基于信息技術環境下初中數學課堂教學的有效性

宋愛玲

[摘 要] 數學教學中，把信息技術和數學教學合理地進行整合，發揮信息技術在數學課堂各個教學環節的優化作用，把學習空間還給學生，有效地促進學生自主學習，主動發展，培養創新能力，提高課堂教學的有效性.本文從靜態圖片的有效性、動畫演示的有效性、人機交互的有效性、數學游戲的有效性四個方面進行論述.

[關鍵詞] 信息技術；數學課堂教學；有效性

《數學課程標準》（實驗稿）提出：數學學習“不僅要考慮數學自身的特點，更應遵循學生學習數學的心理規律，強調從學生已有的生活經驗出發”. 因此，初中數學多媒體課堂教學也應該從學生的心理規律、生活實際出發，創設有效的數學教學情境、設置學生易于接受的教學活動，幫助學生理解數學問題.

靜態圖片的有效性——刪繁就

簡，直奔主題

靜態圖片，相對于動畫圖片而言，在初中數學教學中為了說明問題的方便而插入到數學教學課件中.

課例1 新課程教學評比，內容是“平行四邊形的特征”.

第一位教師呈現俄國畫家康定斯基的一幅名畫，“同學們，大家都學過平行四邊形吧，這是俄國畫家康定斯基的一幅名畫，我們來看一下，里面有沒有平行四邊形呢？”

學生啞然. 稍后有學生舉手……

第二位教師呈現的是第27屆奧運會中劉翔奮勇奪冠的場面，“同學們，大家對畫面上的情境一定很熟悉吧. 他是誰？”

“劉翔！”學生幾乎是歡呼著.

“對，劉翔，奧運會中劉翔勇奪冠軍是我們學習的榜樣，那么大家在這里有發現平行四邊形嗎？”

“……”一下無語.

第三位教師呈現的是兩幅生活中常見的圖片，“同學們，小學時我們已經學過平行四邊形，下面我們先借助圖形回顧平行四邊形的概念……同學們能在圖片中找到平行四邊形嗎？”

“能. ”

“大門的可伸縮的架子. ”

“大樓里的門與窗. ”

……

這三位教師在這里都是利用靜態圖片創設教學情境，情境教學的依據是心理學的“移情原理”，它是指學生的情緒在暗示的作用下被喚起后，易于將自己的情感移入所感知的教育教學的內容之中. 在第一位教師利用靜態圖片的教學中，由于俄國畫家康定斯基的名畫線條豐富多彩，平行四邊形顯得猶如大海中的針，一般的初中生很難從中發現平行四邊形；在第二位教師利用圖片的教學中，學生首先注意到的是劉翔而不是柵欄，所以劉翔在這里顯得“喧賓奪主”了；在第三位教師利用靜態圖片的教學中，由于圖片的內容接近學生的生活實際和顯而易見的平行四邊形，學生很容易發現.因此在教學中，我們要根據初中生的心理特點選擇靜態圖片，使教學情境對學生有意義或接近學生的生活實際，而不是設置與學生生活中的現實問題相隔絕的教學情境. 目前網上或大多數教師制作的數學課件背景絢麗多彩、熱鬧非凡，其實都有干擾學生發現問題之嫌，也有悖于數學簡潔美的特點.

動畫演示的有效性——演示過

程，揭示規律

動畫是利用人視覺暫留的特性，快速播放一系列連續運動變化的圖形圖像，它可以演示物體運動、變化的過程. 在初中數學教學過程中通過演示動畫可以讓學生把握圖形的運動變化規律. 合理使用動畫可以收到事半功倍的教學效果.

課例2 在引入中，小王老師設置了以下（畫一畫）的教學情境：

早晨，鮮紅的太陽從東方冉冉升起……從這里你能得到太陽與地平線的幾種位置關系嗎？試畫出來（學生理解了這個情境之后，教師點擊頁面，出示鮮紅的太陽從東方冉冉升起的情境，然后讓學生獨立畫出來，教師觀察學生畫圖）. 學生興趣盎然地用圓規和直尺畫出圖形……通過學生的操作，學生畫出了“七種不同的圖案”，然后教師根據學生畫出的七個圖形引導學生從直線與圓的交點個數進行分類、歸納.

課例3 在引入中，小張老師利用多媒體出示：直線和圓的幾種關系圖. 問：“大家看這里，這些圖中都有什么幾何圖形啊？”

“直線和圓. ”

“那么直線和圓有哪幾種位置？”

“……”

從表面上看，小張老師的教學熱鬧，小王老師的引入比小張老師的引入多了動態的演示，兩者都能完成教學任務. 實際上，小張老師的教學只是為完成任務而教學，在引發學生的思維上卻是一如平靜的水面；小王老師利用動畫再現了早晨鮮紅的太陽從東方冉冉升起的生活情境，形象生動，很容易激發初中學生的思考，而且在太陽從地平面下上升到地平面上的過程中隱含了直線與圓的三種位置關系（相離、相切、相交），同時也為學生提供了極好的動手操作、探究的機會. 如果沒有“畫一畫”的教學情境就不可能有后續的直線和圓的多種位置關系，更不會有直線和圓的七種位置的分類、歸納等有利于學生數學能力的培養教學活動. 從知識的背景出發，感知越豐富，觀念越清晰，形成概念和理解知識就越容易，獲取的知識也就更規范化，更具有系統性. 因此，要使學生理解抽象的數學概念，在多媒體教學中，我們必須為學生提供必要的感性材料，使之借助圖形的變化過程進行思維，從而逐步理解和掌握知識并運用于生活.

在初中數學中，能夠用動畫演示的內容很多，如需要在運動中發現規律的幾何問題和具有多個答案的幾何問題，以及代數中的行程問題、效率問題、視圖問題等，我們都可以運用動畫予以演示來幫助學生理解數學問題. 主要工具有《幾何畫板》，其他多媒體課件制作系統，如速龍課件制作系統、flash等都有較強的動畫制作能力的軟件. 利用幾何畫板制作的動畫能動態演示圖形的位置關系和數量的變化規律.

人機交互的有效性——引發思

考，自主探索

人機交互由兩方面組成：一方面是指教師或學生對課件中的媒體對象進行操作；另一方面課件對教師或學生的操作進行反饋. 這兩者的作用是相互的. 多媒體課件的真正魅力就在于它的交互性，它能有效地激發學生進行自主探索.

課例4 在《有理數乘法（一）》的教學中，當學生可以根據“兩個因數的符號”來分類的時候，筆者出示了這樣的課件頁面.

（注：頁面中的式子被拖到相應的方框內后，對“分好了”按鈕進行操作時，課件會對操作的結果進行反饋）在對學生操作進行指導后，筆者讓一位成績并不理想的學生上來操作. 該生第一次分類出錯時，其他學生居然個個舉手，要求上來操作，筆者鼓勵該生繼續探索，經過多次的失敗操作，該生最后終于分對了. 然后筆者讓該生試著解釋分類的原因，在筆者的幫助和鼓勵下，結果能比較完滿地完成，該生充滿了信心.

由上面的案例可以知道，學生根據多媒體課件的反饋，不斷地總結失敗的經驗，最后得到正確的結果. 因此，人機的交互性能夠對多種感官進行綜合刺激，增加視覺信息，使主客體相互作用，在學生的頭腦中得到能動的反映，有利于培養初中生自主探索的精神. 所以對具有交互性的多媒體進行操作是“讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型并進行解釋與應用的過程”.

初中數學中的填空題、是非題、選擇題、分類的題目、填表、連線題……都能制作成人機交互的形式. 另外，很多知識的探究過程也可以制作成人機交互的形式. 只可惜這樣的課件很少，大多數數學課件多是PowerPoint的課件，缺乏交互性.

數學游戲的有效性——親身體

驗，激發興趣

古往今來的數學教育的理論和實踐都已證明，游戲對于數學教育具有極大的價值. 馬丁·加德納曾經對游戲作了相當正確的評價——“喚醒學生最好的辦法是向他們提供有吸引力的數學游戲、智力題、魔術、笑話、悖論、打油詩或那些呆板的教師認為無意義而避開的其他東西”. 但并非所有的游戲都是有積極意義的，目前許多兒童沉迷于游戲而不能自拔就是一個佐證. 所以在初中數學教學中，關鍵是教師該如何發揮數學游戲的積極作用.

在進行教學《事件的可能性》時，筆者設計了“石頭、剪子、布”的游戲，程序自動統計游戲的總次數、勝的次數、敗的次數、和的次數以及勝的百分率（如圖3所示）. 筆者采取了兩種不同的教學方案：

課例5 筆者介紹了“石頭、剪子、布”的游戲后，筆者自己操作了10次，再讓四個小組的學生推薦本組代表上來操作. 學生興趣盎然，熱情高漲，最后筆者引導學生探究為什么勝率約是三分之一，學生都能得出正確的結論.

課例6 筆者介紹了“石頭、剪子、布”的游戲后，筆者自己連續操作，發現學生在筆者開始操作的時候還是比較熱情，但到后來熱情慢慢地降低，教學效果可想而知.

由上面兩個課例來看，學生最關心的是自己操作的結果，喜歡體驗從自己的電腦操作中獲取成功的喜悅，所以教師一定要將游戲交到學生的手里，注重游戲的過程，在學生游戲的過程中注意加以引導和調控，使游戲真正地能刺激學生學習的主動性和積極性，為初中數學課堂教學服務.

課例7 在有理數的運算的練習中有一個計算24的游戲，于是編寫程序，用了一節課的時間讓學生進行“24點”游戲的比賽，操作的頁面如圖4所示：

本游戲采取分組競賽的方法，先隨機出題，學生考慮成熟后讓最先想出的學生上來表演，若該生能寫出正確的算式，則給予該生所在的小組一定的分數，錯的繼續競賽. 好多題目學生也能夠給出多種算式. 最后教師利用程序給出全部正確的答案. 在這個游戲的教學中，學生的參與程度得到空前提高，有效地提高了學生探索問題答案的積極性，取得了很好的教學效果.

由上面可知，在初中數學課堂教學中，游戲采取小組競賽的方法能充分調動學生的積極性. 另一方面，如果利用撲克牌實物玩“24點”游戲不可能給出所有正確答案，也不可能像這樣把全班學生的思維集中到一個問題上來，全面地調動學生的積極性. 在這里制作的多媒體數學游戲發揮了不可替代的作用.

在初中數學中好多的知識點都可以制作成游戲，如“七巧板”“轉盤游戲”“九宮游戲”“黑洞探索”“24點游戲”“勾股定理的探索”等都可以搬到數學課堂上來.

總之，在初中數學教學中，要達到多媒體技術的有效運用，就要從學生的心理特點、知識現狀、生活經驗和初中數學的特點出發，利用多媒體課件的演示性、交互性來激活初中數學課堂教學，化靜態為動態，化抽象為具體，化被動學習為主動學習，真正達到教學過程的最優化.