初中數學教學與現代信息技術的整合

初中數學教學與現代信息技術的整合

摘要：本文對現代信息技術在初中數學中的應用提出了一定的措施，以期提高初中數學與現代信息技術整合的實用性，達到優化學習過程和學習資源的目的。
關鍵詞：學習興趣；主體性；信息技術
        隨著社會信息進程的日益加快，人類面臨一個新的教育命題：掌握和運用信息技術。
        《數學課程標準》前瞻性地指出：數學課程的設計與實施應重視運用現代信息技術，把現代信息技術作為學生學習數學和解決問題的強有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多精力投入到現實的、探索性的數學活動中去。
        以計算機為核心的信息技術主要指多媒體計算機，教室網絡，校園網和因特網等。作為新型的教學媒體，當數學教學與它們密切整合時，它們能給新型教學結構的創建提供最理想的教學環境，它們能為數學課程改革提供全新的教學方式和學習方式。
        初中數學與信息技術的整合，是從數學教學的需要出發，確定哪些環節、哪些教學內容適合使用現代信息技術，并選用合適的軟件，創造相應的學習環境，推進現代信息技術在數學中的輔助教學，達到優化數學教學的作用。
        下面根據筆者數學教學中的實踐經驗，談談初中數學與信息技術整合的幾點嘗試作法。
        一、巧借信息技術的交互性，激發學生學習數學的興趣
        1.人機交互是計算機的顯著特點，計算機可以產生出一種新的圖文聲色并茂的、感染力強的人機交互方式，而且可以立即反饋。
        這種交互方式對于數學教學過程具有重要意義，它能有效地激發學生的學習興趣，使學生產生強烈的學習欲望，因而形成學習動機。
　　題組訓練是數學課堂教學的一個重要環節，傳統的方法是點幾位學生（或自愿）到黑板上演板，完畢后教師再講評強調。人機交互則會出現一片新天地。
　　用Authorware制成題組訓練課件，學生筆算后，選擇正確答案。若答對了，窗口立即彈出激勵性文字：“你答對了，真了不起!”若答錯了，窗口馬上顯示“你答錯了，請再試一次!”直至出現正確結果，如果三次嘗試失敗，則顯示解題步驟。這樣處理，學生學習興趣濃、效率高。
　　若在網絡教室上課，每個學生都有參入機會，教師也能從服務器上迅速查出答題的正誤率，借此調整自己的教學方式。
        2.人機交互有利于發揮學生的主體作用，有利于激發學生自主學習的積極性。
        傳統的數學教學，教師是主宰，學生是配角，從教學內容、教學方法、教學步驟，甚至練習作業都是教師事先安排好的，學生只能被動參入這個過程。而優秀的多媒體課件所提供的交互式學習環境中，學生可以按照自己的學習基礎，學習興趣來選擇所學的內容的深淺，來選擇適合自己水平的練習作業。
        初中數學復習課或習題課，特別適合人機交互的學習環境，因為初中數學教師完全有能力制作這類課件。從前置知識復習，精選例題講解，到鞏固練習作業，每一教學環節都可以設置成不同的層次，學生根據自身情況，選擇性地進入相應層次，當然還有機會進入高一層次。這種交互性所提供的多種的主動參與活動，為學生的主動性、積極性的發揮創造了良好的條件，從而使學生能真正體現出學習主體作用。
        二、巧借信息技術，完成學生對數學知識的獲取與保持
        信息技術提供的外部刺激是多種感官的綜合刺激，它既能看得見（視覺），聽得著（聽覺），還能用手操作（觸覺），這種多樣性的刺激，比單一地聽教師講解效果好的多。同時信息技術的豐富性、交互性、形象性、生動性、可控性、參與性大大強化了這種感官刺激，非常有利于知識的獲取和保持。
        1.化無形為有形
        初中數學理性知識成分太重，傳統的教學只片面強調邏輯思維訓練，缺乏充分的圖形支持，缺乏供學生探索的環境，于是只能靠學生的死記和教師的說教了。比如，學習九年級幾何“點的軌跡”一節后，學生最終會知道“軌跡”是一些直線或射線，但對“軌跡”是毫無想像力的。《幾何畫板》能有效地解決這一問題，它顯示的“點”一步步動態有形地組成直線或射線，旁邊還能顯示軌跡中“點”的條件，這種動態的有形的圖形是十分完整的、清晰的，它遠遠超出教師的“把軌跡比喻成流星的尾巴”。
        2.化抽象為直觀
        初中數學的概念教學是教學中的難點，學生幾乎被動地從教師那里接受數學概念，只有靠強化記憶知道概念的共性和本質特征。九年級代數中的“函數”是一個典型的概念教學，教學時關鍵是讓學生“對于x的每一個值，y都有唯一值與它對應”，有一個明晰直觀的印象。運用多媒體的直觀特性，分別顯示解析式y=x+1，《數學用表》中的平方表，天氣晝夜變化圖像，用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于x的每一個值，y都有唯一值與它對應”，最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄像，引導學生把水位設為y，時間設為x，就形成了y與x的函數關系。這不僅能引起學生的自豪感，而且讓學生對函數概念理解的非常透徹。

     3.化靜止為運動 
        運動的幾何圖形能更加有效地刺激大腦視覺神經元，產生強烈的印象。初中幾何《圓》這一章，各知識點都是動態鏈接的，許多圖形的位置發生變化，圖形間蘊藏的規律和結論是不變的。
        熟悉《幾何畫板》的教師，無一例外會用《幾何畫板》來演示“圓冪定理”，即相交弦定理→割線定理→切割線定理→切線長定理，鼠標一動，結論立現，效果相當好。其實像“垂經定理”、“圓心角、弧、弦、弦的弦心距關系定理”等等，需要用“翻折”“旋轉”“平移”等知識證明的定理，都可用《幾何畫板》動態揭示知識的形成過程。有些題目，不經意用鼠標移動一個點，圖形變化了，結論仍然成立。
        4.化繁瑣為簡明
        計算機輔助教學的一個重要出發點是更好地實現教學目標，突破重難點，提高課堂教學效率。九年級代數“頻率分布”，在傳統的教學中，教師引著學生在“60名女學生身高”數據中，找最大值，最小值，再分組，一個一個地數出每組中數據的個數，計算頻率，繪頻率分布表，畫頻率分布直方圖，既繁瑣又費時。
        用計算機輔助教學，簡潔明了，把60個數據輸入Excel，排序，最大值和最小值，各組中的頻數，一目了然，用Excel還能方便地繪出柱狀圖，類似頻率分布直方圖。若教師重點講透步驟、方法和道理，把非智力過程交給計算機處理，這樣才能提高課堂效率。培養學生運用信息技術的能力，是信息社會對基礎教育的需要，也是教育面向現代化的需要。
        三、巧借信息技術，培養學生的創新精神和發現式學習
        信息技術的豐富資源，能為數學教學提供并展示各種所需的資料，包括文字，聲音，圖片，視頻等，能創設、模擬各種與教學內容相適應的情境，為所有學生提供探索復雜問題、多角度理解數學思想的機會，開闊學生數學探索的視野。
        九年級幾何“探究性活動：鑲嵌”，可分三個階段進行：
　　第一階段為進入問題情景階段，教師投影“美麗的鑲嵌世界”，把學生引進一個五彩繽紛的圖案王國之中，并提出探究的各種問題。
　　第二階段為實踐體驗階段，學生利用校園網資料，搜集一些平面鑲嵌圖案，在教師的啟引下，由簡單到復雜，逐步探究各種問題，并總結規律和歸納結論。
　　第三階段為表達交流階段，每組學生把探究成果貼在“我的成果”目錄中，互相交流，對比，歸納。
　　特別一提的是，教師提供了邊長相等的3-24邊正多邊形，配上不同顏色，鼓勵學生設計一、二個地板的平面鑲嵌圖，課堂氣氛頓時高漲起來，學生經過設計，復制、粘貼、組合 ，排列出的圖案千姿百態，有些圖案大出教師意外，很有創意。
　　由此可見豐富的信息資源，開拓了視野，激活了思維，增強了想像，從而培養了學生的創新精神，改變學生學習方式，讓學生樂意并有更多的精力投入到現實的探索性的數學活動中去。
　　當然，初中數學與信息技術的整合，并非強調所有的數學內容都適合計算機輔助教學，它只可巧用，不能濫用。
　　就如《數學課程標準》所指出的：我們不提倡用計算機上的模擬實驗來代替學生能夠從事的實踐活動；我們不提倡利用計算機演示來代替學生的直觀想像，來代替學生對數學規律的探索。憑風巧借力，送我上青云，初中數學的課程改革只有巧借現代信息技術的優異性能，才能使二者的有機整合提升到一個新的高度，從而達到優化數學的學習過程和學習資源的目的。
參考文獻：
[1]馬忠林.數學學習論[M].廣西：廣西教育出版社，1996.

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