利用信息技術優化初中數學課堂教學

汪筠芬

【摘要】初中數學課程新標準強調信息技術與初中數學課的有機整合，文章論述了信息技術在數學課堂上的作用及優勢，并提出了整合過程中所應注意的問題

【關鍵詞】信息技術;初中數學教學;學習興趣;自主學習

在信息技術高速發展的當代，掌握和運用信息技術顯然是很必要的。在新的初中數學課程標準中，提出了新的教學理念，其中就有一條強調了信息技術與中學數學教學的整合，明確指出初中數學課程應提倡實現信息技術與課程整合的有機整合，提倡利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的課程內容，在保證筆算訓練的前提下，盡可能使用科學型計算器、各種數學教育技術平臺，加強數學教學與信息技術的結合，鼓勵學生運用計算機，計算器等進行探究和發現，信息技術與初中數學課程整合是改進課程內容呈現方式的需要，是改進學生數學學習方式的需要。這樣，應用信息技術將成為教學過程的有機組成部分。

信息技術與數學課堂教學的整合是指在數學課堂教學的過程中，把信息技術、信息資源、信息方法、人力資源和教學內容有機結合，共同完成課堂教學任務的一種新型教學方法。它能改革傳統教學模式，培養學生的創新和實踐能力。所以，為了跟上時代的腳步，適應改革的新課程標準，我們要充分利用信息技術的優點，發揮信息技術的優勢，積極自覺地進行與信息技術的整合。

一、利用信息技術上數學課的優勢

（一）有助于培養學生的數學思維能力

數學偏重于邏輯推理，偏重于培養學生的抽象思維能力。利用信息技術支持下的動畫演示，生活中的數學問題的情景再現，可以讓學生從具體問題到抽象概念，從特殊問題到一般規律，逐步通過自己的發現、探究去思考數學、學習數學。

在課件《生活中軸對稱》的制作中，我利用網絡展示了生活中大量的軸對稱圖形，又利用蝴蝶飛舞的視頻吸引學生注意力，然后將一只蝴蝶框定放大成為平面圖形;在講授多面體的展開圖時，學生和教師都可以充分利用實物，給正方體的六個面標上字母A、B、C、D、E、F，但由于實物不透明，學生觀察不方便。因此，我利用《幾何畫板》做了個正方體，給六個面著不同顏色并標上字母且可透視，再結合實物進行教學，這一過程讓學生直接感受到數學來源于自然，抽象于實踐，創設了數學教學的良好情境，建構了較理想的學習環境，收到了較理想的教學效果，使學生比較自然地接受數學概念，同時開闊了學生視野，有助于發散思維的培養。

（二）有利于增加課堂容量，提高課堂效率

利用信息技術為學生創建了良好的認知環境，為學生掌握新知識提供了捷徑。構建學生的認知結構，數學教學必須改變只著眼于學生知識的積累，以掌握知識的“量”的多少來判斷教學質量的高低，而忽視使學生從數學知識的內在聯系上把握數學知識結構的現狀。

例如：在學習“勾股定理”時，教師可以利用網絡等信息技術收集一些與勾股定理有關的素材，如《外星人與勾股定理》，以此創設情景激發學生的興趣，激發了學生學習勾股定理的熱情后，提出以下問題：勾股定理的內容是什么？談談它的由來。它的證明方法有哪些？它可以解決我們生活中哪些問題？勾股數等。其次討論分析以上問題，然后分小組分任務解決。第三，學生明確目標后，帶著問題獨立地通過網絡進行搜索、收集相關的信息。第四，引導學生通過網絡進行各種形式的協作學習，發揮自己的聰明才智和想象，總結解決的辦法，通過電子郵件、騰訊QQ實時聊天或在BBS上發表帖子交流，并討論它的可行性，以及收集到的信息是否有效。第五，收集到與勾股定理的信息后，由學生匯總信息，完成課題的小結并打印成冊，得到《勾股定理史話》，《畢達哥拉斯與勾股定理》，《勾股定理的證明方法》，《勾股定理在生活中的應用》，《勾股數研究的現狀》等，最后由小組成員向全體同學做出書面匯報，并要求學生回憶探索與協作的過程，反思如何從問題中提取數學知識、怎樣才能找到需要的信息、如何選擇有用信息、解決該問題用了哪些數量關系、與小組成員協作是否愉快、學習伙伴有哪些值得自己學習的地方、打算以后怎么應用這些數學知識和學習方法等。通過這一過程，全體同學基本上對勾股定理及其應用等相關知識都有有了比較好的掌握和理解。

（三）有利于激發學生自主學習的積極性

德國教育家第斯多惠指出：“教育的奧秘不在傳授，而在激勵、喚起和鼓舞。”我們通過直觀而形象的教學手段，以其新穎性、趣味性、藝術性吸引學生的注意力，為學生創設符合心理特征的教學情境，正是對激勵、喚醒、鼓舞的這一教學藝術的詮釋。在教學中創設激發學生認知內驅力、激活其思維的情境，學生就會感到親切，將信息技術應用于教學，能讓教學形式有趣、新穎，生動形象，從而萌發對數學的情感，進而產生自主學習的積極性。

例如：在學習“反比例函數”時，我利用flash設置“圓柱的煩惱——怎樣減肥”這樣一個故事來制造懸念：有一個圓柱國王，住滿了形形色色的圓柱，其中有一個底面積，高為?的圓柱，膀大腰圓，威風八面，自己以粗壯為美，可近來卻憂心忡忡，忽然變得自卑起來，探問何因？原來其他苗條的圓柱都在嘲笑它，說它太胖了，愛美的圓柱?既想讓自己的空間優勢不變（體積不變），又想讓自己變瘦，想變成?高，它使出了渾身解數，也沒能實現自己的愿望，聰明的同學，你能幫助圓柱?解除煩惱嗎？這樣乘勝前進，引導學生探究用反比例函數解決實際問題。

這樣的帶有俏皮的童話故事，能激發學生的好奇心，迅速調度學生的情緒，激發學生的求知欲，激活學生的知識儲備，而使學生在數學王國里積極地思考、學習，達到事半功倍、省時高效的目的。

（四）有利于學生對數學知識的重難點掌握和記憶

對于初中學生來說，正處于形象思維向抽象思維的過渡階段，形象思維的優勢大于抽象思維。事物或圖像比抽象的語言和公式要有說服力的多，再加上他們好動、好奇，容易被直觀、有趣的事物吸引，并且有意注意時間短、持久性差等特點往往影響教學效果和教學質量，因此多媒體信息技術就有了很大的用武之地。由于動畫技術是信息技術的優勢之一，因此完全可以引入課堂，參與教學。它形象具體，動靜結合，聲色兼備，所以恰當地加以運用，可以變抽象為具體，調動學生各種感官協同作用，降低教師教學難度，突破重難點，從而有效地實現精講、精練。

1、從抽象到直觀，使之促進學生理解數學知識。例如：在學習“函數的概念”時，為了讓學生對“對于?的每一個值，都有唯一值與它對應”這一概念有一個明晰直觀的印象，我運用多媒體的直觀特性，分別顯示解析式，《數學用表》中的平方表，天氣晝夜變化圖象，用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于?的每一個值，都有唯一值與它對應”，最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄相，引導學生把水位設為，時間設為，就形成了?與?的函數關系。不僅引起學生的自豪感，而且對函數概念理解非常透徹。

2、由靜態到動態，讓學生真實感受知識的形成過程。例如：“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。其實象“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。

3、以數解形，形象直觀地揭示數形關系。例如：在“反比例函數的圖象”的教學中，傳統教學的難點有兩個：一是雙曲線的形成，二是對雙曲線與兩坐標軸無限逼近的理解。為了突破這兩個難點，我一改傳統的“教師示范———學生模仿———師生討論”的教學模式，把學生帶進計算機教室，并為他們提供一個畫圖軟件，然后讓學生利用這一媒體技術，在教師的指導和幫助下，通過給自變量賦與更多的不同的數值，讓學生自己來“繪制”出雙曲線，并最終發現和歸納出反比例函數的圖象及其性質。這樣的數學活動，不是獨立地理解數與形，而是自然而然地由數到形，加深了學生對反比例函數的圖象與性質的理解與掌握。

（五）有利于分層教學的實施

數學是一門基礎學科，是學好物理、化學等學科的基礎。它對一個人的邏輯思維能力和理解力都具有較高的要求。因為個體差異，學生理解和掌握的程度又各不相同。這樣使得學生在數學學科的學習過程中存在很多不同的問題。如果我們按照傳統的方式——講演法很難顧及到不同層次的學生，也特別容易形成“滿堂灌”。將信息技術與數學課程的整合，在分層教學上有著獨特的優勢。

例如：我在講解“三角形全等的判定”時，我就將這節內容做成網頁，分成“判定定理”、“例題解析”、“知識探索”、“牛刀小試”、“中考試題”。在“牛刀小試”、“中考試題”這兩部分的試題由易到難，學生可以根據自己對知識的掌握情況而選擇不同層次的題目，并且題目與答案均有超鏈接，學生可以自由點擊。這樣學生就能及時得到反饋，讓不同層次的學生均能有成就感，同時也給學生自主探索的空間。在這種網絡環境下的學習，打破了傳統的課堂教學內容不可重現性，讓學生根據自身的需要去側重解決自己的難點，真正實現了分層教學。

二、信息技術在與初中數學整合教學中的作用

（一）、信息技術可以作為信息處理的工具

在生活中我們總是會利用各種信息，經過對信息的加工選擇出有價值的信息，而且這些信息是要儲存和傳遞的。在這個過程中我們往往是利用信息技術來獲取信息、加工信息、儲存以及傳遞信息，信息技術是信息處理的工具。在數學整合的教學實施中首先需要將教學內容信息化處理，形成學習資源，利用信息化環境展開教學，學生利用信息技術獲取有價值的信息和知識，最終完成對知識的意義建構。信息技術為數學教學設計提供了豐富的背景資源，能使學生充分發揮視覺、聽覺、觸覺等多種感官的協同作用而更有效地進行數學學習。

（二）、信息技術可以作為計算，作圖，數據處理的工具

我們在數學的學習和應用中往往需要進行大量的、繁瑣的計算，需要做出復雜的圖形或者圖象，需要進行大量的數據處理。信息技術可以幫助我們完成這些基礎性的數學活動，從而使得我們可以把精力集中在對問題的思考與分析、對數學規律的探究與反思、對數學本質的理解與把握，從而提高數學教學的效率和效果。

（三）、信息技術可以展示和發展數學思維

數學是一門抽象的思維學科，數學活動的核心是數學思維。數學具有鮮明的特點，數學概念高度抽象、數學語言科學簡潔、數學邏輯體系嚴密、數學思想方法深刻。當我們在抽象思維遇到障礙的時候，可以利用信息技術來直觀形象的展示數學對象，而且還可以展示數學對象的構造和變化過程，反映出數學本質、展示出數學思維。因此，信息技術使得數學對象形象化，使得數學關系明顯化，能夠展示和發展數學思維，幫助我們理解和把握更高層次的數學對象，展開高水平的數學思維活動。

（四）、信息技術可以提供豐富的學習資源

在教學的過程中，信息技術可以作為方便的教具，教師可以利用信息技術制作課件創設教學情景，也可以使用現成的課件、資源庫，綜合利用各種資源，選擇能夠揭示所需問題的數學本質的資源組織教學，形象直觀地演示數學對象，動態得展示數學關系，揭示數學本質，表達數學思維，創設出展現知識的產生、發展、變化發展的數學情景，吸引學生主動進入學習情景去感知、理解、建構數學的意義，提高課堂教學效率和效果。

三、信息技術在與初中數學的整合中應該注意的問題

（一）教師不能流于形式，要始終要起到主導作用

信息技術的介入應體現一種新的教育觀念，而不只是教學內容數量上的增多，手段上的新穎，課堂教學活動的主體是人。教師不僅是知識的傳授者，還應是知識發生、發展的播種者及澆灌者，更應是學生處事的模范。靈活的應變能力，嚴謹的求學態度，嚴密的邏輯思維，這些都要靠師生之間的心靈感應，靠教師以自身的人格魅力和富有情趣的講解，通過師生間的情感互融，來調動學生積極參與。我們不應讓“人機對話”取代人與人之間的情感交流，否則，現代媒體成了教學機器，教師成了鍵盤手。課堂教學必須從教學的目標和技術的特點出發，結合教學內容，貫徹實事求是的原則，在保證數學基本技能訓練的前提下，有選擇地適時采用，講求必要性、適度性、實效性，不能追求形式，為了整合而整合。

（二）多媒體課件的制作應不求時髦，但求實用

課件的運用應整合于課堂教學內容之中，針對以抽象思維、邏輯推理為培養目的的數學教學，課件中存儲內容要精練，畫面要簡潔，講解和推導應由教師引導學生通過合作探究自主完成。為幫助解決數學中數形結合的難點，理解抽象于實踐而又指導實踐的數學思想，我們認為，應根據數學自身特點，充分利用信息技術的交互功能，將課件設計成一些相對獨立，又相互聯系的模塊，讓老師能按自己組織教材需要，針對各自不同教學思路，靈活調用各模塊里的內容，設計自己的教學過程，表現自己的教學風格。

（三）網絡電子教室應成為數學教育的理想場所

在人手一機的網絡教室，學生可以在教師指導下，自己動手操作、觀察、發現、研究問題，在網絡中查找數學資料，形成學生動手“做數學”的模式。學生成為學習的主人，不再把學習數學看成負擔，增強了學好數學的信心，享受學習數學的樂趣。學生直接動手操作，使實踐能力、觀察能力、歸納能力都會得到很好的鍛煉，更有助于培養思維能力，創新能力。

總之，多媒體輔助數學教學的立足點是“輔助”，而不是替代，更不是趕時髦，擺花架子。許多傳統的教學方式對發展學生的數學思維品質仍然必不可少，恰當地使用現代媒體，能錦上添花;過分地強調多媒體輔助數學教學的作用，會導致平庸、單調的操作，師生之間缺乏交流、而且會造成學生思維和推理的單一化，以致對學生的智力發展、包括直觀思維、創造性思維以及想象能力等數學思維品質造成不利