基于初中數(shù)學與信息技術(shù)深度融合途徑的探究

趙麗華

《義務(wù)教育數(shù)學課程標準（2022版）》指出，解決數(shù)學問題要“以現(xiàn)代信息技術(shù)為利器”。由此可見，信息技術(shù)與初中數(shù)學的深度融合是教育信息化的必然趨勢。借助豐富的網(wǎng)絡(luò)信息資源、先進的信息技術(shù)，嚴謹?shù)臄?shù)學課堂兼具趣味性和探索性，不僅拓寬了學生的學習渠道，而且更好地培養(yǎng)學生獨立思考的能力和抽象邏輯思維能力。本文旨在探索初中數(shù)學與信息技術(shù)深度融合的途徑。

一、創(chuàng)設(shè)教學情境，激發(fā)學習興趣

在初中數(shù)學教學中，利用信息技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)出圖文并茂、動靜相融的教學情境，生動直觀的教學情境會給學生帶來豐富的視覺體驗和感官刺激，可以激發(fā)學生對數(shù)學知識的好奇和探索心理，實現(xiàn)從被動接受知識向主動探求知識的轉(zhuǎn)變。例如：在講授七年級下冊《垂直》這一概念時，我以奧運會十米跳臺跳水比賽為教學情境，通過播放跳水視頻引出問題，跳水運動員以怎樣的方式入水可以取得高分？接著，通過演示一組Flash跳水動畫模擬運動員入水。當運動員垂直入水時，濺起極小的水花，就相當成功；當運動員斜插入水時，伴隨著“啪”的一聲會濺起一片很大的水花，引得學生哄堂大笑。我順勢提問這位運動員不成功的原因，幾乎所有的學生都可以說出來“不垂直”，接下來，我就開始精講有關(guān)垂直的概念，學生在構(gòu)建的數(shù)學情境中很自然地進入數(shù)學知識的學習。

二、建構(gòu)直觀空間，突破教學難點

在初中數(shù)學教學中，利用數(shù)學專用軟件等信息技術(shù)工具開展數(shù)學實驗，可以直觀生動地向?qū)W生闡述知識的應(yīng)用與變化過程，降低學生對于抽象的數(shù)學概念的理解難度。例如：在初中階段，對反比例函數(shù)性質(zhì)的研究既是重點又是難點。借助幾何畫板、GeoGebra等軟件，可以直觀地展示和探索反比例函數(shù)的性質(zhì)。尤其對于GeoGebra軟件，學生在手機上就可直接操作，非常方便。應(yīng)用制圖軟件作出反比例函數(shù)y=? 的圖像，在圖上任意選定兩個點如（1，1）和（-1，-1），過這兩點做出直線y=x，教師拖動反比例函數(shù)y=? 圖像上的任何一點，通過觀察可得其關(guān)于y=x的對稱點仍然在圖像上。通過動態(tài)演示，學生可以很直觀地得出反比例函數(shù)y=? 圖像關(guān)于直線y=x對稱。同樣方法也可以驗證圖像上的任何一點，其關(guān)于直線y=-x的對稱點也在反比例函數(shù)圖像上，其關(guān)于原點的對稱點也在反比例函數(shù)圖像上，有了前面的示范，這個探究可交給學生自主探究。因此得出結(jié)論：反比例函數(shù)y=? 的圖像既是軸對稱圖形，其對稱軸為直線y=±x，又是中心對稱圖形，其對稱中心為原點。我又不斷地變換|k|的值，通過軟件拖動和動態(tài)展示的強大功能，學生會發(fā)現(xiàn)，隨著的值越來越大，反比例函數(shù)的圖像離原點的距離越來越遠。利用幾何畫板或GeoGebra軟件將靜態(tài)函數(shù)圖像中隱含的動態(tài)變化規(guī)律直觀形象地展示出來，大大程度降低了教學的難度，授課過程中我只需順著學生高漲的學習情緒，將問題拋給學生由學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)問題就可以解決了，這種動手實驗不僅可以節(jié)省大量的時間，而且學生對知識的掌握會更加牢固，理解會更加透徹。

三、活躍課堂氛圍，開展多元評價

游戲是孩子的天性，大部分軟件中會自帶配套的數(shù)學游戲，游戲可以自己編輯題目，修改速度和難度。在初中數(shù)學教學中增加好玩的游戲環(huán)節(jié)，既可以調(diào)節(jié)課堂氣氛，又可以鞏固知識，起到事半功倍的效果。例如：在七年級上冊《有理數(shù)》的教學中，我借助希沃白板中游戲模板，設(shè)置“找有理數(shù)”的游戲。不同形式的數(shù)從上方飄下來，選手需要快速點擊自己認為對的答案，在一分鐘內(nèi)正確答案多者取勝，每次游戲結(jié)束后不僅會把錯題列出來，而且會很有儀式感地給獲勝者頒發(fā)獎杯。學生在游戲中學到了知識，教師可以從中掌握學生的學習情況，便于及時調(diào)整教學進度，進行有針對性的訓練，提升課堂效率。在初中數(shù)學教學中，因為個體的差異性和獨特性，使得同一個班的學生對于知識理解和接受的程度也參差不齊，將信息技術(shù)與數(shù)學教學的深度融合，在分層教學上有著獨特的優(yōu)勢。例如：在解一元一次方程時，我把題目當成闖關(guān)訓練，題目設(shè)置等級由易到難，等級對應(yīng)的分數(shù)由低到高。學生可以根據(jù)自己對知識的掌握程度去選擇不同等級的題目開始作答，題目完成后自動出現(xiàn)解析，學生能及時得到反饋，一個層級的練習都達標，方可以進入下一個層級的訓練，直至通關(guān)。這不僅給學生很大的自主探索空間，而且讓不同層次的學生都能有不同的提升和發(fā)展。

四、感受數(shù)學文化，提升核心素養(yǎng)

在很多學生的眼中，抽象的數(shù)學符號、枯燥的數(shù)學定理使得數(shù)學課很無趣。在初中數(shù)學教學中，我們可以借助信息技術(shù)做數(shù)學實驗，將數(shù)學文化融入到實際教學中，從文化的角度讓學生走近數(shù)學，了解數(shù)學的發(fā)展歷史，以及我國古代勞動人民在世界數(shù)學史上作出的重要貢獻，培養(yǎng)學生的民族自豪感。

例如：講授八年級下冊《勾股定理》時，我們可以利用微課給學生講解一下關(guān)于勾股定理的數(shù)學史。相傳大禹治水時，人們就已經(jīng)在應(yīng)用“勾三股四弦五”的結(jié)論，先輩們還據(jù)此發(fā)明了一種由互相垂直的勾尺和股尺構(gòu)成的測量工具——矩。西漢時期的《周髀算經(jīng)》上周公和商高有一段對話，商高給出了勾股定理的一個特例：“故折矩以為勾廣三，股修四，徑隅五?！鄙谈哌€論述了“矩之道”：“平矩以正繩，偃矩以望高，復矩以測深，臥矩以知遠。”但遺憾的是，商高只給出3、4、5這組具體的數(shù)值，沒能給出嚴格證明，直到公元兩百多年三國時期漢代的數(shù)學家趙爽以形證數(shù)，用幾何圖形的截、割、拼、補組成“弦圖”來證明代數(shù)式之間的恒等關(guān)系，因此在我國稱之為“勾股定理”?！摆w爽弦圖”既具嚴密性，又具直觀性，是中國古代數(shù)形統(tǒng)一的典范，表現(xiàn)了我國古代科學家對數(shù)學的鉆研精神。2002年在北京召開的世界數(shù)學家大會的會徽和八年級數(shù)學課本的封面都使用了“趙爽弦圖”。

在國外，相傳古埃及人就會通過在繩上打結(jié)，把繩子全長分成長度為3、4、5的三段，然后用來形成直角三角形。公元前約三千多年的古巴比倫人也發(fā)現(xiàn)了多組勾股數(shù)。在公元前6世紀，畢達哥拉斯最終嚴格證明了這個定理。所以，在國外稱之為畢達哥拉斯定理。

在數(shù)學教學中，信息技術(shù)還能夠為學生建立起系統(tǒng)清晰的知識體系，梳理數(shù)學學習的脈絡(luò)，有利于學生系統(tǒng)思維和邏輯思維的形成。在單元復習課教師可以利用XMIND創(chuàng)建思維導圖，引導學生回顧本章所學知識，通過思維導圖幫助學生在頭腦中建構(gòu)完整的知識框架，有效把握所學內(nèi)容邏輯關(guān)系。

五、搭建智慧平臺，賦能家校共育

教師同時利用網(wǎng)絡(luò)多途徑建立家校共育教學平臺。這些信息技術(shù)還可以幫助家長精準掌握學情，通過大數(shù)據(jù)精準教學系統(tǒng)，教師可以為每個學生建立個性化的學習電子檔案，讓家長能第一時間了解學生學習情況，對學生的學習情況進行精準把控。

作為新時代的教師，在“雙減”政策背景下，要促進學生多元發(fā)展，就需要不斷提升自身應(yīng)用信息技術(shù)的能力，嘗試更多的途徑，努力實現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學課堂的教與學深度融合，打造智慧課堂，提高課堂教學效果，促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。

（徐德明）