信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的功能和整合分析

隨著社會(huì)信息化的快速發(fā)展，可以充分利用信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的特殊功能，發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程整合的優(yōu)勢(shì)，克服信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的不足，真正從數(shù)學(xué)教學(xué)規(guī)律自身特點(diǎn)出發(fā)，改變教師的傳統(tǒng)教學(xué)方式和學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生潛能，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，全面提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生素質(zhì)。

一、信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的特殊功能

傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，我們經(jīng)常利用實(shí)驗(yàn)的方法去探索和研究數(shù)學(xué)問(wèn)題，如教具演示、構(gòu)造模型、特殊值驗(yàn)證等。但是，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)為我們提供了進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的更有利的條件和時(shí)機(jī)。利用信息技術(shù)開(kāi)展初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降氖`，為學(xué)生進(jìn)行建構(gòu)性學(xué)習(xí)提供了有利的平臺(tái)。運(yùn)用信息技術(shù)可以形象直觀地揭示數(shù)形關(guān)系，模擬數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，為學(xué)生提供交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而引導(dǎo)學(xué)生親自參與到數(shù)學(xué)問(wèn)題的探索和解決之中。

（一）直觀演示數(shù)形關(guān)系功能

數(shù)和形是初中數(shù)學(xué)的兩大支柱，數(shù)形結(jié)合思想就是通過(guò)數(shù)與形（以數(shù)解形，以形助數(shù)）處理數(shù)學(xué)問(wèn)題。在初中數(shù)學(xué)中，諸如函數(shù)圖像的形成、圖形的變換、方程解的幾何意義等，都可以利用信息技術(shù)的直觀演示功能，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)模擬、過(guò)程演示、內(nèi)容重放等手段，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)直觀形象、變化有序地展示在學(xué)生面前，并引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考。

如在“反比例函數(shù)的圖像”的教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)的難點(diǎn)有兩個(gè)：一是雙曲線的形成，二是對(duì)雙曲線與兩坐標(biāo)軸無(wú)限逼近的理解。為了突破這兩個(gè)難點(diǎn)，我一改傳統(tǒng)的“教師示范——學(xué)生模仿——師生討論”的教學(xué)模式，把學(xué)生帶進(jìn)計(jì)算機(jī)教室，并為他們提供一個(gè)畫(huà)圖軟件，然后讓學(xué)生利用這一媒體技術(shù)，在教師的指導(dǎo)和幫助下，通過(guò)給自變量賦予更多的不同的數(shù)值，讓學(xué)生自己來(lái)“繪制”出雙曲線，并最終發(fā)現(xiàn)和歸納出反比例函數(shù)的圖像及其性質(zhì)。這樣的數(shù)學(xué)活動(dòng)，不是獨(dú)立地理解數(shù)與形，而是自然而然地由數(shù)到形，加深了學(xué)生對(duì)反比例函數(shù)的圖像與性質(zhì)的理解與掌握。

（二）發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證數(shù)學(xué)規(guī)律功能

計(jì)算機(jī)具有極其強(qiáng)大的運(yùn)算功能和圖形處理能力。利用“幾何畫(huà)板”中的測(cè)量功能，構(gòu)造動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)圖表，可以動(dòng)態(tài)的保持給定的幾何關(guān)系，便于學(xué)生自行動(dòng)手在變化的圖形中發(fā)現(xiàn)恒定不變的幾何規(guī)律，有效地發(fā)展學(xué)生的空間觀念，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握規(guī)律，提高思維能力。

例如，在“勾股定理”的教學(xué)中，我先讓每位學(xué)生利用“幾何畫(huà)板”畫(huà)出任意的直角三角形，并利用軟件的度量功能，測(cè)量三邊的長(zhǎng)度，結(jié)合小組討論的形式，進(jìn)行猜想和發(fā)現(xiàn)；然后再改變直角三角形的形狀，對(duì)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進(jìn)行一般性驗(yàn)證；最后填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，用數(shù)學(xué)符號(hào)和文字語(yǔ)言闡述這一規(guī)律，并設(shè)法進(jìn)行數(shù)學(xué)證明。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，勾股定理不再神秘，不再可畏。

（三） 變被動(dòng)為主動(dòng)功能

教育的本質(zhì)在于參與，即充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生最大限度的參與到教學(xué)中去，讓學(xué)生用自己的思維方式，主動(dòng)地獲取知識(shí)。在初中數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)操作計(jì)算機(jī)，真切的體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，在“做數(shù)學(xué)”中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，不僅有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握，而且有利于激發(fā)學(xué)生潛在的探究創(chuàng)新意識(shí)。

如在“一次函數(shù)的圖像與性質(zhì)”的教學(xué)中，我跳出傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽(tīng)、最后練”的教學(xué)框架，而是讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)的自動(dòng)繪圖功能，通過(guò)對(duì)一次函數(shù)圖像（直線）的拖動(dòng)，觀察不斷變化的數(shù)據(jù)，思考著幾個(gè)變量之間的關(guān)系，最終自己發(fā)現(xiàn)和歸納出圖像與系數(shù)的關(guān)系。這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，已不再是單純地依賴模仿與記憶，而是通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、自主探索，主動(dòng)地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流。在教師適時(shí)適度的指導(dǎo)下，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好進(jìn)行有方向性的學(xué)習(xí)和探究，這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的。

二、信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有機(jī)整合的實(shí)例分析

信息技術(shù)和課堂教學(xué)的有機(jī)整合與傳統(tǒng)教學(xué)相比，它的最大特點(diǎn)是可以最大限度地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變，而“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教學(xué)模式”正是其于交互型整合方式所產(chǎn)生的，目的是創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生能夠在老師的引導(dǎo)下自主建構(gòu)知識(shí)，變被動(dòng)的聽(tīng)和練為主動(dòng)的探索和運(yùn)用。下面以《勾股定理的應(yīng)用》在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)為例來(lái)進(jìn)行實(shí)例分析。

（一）制作課件設(shè)計(jì)

數(shù)學(xué)是現(xiàn)實(shí)生活的數(shù)量化和抽象化，就是說(shuō)數(shù)學(xué)知識(shí)是從實(shí)踐中起源的，同時(shí)，數(shù)學(xué)必須解決實(shí)際問(wèn)題，要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。所以，在本堂課的引入和高潮部分都以實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)化為基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)生的興趣，同時(shí)讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)的巨大魅力。課件以網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上，分為五個(gè)頁(yè)面，學(xué)生可以自由切換。但是，在頁(yè)面的排列上按照知識(shí)的科學(xué)性為序，從產(chǎn)生到運(yùn)用，從易到難，方便學(xué)生自學(xué)。同時(shí)，例題以中考題為基礎(chǔ)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木帲鰪?qiáng)了開(kāi)放性，給學(xué)生自主探索的空間。最后，本課件強(qiáng)調(diào)了師生的互動(dòng)性。

（二）教學(xué)過(guò)程舉例

1.知識(shí)探索 請(qǐng)學(xué)生列舉一個(gè)能用勾股定理解決的生活實(shí)例。此過(guò)程安排學(xué)生提前完成。學(xué)生可以去上網(wǎng)查找有關(guān)例題，然后整理下來(lái)，交給老師，老師再?gòu)闹谐槿【哂写硇缘膸最}，拿到課上供大家交流。

學(xué)生在上網(wǎng)查找的過(guò)程中，可以接觸到許多與勾股定理有關(guān)的知識(shí)，這樣既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了他們的思維能力，又鍛煉了動(dòng)手能力，充分體現(xiàn)了學(xué)生自主探索并自由建構(gòu)的過(guò)程，體現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)生于實(shí)踐的思想，符合新課標(biāo)理念。

2.應(yīng)用舉例

例1：王旭媽媽買了一部29英寸的電視機(jī)。王旭量了電視機(jī)的屏幕后，發(fā)現(xiàn)屏幕只有58厘米長(zhǎng)和46厘米寬，他覺(jué)得一定是售貨員搞錯(cuò)了。你同意他的想法嗎？你能解釋這是為什么嗎？（1英寸=2.54厘米）

例題中出現(xiàn)的是學(xué)生的真實(shí)姓名，這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的自豪感，對(duì)其他同學(xué)也是一種期待和激勵(lì)。學(xué)生用勾股定理的知識(shí)解決這個(gè)問(wèn)題是輕而易舉的事情。通過(guò)這道例題，學(xué)生既鞏固了勾股定理的知識(shí)，又學(xué)會(huì)了一個(gè)生活常識(shí)，原來(lái)電視機(jī)的大小是憑電視機(jī)屏幕對(duì)角線的長(zhǎng)度并用英寸作單位來(lái)度量的。

例2：“平平湖水清可鑒，面上半尺生紅蓮；出泥不染亭亭立，忽被強(qiáng)風(fēng)吹一邊；王青觀看忙向前，花離原位二尺遠(yuǎn)；能算諸君請(qǐng)解題，湖水如何知深淺”。請(qǐng)你幫助王青算出湖水的深度。

這是一道詩(shī)意化的題目，題目本身就能較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我根據(jù)題目意思，利用《幾何畫(huà)板》，再現(xiàn)紅蓮的搖擺過(guò)程，加深學(xué)生對(duì)題目意思的理解。學(xué)生根據(jù)圖示易知，進(jìn)而利用勾股定理去解決它。

在信息化時(shí)代的大背景下，只要我們充分認(rèn)識(shí)信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的特殊功能，肯于研究和探索實(shí)踐信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有效整合，就可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，全面提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生素質(zhì)。