現(xiàn)代信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)中的運(yùn)用

張永壯

摘要：學(xué)生發(fā)展的最終目標(biāo)是要成為具有全面文化基礎(chǔ)(特別是信息方面的基本知識(shí)和能力)、高尚道德精神和創(chuàng)新能力的一代新人。本文對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)中的運(yùn)用提出了相應(yīng)的措施，以期提高初中數(shù)學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合的實(shí)用性，達(dá)到優(yōu)化學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)資源的目的。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué)現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用

隨著社會(huì)信息進(jìn)程的日益加快，人類(lèi)面臨一個(gè)新的教育命題：掌握和運(yùn)用信息技術(shù)?！稊?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》前瞻性地指出：數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)……把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問(wèn)題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂(lè)意并有更多精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。

以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計(jì)算機(jī)，教室網(wǎng)絡(luò)，校園網(wǎng)和因特網(wǎng)等。作為新型的教學(xué)媒體，當(dāng)數(shù)學(xué)教學(xué)與它們密切整合時(shí)，它們能為新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建提供最理想的教學(xué)環(huán)境，它們能為數(shù)學(xué)課程改革提供全新的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式。

初中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)的整合，是從數(shù)學(xué)教學(xué)的需要出發(fā)，確定哪些環(huán)節(jié)，哪些教學(xué)內(nèi)容適合使用現(xiàn)代信息技術(shù)，并選用合適的軟件，創(chuàng)造相應(yīng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)中的輔助教學(xué)，達(dá)到優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)的作用。下面根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)劤踔袛?shù)學(xué)與信息技術(shù)運(yùn)用的幾點(diǎn)嘗試作法。

一、巧借信息技術(shù)的交互性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，

1人機(jī)交互是多媒體計(jì)算機(jī)的顯著特點(diǎn)，多媒體計(jì)算機(jī)可以產(chǎn)生出一種新的圖文聲色并茂的、感染力強(qiáng)的人機(jī)交互方式，而且可以立即反饋。這種交互方式對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程具有重要意義，它能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，進(jìn)而形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

題組訓(xùn)練是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的方法是點(diǎn)幾位學(xué)生(或自愿)到黑板上演板，完畢后教師再講評(píng)強(qiáng)調(diào)。人機(jī)交互則會(huì)出現(xiàn)另一片天地。用Authorware制成題組訓(xùn)練課件，學(xué)生筆算后，選擇正確答案。若答對(duì)了，窗口立即彈出激勵(lì)性文字：“你答對(duì)了，真了不起!”若答錯(cuò)了，窗口馬上顯示“你答錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)僭囈淮?”直至出現(xiàn)正確結(jié)果，萬(wàn)一三次嘗試失敗，則顯示解題步驟。這樣處理，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃，效率高。若在網(wǎng)絡(luò)教室上課，每個(gè)學(xué)生都有參入機(jī)會(huì)，老師也能從服務(wù)器上迅速查出答題的正誤率，借此調(diào)整自己的教學(xué)方式。

2人機(jī)交互有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用，有利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)，教師是主宰，學(xué)生是配角，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)步驟，甚至練習(xí)作業(yè)都是教師事先安排好的，學(xué)生只能被動(dòng)參于這個(gè)過(guò)程。而優(yōu)秀的多媒體課件所提供的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)興趣來(lái)選擇所學(xué)的內(nèi)容的深淺，來(lái)選擇適合自己水平的練習(xí)作業(yè)。

初中數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課或習(xí)題課，特別適合人機(jī)交互的學(xué)習(xí)環(huán)境。因?yàn)槌踔袛?shù)學(xué)教師完全有能力制作這類(lèi)課件，從前置知識(shí)復(fù)習(xí)，精選例題講解，到鞏固練習(xí)作業(yè)，每一教學(xué)環(huán)節(jié)都可以設(shè)置成不同的層次，學(xué)生根據(jù)自身情況，選擇性地進(jìn)入相應(yīng)層次，當(dāng)然還有機(jī)會(huì)進(jìn)入高一層次。這種交互性所提供多種的主動(dòng)參與活動(dòng)，就為學(xué)生的主動(dòng)性、積極性的發(fā)揮創(chuàng)造了良好的條件，從而使學(xué)生能真正體現(xiàn)出學(xué)習(xí)的主體作用。

二、巧借信息技術(shù)提供的外部刺激的多樣性，有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的獲取與保持。

信息技術(shù)提供的外部刺激是多種感官的綜合刺激，它既能看得見(jiàn)(視覺(jué))，聽(tīng)得著(聽(tīng)覺(jué))，還能用手操作(觸覺(jué))，這種多樣性的刺激，比單一地聽(tīng)老師講解強(qiáng)得多。同時(shí)信息技術(shù)的豐富性、交互性、形象性、生動(dòng)性、可控性、參人性大大強(qiáng)化這種感官刺激，非常有利于知識(shí)的獲取和保持。

1化無(wú)形為有形。初中數(shù)學(xué)理性知識(shí)成分太重，傳統(tǒng)的教學(xué)只片面強(qiáng)調(diào)邏輯思維訓(xùn)練，缺乏充分的圖形支持，缺乏供學(xué)生探索的環(huán)境，于是只能靠學(xué)生的死記和教師的說(shuō)教了。比如，初三幾何“點(diǎn)的軌跡”，學(xué)生最終會(huì)知道“軌跡”是一些直線或射線，但學(xué)生對(duì)“軌跡”是毫無(wú)想象力的。《幾何畫(huà)板》能有效地解決這一問(wèn)題，它顯示的“點(diǎn)”一步步地動(dòng)態(tài)有形地組成直線或射線，旁邊還能顯示軌跡中“點(diǎn)”的條件，這種動(dòng)態(tài)的有形的圖形是十分完整的，清晰的，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出老師“把軌跡比喻成流星的尾巴”。

2化抽象為直觀。初中數(shù)學(xué)的概念教學(xué)是教學(xué)中的難點(diǎn)，學(xué)生幾乎被動(dòng)地從教師那里接受數(shù)學(xué)概念，只有靠強(qiáng)化記憶知道概念的共性和本質(zhì)特征。初三代數(shù)“函數(shù)”，就是一個(gè)典型的概念教學(xué)，關(guān)鍵是讓學(xué)生對(duì)“對(duì)于x的每一個(gè)值，y都有唯一值與它對(duì)應(yīng)”，有一個(gè)明晰直觀的印象。運(yùn)用多媒體的直觀特性，分別顯示解析式y(tǒng)=x+1，(<數(shù)學(xué)用表>)中的平方表，天氣晝夜變化圖象，用聲音、動(dòng)畫(huà)等形式直觀地顯示“對(duì)于x的每一個(gè)值，v都有唯一值與它對(duì)應(yīng)”，最后播放三峽大壩一期蓄水時(shí)的錄相，引導(dǎo)學(xué)生把水位設(shè)為y，時(shí)間設(shè)為x，就形成了y與x的函數(shù)關(guān)系。不僅引起學(xué)生的自豪感，而且對(duì)函數(shù)概念理解非常透徹。

3化靜止為運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的幾何圖形更加有效地刺激大腦視覺(jué)神經(jīng)元，產(chǎn)生強(qiáng)烈的印象。初中幾何《圓》這一章，各知識(shí)點(diǎn)都是動(dòng)態(tài)鏈接的，許多圖形的位置發(fā)生變化，圖形間蘊(yùn)藏的規(guī)律和結(jié)論是不變的。熟悉《幾何畫(huà)板》的教師，無(wú)一例外會(huì)用《幾何畫(huà)板》來(lái)演示“圓冪定理”，即相交弦定理一割線定理一切割線定理一線長(zhǎng)定理，鼠標(biāo)一動(dòng)，結(jié)論立現(xiàn)，效果相當(dāng)好。其實(shí)象“垂經(jīng)定理”、“圓心角、弧、弦、弦的弦心距關(guān)系定理”等等，需要用“翻折”“旋轉(zhuǎn)”“平移”等知識(shí)證明的定理，都可用《幾何畫(huà)板》動(dòng)態(tài)揭示知識(shí)的形成過(guò)程。有些題目。不經(jīng)意用鼠標(biāo)移動(dòng)一個(gè)點(diǎn)，圖形變化了，結(jié)論仍然成立，比如：圖形中移動(dòng)c點(diǎn)或E點(diǎn)始終有CE∥DF。

4化繁瑣為簡(jiǎn)明。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的一個(gè)重要出發(fā)點(diǎn)是更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，突破重難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效率。初三代數(shù)“頻率分布”，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師引著學(xué)生在“60名女學(xué)生身高”數(shù)據(jù)中，找最大值，最小值；再分組；一個(gè)一個(gè)地?cái)?shù)出每組中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；計(jì)算頻率；繪頻率分布表，畫(huà)頻率分布直方圖，既繁瑣又費(fèi)時(shí)。用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，簡(jiǎn)潔明了，把60個(gè)數(shù)據(jù)輸入Excel，排序，最大值和最小值，各組中的頻數(shù)，一目了然，用Excel還能方便地繪出柱狀圖，類(lèi)似頻率分布直方圖。若教師重點(diǎn)講透步驟、方法和道理，把非智力過(guò)程交給計(jì)算機(jī)處理，這樣才能提高課堂效率。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的能力，是信息社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)教育的需要，也是教育面向現(xiàn)代化的需要。

三、巧借信息技術(shù)的豐富資源，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。

信息技術(shù)的豐富資源，能為數(shù)學(xué)教學(xué)提供并展示各種所需的資料，包括文字，聲音，圖片，視頻等，能創(chuàng)設(shè)、模擬各種與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的情境，為所有學(xué)生提供探索復(fù)雜問(wèn)題、多角度理解數(shù)學(xué)思想的機(jī)會(huì)，開(kāi)闊學(xué)生數(shù)學(xué)探索的視野。，比如初三幾何“探究性活動(dòng)：鑲嵌”，可分三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段為進(jìn)入問(wèn)題情景階段，教師投影“美麗的鑲嵌世界”，把學(xué)生引進(jìn)一個(gè)五彩繽紛的圖案王國(guó)之中，并提出探究的各種問(wèn)題。第二階段為實(shí)踐體驗(yàn)階段，學(xué)生利用校園網(wǎng)資料，搜集一些平面鑲嵌圖案，在教師的啟引下，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步探究各種問(wèn)題，并總結(jié)規(guī)律和歸納結(jié)論。第三階段為表達(dá)交流階段。每組學(xué)生把探究成果貼在“我的成果”目錄中，互相交流，對(duì)比，歸納。特別一提的是，教師提供了邊長(zhǎng)相等的3-24邊正多邊形，配上不同顏色，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)一、二個(gè)地板的平面鑲嵌圖，課堂氣氛頓時(shí)高漲起來(lái)，學(xué)生經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，復(fù)制、粘貼、組合，排列出的圖案千姿百態(tài)，有些圖案大出教師意外，很有創(chuàng)意。由此可見(jiàn)豐富的信息資源，開(kāi)拓了視野，激活了思維，增強(qiáng)了想象，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生樂(lè)意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。

當(dāng)然，初中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)的整合，并非強(qiáng)調(diào)所有的數(shù)學(xué)內(nèi)容都適合計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，它只可巧用，不能濫用。就如《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》所指出的，我們不提倡用計(jì)算機(jī)上的模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)代替學(xué)生能夠從事的實(shí)踐活動(dòng)；我們不提倡利用計(jì)算機(jī)演示來(lái)代替學(xué)生的直觀想象，來(lái)代替學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的探索。憑風(fēng)巧借力，送我上青云，初中數(shù)學(xué)的課程改革只有巧借現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)異性能，才能使二者的有機(jī)整合提升到一個(gè)新的高度，從而達(dá)到優(yōu)化數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)資源的目的。