信息技術與初中數學教學融合的應用探究

徐涵玉

(江蘇省泰興市實驗初級中學 225400)

現代信息教育技術與教學領域的有效整合，也稱作為互聯網+教育，利用現代信息技術的便捷性和有效性，可以不斷的更新教師們的教學思維和教學模式，與現行的教育趨勢進行有效的銜接，對教育方針政策進行全方位的解讀和領會，并在教學過程中進行有效的實踐和傳播.現代信息技術已經悄無聲息的滲透到教育領域的各個角落，并在教學當中發揮著不可替代和不可估量的作用.

一、問題的提出

三通兩平臺歷經多年建設與應用，突破了教育信息化應用模式，建立了全社會參與的新機制，為教育信息化打下了堅實的基礎.隨著近幾年人工智能、大數據、云計算等技術快速發展應用，已經為各行業帶來了積極的變化，目前教育行業也迎來了諸多變化.AI教育引領下的智能APP、教育網站如雨后春筍般涌現，各企業社會組織提出的智能教育、教育信息化等解決方案也層出不窮讓人看得眼花繚亂.科學技術變為生產力需要完整的應用策略與應用實踐，新信息技術剛開始發力，教育效果還無法評價，AI技術本身也有一些已知和未知的缺陷.本文將結合教學需求和當前信息技術發展，提出解決信息技術與數學教學應用問題的對策.

二、研究的目的

信息技術與學科融合的根本目的是化解教學難點幫助學生學會不易理解的知識或不易掌握的技能技巧.這其中涉及到兩個重點，一是把握當前信息技術的主要技術門類、技術應用及方式、技術缺陷等，二是要把握教學難點與具體實踐方式，包括家長老師學生的三方協同，實現學生能學會，家長能輔導，教師能講透.運用信息技術可以創設教學情境，激發學習興趣，擴充知識信息，增大課堂容量，提高課堂教學效率等，還可以讓學生把紛繁復雜的運動圖形或數據用計算機處理，學生可直接動手操作，使學生的實踐能力、觀察能力等都得到提高，從而培養學生數學模型的建構能力，深入理解數學知識的生成過程.

三、當前信息技術發展現狀

信息技術，是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱.它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件.它也常被稱為信息和通信技術，主要包括傳感技術、計算機與智能技術、通信技術和控制技術.隨著近年來應用數學和計算機技術的進步革新，推動著人工智能和大數據快速發展.信息技術與數學教學融合根本是智能算法和大數據與數學教學的融合.

人工智能縮寫為AI，它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學.人工智能是建立在大數據基礎之上的，大數據是海量數據的集合，需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產.大數據與人工智能的實踐就是算法，算法是指解題方案的準確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令，算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制.因此我們對信息技術的評價主要集中在算法、數據、還有人工智能系統的整體協同能力上面.

例如，在進行九年級數學《二次函數》教學過程中，教師可先在交互式電子白板上展示生活中常見的拋物線模型，如噴泉、籃球拋入空中的軌跡、趙州橋截面圖、高壓輸電線等，充分調動學生的多種感官，感知事物、領悟概念、掌握原理.使得學生由被動學習變為主動學習，提高學習效率.

四、常用的信息技術與數學教學的融合

通過三通兩平臺多年建設與應用，形成了一些切實有效的工具輔助日常教學工作，也取得了較大的突破.隨著慕課、一師一優課、一課一名師、泰微課等一批無邊界課堂開設，和國家教育資源平臺的使用，優質教學資源供給量大大增加.

1．PPT：教材配套和名師編寫的教學課件，在日常教學中起到了基礎作用，將重點難點通過PPT音視頻、多媒體形式表現，更加形象易懂.比方說在教授《幾何圖形》時，教師可以在電腦屏幕上展示一些日常生活中的物品，如紙盒、帳篷、籃球等，借此讓同學們了解幾何圖形中的長方形、正方體、三角形、圓錐體以及圓形等，并要求學生自行從生活中找出幾何圖形，如此不但能夠收到活躍課堂氛圍的效果，而且還能夠有效地激發學生的學習熱情.

2.幾何畫板為代表的軟件工具：基于仿真技術的各種實驗模擬軟件，簡單高效的幫助學生理解知識點，并且極大地調動了學生探索的興趣，降低了實踐的門檻和難度，培養了學生的學習興趣.可以讓孩子們在玩中學，在學中玩，可以將想法創意立刻實踐，這樣能讓孩子們更加深刻的理解知識點.《幾何畫板》最大的特色是“動態性”，即:可以用鼠標拖動圖形上的任一元素(點、線、圓)，而事先給定的所有幾何關系(即圖形的基本性質)都保持不變.利用它的動態性可以給學生創造一個實際“操作”幾何圖形的環境.學生可以任意拖動圖形、觀察圖形、猜測并驗證，在觀察、探索、發現的過程中增加對各種圖形的感性認識，形成豐厚的幾何經驗背景，從而更有助于學生理解和證明.

3.教師日常教學工作主要集中在開學前教學計劃、備課、上課、作業布置與批改、學情監測、教研與學習等方面.信息技術可以有效地降低教師備課壓力，借助智能化工具應用最先進的知識成果，把老師從傳統課堂解放出來，投入到有創造性的教學工作中，調動學生的探索學習積極性.同時信息技術也更有利于教師進行學情監測，能夠讓教學活動更加高效、有趣、有針對性.如在學習《生活中軸對稱》時，我利用課件展示了生活中大量的軸對稱圖形，又通過蝴蝶的飛舞吸引學生的注意力，然后將一只蝴蝶定格，放大成為平面圖形，學生的學習興趣馬上被激發出來；在學習“圓與圓的位置關系”時，我借助于多媒體工具，演示兩圓相離、外切、相交、內切、內含的運動變化過程，之后讓學生自己動手來展現幾種位置關系，學生通過觀察、自主探索，就發現原來兩個圓的運動會產生這么多的可能情況，他們也就更容易理解和接受，最后再根據圓心距與半徑的關系對兩圓的位置關系進行驗證.這樣學生就主動參與到數學活動中進行自主探索，親自去觀察與體驗，更強烈地激發學生的學習興趣.

4.目前通過分析市場主要信息技術與教育融合的解決方案發現，暫時還沒有一個全面有效的應用平臺，不過欣喜的看到一些特別優秀的針對教學過程中細分領域的方案和實踐.本文希望通過梳理教師實際需求和信息技術相互匹配，組合優秀的應用模塊建立信息技術與數學教學深度融合的應用.如在學習《平移和旋轉》時,從學生實際生活的例子引入，用多媒體出示物體的視頻：開窗、開冰箱門等的運動，觀光電梯、奧迪汽車標志、旋轉風車、旋轉門等物體的運動,讓學生觀察哪些運動現象是平移？哪些運動現象是旋轉？初步揭示平移和旋轉的概念，讓學生帶著強烈的求知欲參與《平移和旋轉》的學習活動，從學生感興趣的動畫畫面中，體驗和理解平移和旋轉的性質.多媒體的應用，改變了傳統的教學方法和組織形式，使得以傳授為主的傳統教學發展為以班級教學、小組討論、個別指導和網絡并舉的局面.由于傳統教學往往使學生感觸不深，易產生疲勞感甚至厭煩情緒，突出重點、突破難點的有效方法就是變革教學手段，運用多媒體能形象具體，動靜結合，聲色兼備地展現知識情境.因此，恰當地加以運用可以將內容變抽象為具體，充分調動學生各種感官協同作用，解決教師難以講清，學生難以聽懂的內容，從而有效地實現精講，突出重點、突破難點，取得傳統教學無法比擬的教學效果.教學中，靈活運用多媒體能使學生發現驚奇，滿足求知欲的愉快和創造歡樂的各種情感體現，使學生帶著高漲的、激動的情緒進行學習和思考，使教學成為充滿活力和激情的活動，達到事半功倍的效果.

五、智慧教育有效發展學生的數學思維

未來當學生走進課堂的時候，老師便已經知道學生昨天的學習情況，對于會影響今天知識點學習的內容智能系統也已同時給老師發出預警.課堂上形象生動的多媒體課件，與實驗軟件深深的吸引著孩子們的好奇心.在老師的指導和講解下學生充分理解知識點的內涵，并提出自己的問題.教師積極地引導學生設計實驗驗證自己的想法，大數據平臺時刻運算著學生的課堂行為，并有針對性的給學生發送作業.當學生走神時老師講解的知識點系統會著重考察，通過大數據題庫和智能輔助學習系統，學生自主查缺補漏.在家遇到疑難作業，或者理解不了的題目，父母可以利用智能教輔給孩子講解.一個完整的、積極的、閉環的智能教學生態系統成功應用.

我們一直常說實踐出真知，而常規教學很難讓學生產生共鳴和感悟，更難能放手讓孩子們真正的實踐探索知識點.寶貴的課堂時間，難能讓孩子完全獨立自主的思考和探索，老師的引導雖然是捷徑，但有些時候卻制約著孩子的思考.有些時候我們會說孩子是在鉆牛角尖，而這恰恰是因為我們在引導過程中孩子的誤解或者不理解造成的.還有我們可能會潛意識的將常識忽略了，而孩子們卻不知道這些所謂的常識.

根據本文提出的信息技術與數學教學融合的應用，可以更加方便快捷的化解教學難點，通過從教師、學生、家長三方需求出發，完成了老師日常工作全流程的智能化技術匹配，實現了學生和家長的無邊界學習和查缺補漏與答疑解惑.切實提高教學質量，深化信息技術與數學教學融合，是《教育信息化2.0行動計劃》的一次實踐.