而提高思维敏捷度，能够花费最少的时间完成最精确的数学运算。为此，教师在以科技教育打造初中数学高效课堂的过程中，需要从科技教学软件中，选择能够辅助教师锻炼学生数学思维的软件系统，加强学生口算运算能力以及心算能力。继而在完成常规数学运算之时，能够借助口算优势提升综合运算效率，以此全面发挥出科技教学软件对学生学习成长的助推作用。

例如，数学教师可使用人机对话系统，由系统在一定时间内发出运算指令，要求学生在规定时间内完成运算，并向系统提交答案。系统则根据声音的收录功能记录学生答题结果，并对最终成果作出判断。同时，在应用人机对话系统锻炼学生运算能力的过程中，也可适当使用分层教育思想，按照学生学习能力适当调高或降低人机对话系统提出的问题难度，以此切实达到锻炼学生数学思维，提升运算能力的教学目标。因此，初中数学教师应积极开发科技教学软件的潜在使用价值，以人机对话系统作为助力学生运算能力以及数学思维强化的重要支柱，以此提高学习质量。

（三）采用3D建模软件，剖析立体几何模型

在数学的多种知识内容之中，可按照类型大致分为数学计算和立体几何[4]。其中立体几何是数学知识中较为重要，也是学习难度较高的知识内容，需要学生具有一定立体几何思维，能够根据图形展开空间想象，从而完成移位、分割和重组，对展开数学判断和运算起到良好助力作用。但立体几何教学也是较为难以开展的课程内容，无法利用口头讲述的方式将抽象的知识生动还原，进而影响最终教学效果。为此，数学教师需利用创新性教学思维，积极使用科技教学软件，以3D建模系统完成对立体几何的建构，利用科技展示立体效果，有效提高学生建模思维。

以初中数学八年级上册中的《图形的平移与旋转》为例，该知识是带领学生进入立体几何知识的初始内容，利用图形的移动来逐渐培养学生立体几何概念。教师可利用3D建模软件，将图形在旋转过程中的空间移位更好地呈现出来，重点表示图形在旋转前与旋转后的差异和位置关系，以此在日后完成立体几何知识计算的过程中，能够快速完成几何模型建构与分解。而利用科技教育手段辅助教师完成图形的平移、旋转和移位，可以加速知识在学生群体中的传播进程，充分提高课堂教学质量与教学效率，使学生在彰显创新性和科技化的教学模式中提高综合学习能力。

（四）记录保存学习日记，提升综合学习动能

在使用科技教学软件的过程中，除了部分日常应用广泛的科技教学软件之外，也有一些形式新颖，普及度不高的优秀软件，不仅能够给教师创新教学提供更多新颖观点，还可进一步加快科技教学模式在数学课堂中的融合深度，使数学课堂与科技教学完成深度捆绑，为实现构建高品质数学课堂贡献力量，提供助推作用。为此，初中数学教师应秉承创新教学思维，积极搜寻更多科技教育功能项目，并积极引用于数学教学活动中，充分释放科技教学软件潜在价值，使课堂教学效率更加高效便捷[5]。

例如，数学教师可在软件商店中选择能够让学生书写学习日记的APP，进行日结、周结与月结的学习记录。对于日结而言，可根据教师在课堂中的教学内容，评判自身对知识内容的掌握情况，从而做出一日总结。以此类推，完成一周总结和一月总结，以此促使学生养成良好学习习惯以及记录自身学习情况的反思行为。并以此作为学习目标和动力，将学习不足和缺失部分进行填补，大幅度提高自主学习意愿。因此，初中数学教师应利用科技教学软件，要求学生记录并保存学习日记，从而赋予充足学习动能。

（五）应用智能打分系统，促进数学与科技融合

测验是考查学生一段时间内对知识掌握情况的重要方法。需要教师根据学习内容进行出题，要求学生在规定时间内完成答题，再由教师批阅，从而做出合理打分。但此种形式过于传统，不仅会给教师额外增添工作量，人为误差也会造成最终结果的偏差，影响学生对自身学习水平的判断。为此，教师可应用智能打分系统，将卷面通过拍照的形态上传入系统内部，利用机器人完成对试卷的校对，并结合最终成果自动生成总成绩表格，结合学生往期成绩水平绘制条形动态图或柱状图。

例如，教师可将学生上交的试卷，利用高位照相仪进行照相和上传等一系列操作，由电脑系统对学生的试卷展开统一评分。为使评价结果更加趋于准确性，教师可对系统参数进行重置，规范评价标准和要求，如卷面是否工整干净，题面是否有空白未作答部分等，都可以作为评价学生最终学习成果的标准，使结果更加客观且具有参考价值。而在此过程中，能够充分加快科技教学与数学课堂教学的融合捆绑，在智能打分系统的助力下，构建生态高效的数学课堂。

五、结论

综上所述，鉴于科技教育对初中数学教学产生的积极影响和支柱价值，数学教师应针对科技教育在数学课堂的表现形式展开深入探究，从科学技术软件的表现形式入手，选择能够辅助数学教学，帮助学生吸收理解的科技功能，积极开展视听教学，有效锻炼学生数学思维，以此优化数学核心素养，为学生拓展深层次数学知识领域提供必需的思想品质以及学习素养。因此，初中数学教师应积极优化课堂教学策略，针对科技教育展开探索研究，以提高教学质量。

参考文献：

[1]王丽娟.“互联网+”时代初中数学信息化教学存在问题及改进策略[J].成功，2023（12）：36-38.

[2]何长奇.基于核心素养和双减的初中数学信息化教学研究与实践关键[J].学周刊，2023（4）：79-81.

[3]付国文，赵崇涛.信息技术在初中数学教学中的应用[J].中小学电教：下， 2022（9）：32-23.

[4]李晓雅.信息化背景下初中数学函数教学的策略研究[J].中小学电教：综合，2022（4）：39-34.

[5]木拉力·艾提.初中数学教学与信息技术多媒体的整合探究[J].中小学电教：下， 2022（7）：46-48.