談信息技術(shù)在初中數(shù)學中的運用

戴琴

[摘 ?要] 信息技術(shù)在初中數(shù)學中的運用，會隨著時代的發(fā)展而有新的內(nèi)涵. 在核心素養(yǎng)背景下，信息技術(shù)及其背后蘊含著的思想，能夠起到促進學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)落地的作用. 信息技術(shù)可以讓數(shù)學知識的呈現(xiàn)過程更加形象化，可以豐富學生大腦中關(guān)于數(shù)學概念或者規(guī)律的表象，從而讓學生的思維對象更加形象，讓學生對數(shù)學概念與規(guī)律的理解更加深刻;信息技術(shù)可以優(yōu)化學生的學習方式;信息技術(shù)可以提升學生學習評價的效果. 教師引導學生認識這些作用，不僅可以豐富學生對學習手段的認識，還可以將學生帶進一個由信息技術(shù)和數(shù)學學科組成的學習情境，從而讓學生建構(gòu)數(shù)學知識、運用數(shù)學知識的過程變得更加順利.

[關(guān)鍵詞] 初中數(shù)學;信息技術(shù);有效運用

信息技術(shù)與學科教學的融合，已經(jīng)成為當前包括初中數(shù)學學科在內(nèi)的教學研究的重要內(nèi)容之一. 這雖然是一個老生常談的話題，但是由于信息技術(shù)在不斷地發(fā)展，初中數(shù)學學科教學的理念也在不斷地更新，因此信息技術(shù)在初中數(shù)學學科教學中的運用也會隨著時代的發(fā)展而有新的內(nèi)涵. 以多媒體為承載形式的信息技術(shù)，在數(shù)學教育中有巨大的應用潛力. 在初中數(shù)學教學中充分利用信息技術(shù)指導學生學習，不僅可以更好地傳授知識，讓課堂教學活躍起來，還可以幫助學生提高思維能力和理解能力，培養(yǎng)學生的學習主動性和創(chuàng)新精神，提高他們獲取知識和經(jīng)驗的能力. 在核心素養(yǎng)背景下，信息技術(shù)及其背后蘊含著的思想，能夠起到促進學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)落地的作用. 毫無疑問，核心素養(yǎng)是當前最重要的教育理念，也是教師孜孜以求的教學目標，因此在核心素養(yǎng)背景下思考信息技術(shù)在初中數(shù)學教學中的運用途徑，有著更加現(xiàn)實的意義. 在初中數(shù)學學科教學的過程中，筆者長期思考這個問題，積累了一些教學案例與經(jīng)驗，現(xiàn)以“角的比較與運算”的教學為例，談談筆者的一些粗淺認識.

信息技術(shù)支撐初中學生數(shù)學學習的機制

作為在初中數(shù)學學科教學中已運用了一段時間的教育輔助工具，信息技術(shù)與初中數(shù)學學科的整合，已經(jīng)為廣大一線教師所熟知，筆者在此不再贅述. 本文想更進一步，從內(nèi)在機制的角度，談談信息技術(shù)是如何支撐初中學生的數(shù)學學習的. 研究這個問題，可以從外在表征這個角度進行. 從外在表征的角度來看，將數(shù)學知識的教與學和信息技術(shù)有機結(jié)合起來，可以使數(shù)學知識變得更加形象與具體，這有助于豐富學生的視覺體驗，便于揭示數(shù)學概念的形成與發(fā)展過程，從而充分展示數(shù)學規(guī)律的形成過程以及數(shù)學思維的發(fā)展實質(zhì). 至于為什么會有這樣的表征，則需要研究其中的機制. 筆者經(jīng)過認真梳理，總結(jié)出了以下幾點認識：

第一，信息技術(shù)可以讓數(shù)學知識的呈現(xiàn)過程更加形象化，豐富學生大腦中關(guān)于數(shù)學概念或者規(guī)律的表象，從而讓學生的思維對象更加形象，讓學生對數(shù)學概念與規(guī)律的理解更加深刻.

以“角的比較與運算”為例，在讓學生比較角的大小時，他們的第一反應就是知道兩角的度數(shù)，然后比較角的度數(shù)的大小. 這實際上進行的是一次轉(zhuǎn)換，即將角的大小比較轉(zhuǎn)換成了角度的比較，這里實際上還有一種更為直觀的比較方法，即將兩角的一邊重合，然后觀察這兩角另一邊的位置關(guān)系. 這樣的比較模式如果要在大腦中構(gòu)建完成，相對而言困難大了一些，而如果借助于現(xiàn)代信息技術(shù)，通過平移與旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)直觀比較，那么學生觀察到的對象就比較形象了，這也可以為后面即將學習的“角的運算”奠定基礎.

第二，信息技術(shù)可以優(yōu)化學生的學習方式. 其實在運用信息技術(shù)時，教師的目的往往不只是讓學生理解一個數(shù)學知識，很多時候還包括優(yōu)化學生的學習方式. 初中數(shù)學教學非常需要形象思維的支撐，沒有了信息技術(shù)，很多知識就只能以抽象的形態(tài)出現(xiàn). 信息技術(shù)的持續(xù)使用，可以培養(yǎng)學生形象思維的習慣. 大量事實也表明，學生大腦中形象思維的素材越多，往往數(shù)學知識體系的框架就越牢固.

第三，信息技術(shù)可以提升學生學習評價的效果.

信息技術(shù)及其運用的多種方式，包括騰訊課堂可以用來實時授課，微課可以用來支撐翻轉(zhuǎn)課堂，電子問卷可以用來開展實時調(diào)查……而這些都可以歸結(jié)為一點，那就是教學評價. 信息技術(shù)支撐下的交流平臺，及其附帶的多種功能，可以優(yōu)化學生學習評價的手段，達到傳統(tǒng)教學評價無法企及的效果.

信息技術(shù)支撐初中學生數(shù)學學習的實踐

在具體的初中數(shù)學教學實踐中，研究信息技術(shù)運用的切入口是非常多的. 從信息技術(shù)運用效果的角度來看，信息技術(shù)很好地解決了數(shù)學概念抽象的問題，實際上降低了學生的學習難度，極大提高了學生的學習積極性與主動性. 從信息技術(shù)運用過程的角度來看，其可以豐富學生的學習資源與優(yōu)化學生的學習方式，從而提高學生數(shù)學知識建構(gòu)的效率. 這里以“角的比較與運算”及“余角和補角”的教學案例進行說明.

上面已經(jīng)提到了，借助信息技術(shù)，讓學生在應用軟件的窗口中，通過拖拽的方法進行平移與旋轉(zhuǎn)，可以直觀比較角的大小. 學生借助操作應用軟件所得到的經(jīng)驗，可以支撐“余角和補角”的學習. 筆者注意到，教材首先通過一個探究設計來豐富學生的操作經(jīng)驗. 這樣做的好處是學生有了一個體驗的過程，不足之處是學生沒有一個能夠介于形象與抽象之間的空間. 如果借助信息技術(shù)，教師可以引導學生用一副三角尺中的兩把三角尺進行多種組合，如圖1所示. 相對于學生動手操作而言，此時利用信息技術(shù)的最大好處就是學生不必將注意力放在動手的技能上，應用軟件所獲得的精確對應的效果，可以讓不同大小的角在組合時，出現(xiàn)準確的圖形——這些圖形可以成為學生大腦中的表象，可以讓學生的思維對象更加清晰.

這時可以發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)的作用是不可替代的：信息技術(shù)中的兩把三角尺在組合時，不需要關(guān)注其是否傾斜，不需要關(guān)注三角板的厚度帶來的影響. 學生在大腦中加工的實際上就是一個沒有厚度、可以精確對應的平面圖形，這樣學生的思維對象更加明確. 而正是由于信息技術(shù)帶來的這種精確效果，學生在想象與推理時，方向會更加明確，也更容易獲得正確結(jié)果，從而激發(fā)學生的成就動機.

信息技術(shù)支撐初中學生數(shù)學學習的思考

將信息技術(shù)運用于學科教學，是很早之前就進行的事情，無論是過去較簡單的實物投影儀，還是后來的數(shù)碼投影儀，直到當下的白板或者觸摸屏，它們都是信息技術(shù)功能得以呈現(xiàn)的載體. 這些多媒體由于具有圖、文、聲、像并茂的特點，以及它們能提供理想的教學環(huán)境，使得教學手段、教學方法乃至教學思想與教學理論等都發(fā)生了重大變革，使教學效率得到了極大的提高. 在核心素養(yǎng)背景下，發(fā)揮信息技術(shù)對初中數(shù)學教學以及初中數(shù)學學習的價值，還是有較大的思考空間的.

比如，今天的信息技術(shù)已經(jīng)不再局限于對其能夠呈現(xiàn)的效果的理解，其背后還有大數(shù)據(jù)等思想. 在初中數(shù)學教學中，信息技術(shù)的運用也可以借鑒這一思想. 例如，現(xiàn)在有很多閱卷平臺能夠跟蹤學生在考試中的分數(shù)以及具體的答題情況，且能夠通過折線圖、柱形圖等反饋學生的學習過程. 因此教師在精心研究數(shù)學學科特點的基礎上，通過有效的評價（組卷）讓學生進行高效的練習，以收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以讓學生的學習效果更加理想，也可以為教師的教學設計指明方向.

再比如，以信息技術(shù)為內(nèi)核的微課，表面上看是給學生提供一個“麻雀雖小五臟俱全”的學習小視頻，但實際上其中蘊藏著促進學生學習品質(zhì)提升的思想. 筆者在設計微課時，非常關(guān)注的一點就是信息技術(shù)中的哪些思想、教學軟件中的哪些功能能夠為傳統(tǒng)教學發(fā)揮不可替代的作用. 筆者認為，只有這種作用的發(fā)揮，才是信息技術(shù)得以促進學生數(shù)學學習的關(guān)鍵. 例如，在“余角與補角”的教學中，可以借助應用軟件（如Flash）設計一個動態(tài)場景：多個貨輪在海面上航行，燈塔在它們的某個方向，然后想辦法從“角的關(guān)系”的角度去描述不同貨輪相對于燈塔的位置. 像這樣的場景，僅靠文字和圖片是難以呈現(xiàn)的，而有了信息技術(shù)，就變得非常容易了，客觀上也促進了學生對問題的理解.

總的來說，學生在運用信息技術(shù)促進自己學習時，教師在運用信息技術(shù)促進自己教學時，都能感受到信息技術(shù)的重要作用. 教師引導學生認識到這些作用，不僅可以豐富學生對學習手段的認識，也可以將學生帶進一個由信息技術(shù)和數(shù)學學科組成的學習情境，從而讓學生建構(gòu)數(shù)學知識、運用數(shù)學知識的過程變得更加順暢. 所謂信息技術(shù)在初中數(shù)學學科教學中的有效運用，意義正在于此.