基于信息時代的初中數學實驗教學探析

陳錦飛

【摘要】文章闡述了信息時代初中數學實驗教學的內涵，梳理了當前信息時代初中數學實驗教學的四種方式，包括知識再現型、規律驗證型、問題探究型、聯系現實型等，最后結合案例分析了信息技術在初中數學實驗教學中的應用作用。

【關鍵詞】信息時代；初中數學實驗教學；應用作用

一、緒論

2000年8月，第9屆ICME國際數學教育會議在東京舉行。與會的2000余名全球數學資深教育專家學者普遍認為，21世紀數學教育深化改革的方向在于數學應用與信息技術。而伴隨著信息時代的到來，一場以信息技術為重點的新課程改革也正在不斷深化。借助信息技術開展初中數學實驗教學，不僅有利于激活實驗教學，還有利于提高初中生的數學思維能力。

二、信息時代初中數學實驗教學的內涵

“信息時代初中數學實驗教學”指的是在數學教學課堂上，為了更好地幫助初中生理解初中數學理論和方法，教師引導初中生利用信息技術手段來解決數學難題。初中數學教學當中的教具動漫演示、模型制作、手工操作、測量等均為實驗方式，有助于初中生了解、掌握數學定理、概念、公式等。目前，初中數學實驗教學的信息技術手段主要是多媒體、計算機等工具與數學模型。

三、信息時代初中數學實驗教學方式

信息時代初中數學實驗教學方式主要有四種。

一是知識再現型。該方式更多注重的是再現數學活動過程，讓初中生體驗數學知識產生、形成、發展、應用的過程，進而達到認識、理解、掌握、運用數學知識的目的，從現實事例出發，一步步引導初中生從原型加以抽象、概括，最終掌握抽象、概括的數學定理、概念等知識。而這個過程則需要借助多媒體信息技術不斷重復、再現知識原型，幫助學生一步步經歷從簡易到抽象的學習過程。

二是規律驗證型。該方式主要是借助分析、記錄、觀察等形式來驗證初中數學規律、概念的真假。為了幫助初中生較好地消化知識，可以通過手工操作讓初中生對規律進行驗證，使他們在驗證中感受真偽，進而提高認知。

三是問題探究型。該方式主要是教師設置一定的問題情境，指導初中生進行觀察問題、發現問題、分析問題、解決問題等探索性活動，并從中獲得情感、技能、知識。具體過程是“創設問題情境→調查分析→自主探究→合作交流→歸納總結”，這個過程可用于定理、公式、概念等數學知識的教學中。

四是聯系現實型。數學知識與人們的生活工作息息相關，被人們廣泛運用于工作、生活的方方面面，幫助人們解決實際問題。具體過程是“提出現實問題→數學建模（分析問題）→模型求解→解決實際問題”。

四、信息技術在初中數學實驗教學中的應用作用

（一）借助信息技術有利于提高初中生的學習興趣

在初中數學實驗教學過程中，借助信息技術在圖文并茂方面的優勢，可以為初中生提供生動、形象的認識手段，讓初中生體驗到數學的神奇奧妙，進而激發初中生學習數學的熱情。

比如，教師在課堂上在圖1的正方體表面畫了三根粗線，然后把該正方體表面展開并在上面畫了一根粗線后如圖2所示，最后請學生根據圖1的粗線位置，將剩下的兩根粗線相應地畫出來。

在傳統的教學中，教師一般通過動手操作引導初中生自己先制作一張與圖2相同的紙張，并把一根粗線畫好，接著把紙張折成如圖1的正方體，最后根據圖1畫出另外二根粗線并將其展開即可得到正確答案。其實，為了節省時間，提高效率，可以借助計算機信息技術，運用CAI三維工具軟件事先制作好正方體折疊與展開兩種形態，接著借助多媒體播放設備展現出來，讓初中生在實驗教學過程當中切身虛擬體驗，進而感受到不用親自動手操作也可以達到快速了解、尋找到解題答案的目的，最終讓學生對計算機信息技術產生敬畏，感受到奇妙，極大地激發學生對數學學習的興趣。

（二）借助信息技術有助于激發初中生的創新潛能

信息技術包含了豐富的圖像、聲音、文字以及視頻影像。教師借助信息技術可以為初中生創造一個解決初中數學問題的情境，讓學生參與到課堂數學實驗中來，激發學生在解決問題中不斷思考、探究、創新，挖掘他們的創新潛能。

以二次函數為例，如圖3的梧州市西江大橋橫跨西江，西江大橋底下經常有貨船穿過，已知該橋的橋拱呈拋物線形狀，在西江大橋的水位平穩時，西江大橋的橋拱寬是24米，橋拱的最高點垂直到水面是8米，現以江面AB作為x軸，以AB的中點O點為原點建立坐標系。

此時教師提出問題：“請問，一艘高出江面4米，最寬處為米的貨船是否可以通過橋拱？”教師可以先借助多媒體信息技術向學生展示函數圖形、貨船以及橋拱，讓學生依照展示的材料進行初步觀察與計算。最后學生經過計算得出“一艘高出江面4米，最寬處為米的貨船是可以通過橋拱的”。此后，教師還可以進一步向學生發問：“一艘高出江面6米的貨船，貨船最寬處必須小于多少米才可以通過拱橋？”讓學生繼續深入參與探究，更好地激發學生的創新探究潛能。

（三）借助信息技術有益于改進教師的教學方式

教師教學方法的不斷改進，有益于提高課堂教學效率。傳統的數學教學方法比較單一、枯燥、乏味。而教師在數學實驗教學中引進信息技術，依靠信息技術豐富的圖像、聲音、文字以及視頻影像特性，不僅可以很好地刺激學生的感官，使學生在視聽上得到滿足，還可以不斷改進初中數學實驗教學方法，提高課堂教學效率。

比如“等腰三角形ABC的周長是10厘米，請問：該等腰三角形底邊長的取值范圍為多少厘米？”傳統的教學方法是：教師拿出一根長度是10厘米的繩子，然后讓一名學生按住兩端，再讓另外一名學生用兩手按著細繩的內側滑動，底邊會隨著滑動而不斷變化，如此一來等腰三角形的底邊長度的變化就一目了然。在信息技術條件下，初中數學教師可以錄制相應的視頻播放給學生看，或者做一個簡易的動漫演示視頻，讓學生通過觀看視頻認識到當等腰三角形的腰與底邊重疊的時候底邊最長，而當等腰三角形的兩條腰重疊的時候底邊最短。所以，等腰三角形ABC的底邊長必須滿足“0<底邊長<5”。因此，在信息時代，教師必須努力提高自身素質，不斷改進教學方式方法，進而提升初中數學課堂教學效率。

【參考文獻】

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