信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整合研究

張敏

摘? ?要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，極大地提高了課堂教學(xué)效率。探究信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢和信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用構(gòu)建初中數(shù)學(xué)教學(xué)模式，成為當(dāng)下重要的初中數(shù)學(xué)教育研究課題。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);初中數(shù)學(xué);教學(xué);學(xué)科整合

1? 初中數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

初中數(shù)學(xué)相較于小學(xué)數(shù)學(xué)，教學(xué)內(nèi)容更多更深，很多學(xué)生因為基礎(chǔ)差或者思維能力欠缺，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)很困難。目前的教學(xué)課堂中，一些教師教學(xué)理念落后，無法考慮學(xué)生個體思維的差異性，在教學(xué)過程中把自己的解題方法和解題思路灌輸給學(xué)生聽，課堂教學(xué)缺乏活力。另一方面，教材中的很多實驗學(xué)生沒辦法很好地實踐與體會，長此以往，容易造成學(xué)生對教師依賴的學(xué)習(xí)習(xí)慣，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。

2? 信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢

2.1? 有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在當(dāng)今社會，無論科學(xué)還是技術(shù)的發(fā)展，都離不開數(shù)學(xué)。作為一門抽象性較強的學(xué)科，數(shù)學(xué)對初中學(xué)生來說有一定的理解難度，成為教師、學(xué)生的痛點。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師教學(xué)手段單一，主要通過板書和反復(fù)進(jìn)行講解對知識點進(jìn)行傳授，對一些難點的講解非常吃力，很多學(xué)生不好理解，存在學(xué)習(xí)興致不高的現(xiàn)象。

運用信息技術(shù)，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更加生動形象的課堂，將靜態(tài)變動動態(tài)，將抽象變具體，突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的重點難點，學(xué)生獲取數(shù)學(xué)知識的難度變小，可以獲得更輕松的深層次體驗，這樣可增強學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生充分體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，可以更積極地投入到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中[ 1 ]。

2.2? 有利于積累教學(xué)資源

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，無論教師還是學(xué)生獲得的教學(xué)資源都很匱乏，不得不依賴教材和教輔資料。學(xué)生無法接觸到高質(zhì)量的教學(xué)資源，對知識的理解很容易被老師的水平限制，阻礙學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。

信息技術(shù)的發(fā)展為老師獲取資源提供了廣闊的渠道，同時還提供了強大的搜索功能。教師可以跳出書本的束縛，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，在各種學(xué)習(xí)網(wǎng)站大量地搜索資源、篩選出能為已所用的教學(xué)內(nèi)容，對自己的課堂教學(xué)進(jìn)行有效的拓展。這樣制作出來的內(nèi)容，能為學(xué)生帶來更多與教學(xué)有關(guān)的新奇、有趣的知識，能夠拓展學(xué)生的知識面，拓寬學(xué)生的視野，加強學(xué)生的理解，提升學(xué)習(xí)效率。

2.3? 有利于鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

初中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度大，很多學(xué)生無法在課堂上及時地理解教師講授的知識，要想提高成績，還需要額外的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)在預(yù)習(xí)方面，學(xué)生大多只能利用的課本和教輔，重難點不好把握。在信息技術(shù)環(huán)境下，老師可以在課前做好組織和引導(dǎo)的工作，為學(xué)生提供預(yù)習(xí)提綱和相關(guān)的資料，學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)對知識進(jìn)行搜索和自主學(xué)習(xí)，這樣做可以大大降低預(yù)習(xí)的難度。在課后階段，學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的能力控制復(fù)習(xí)的進(jìn)度。對于課堂上來不及吸收的知識可以反復(fù)觀看老師提供的視頻，有充分的時間把自己不懂的地方思考清楚。學(xué)生以往遇到類似中考壓軸題難度的題目不會做，班上會做的同學(xué)不多，一題做下來得十幾分鐘，老問老師也不現(xiàn)實，現(xiàn)在可以通過一些解答類的APP來完成，遇到不會做的題目可以隨時查，隨時學(xué)。信息技術(shù)的發(fā)展為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了良好的環(huán)境，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到不懂的地方，不必找別人的幫助，可以自己上網(wǎng)查找文獻(xiàn)，尋找答案，進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，這樣可以更進(jìn)一步地激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)自己的可持續(xù)性發(fā)展。

3? 信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

3.1? 能夠進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，促進(jìn)數(shù)學(xué)思維能力的提升

數(shù)學(xué)是一門高度抽象性的課程，初中數(shù)學(xué)的很多內(nèi)容都具有一定的難度，特別是以圖形作為觀察對象，和圖形有關(guān)的一類概念，僅憑老師用板書描述，單純的講解，學(xué)生很難理解其本質(zhì)。這種情況下可以利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，通過實驗探究學(xué)習(xí)，歸納推理出結(jié)論。

例如九年級上冊的“二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)”這一知識點，傳統(tǒng)的教學(xué)中老師在黑板上通過列表、描點、連線畫出函數(shù)圖像，然后要求學(xué)生觀察圖像，歸納出函數(shù)的性質(zhì)。因手工繪圖，無法用太多點來逼近這個圖像，這種畫的圖的精確度就會很差，而且速度很慢。老師想憑著有限的幾個靜態(tài)圖像，很難展開探究學(xué)習(xí)。學(xué)生也很難憑空想象看出圖像變化規(guī)律，對二次函數(shù)圖像的形成有個整體性的認(rèn)識。這種教學(xué)方法即不利于學(xué)生的理解，也打擊了他們學(xué)習(xí)的樂趣。

幾何畫板不但可以精確地繪制出函數(shù)的圖像，還能讓學(xué)生直觀地看到函數(shù)圖像生成的過程，這樣可以讓學(xué)生對函數(shù)圖像有個基本的認(rèn)識?；诖?，教師可以用幾何畫板來探究二次函數(shù)的性質(zhì)。教師可以先用幾何畫板來演示：y=ax2（a≠0）二次函數(shù)圖像的繪制，引導(dǎo)學(xué)生去探索，觀察改變a的取值對二次函數(shù)圖像帶來的影響。學(xué)生直觀地觀察到不同的參數(shù)a的取值對應(yīng)不同的函數(shù)圖像，探索出圖像開口朝向與a>0還是a<0的關(guān)系，a的絕對值大小與圖像開口的大小的關(guān)系。

在以上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，老師可以將課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為主體，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)為學(xué)生設(shè)置任務(wù)，要求完成實驗報告。學(xué)生使用幾何畫板繪制y=a（x-h）2+k（a≠0）二次函數(shù)圖像過程中，老師從旁邊進(jìn)行組織和指導(dǎo)。二次函數(shù)圖像的繪制學(xué)生可以設(shè)置三個動態(tài)參數(shù)a、h、k，然后通過點擊這三個參數(shù)，觀察二次函數(shù)的圖形變化情況，思考總結(jié)出函數(shù)圖像的開口方向、對稱軸、最值、頂點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)與三個參數(shù)的關(guān)系。學(xué)生還可以猜想上下左右移動圖像，將有哪些參數(shù)發(fā)生變化，然后通過動手操作，來驗證自己的猜想。這樣的過程，學(xué)生能夠進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，在實踐操作中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，提高了總結(jié)歸納知識的能力，促進(jìn)了數(shù)學(xué)思維能力的提升。

3.2? 通過信息技術(shù)模擬實驗，提升了實驗的效率，揭示本質(zhì)規(guī)律，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)

大數(shù)據(jù)時代面對著大量的數(shù)據(jù)，需要從這些數(shù)據(jù)中預(yù)測將要發(fā)生的事情的可能性，從而做出決策。隨著數(shù)據(jù)信息時代的來臨，這種數(shù)據(jù)分析和處理能力越來越重要。初中數(shù)學(xué)的“統(tǒng)計與概率”就是要尋找隨機性中的規(guī)律性，具有統(tǒng)計和概率的基本知識已成為每個初中生必備的數(shù)學(xué)素養(yǎng)?！敖y(tǒng)計與概率”相較于其他確定性的初中數(shù)學(xué)，更不易教學(xué)，學(xué)生容易受錯誤經(jīng)驗的影響，憑著直覺，對概率做出不正確的估算。概率的產(chǎn)生是建立在大量重復(fù)的實驗上，受傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，在短時間內(nèi)大量收集樣本數(shù)據(jù)并計算處理是不現(xiàn)實的。信息技術(shù)的模擬實驗和軟件對數(shù)據(jù)的處理在這個上面使用恰到好處，可以大幅度地提升實驗的效率和質(zhì)量，有著傳統(tǒng)教學(xué)方式無法比擬的優(yōu)勢。

例如九年級上冊“用頻率估計概率”的拋硬幣試驗，就可以借助EXCEL來模擬實驗。

先假設(shè)出現(xiàn)正面計為1，出現(xiàn)反面計為2。

（1）啟動EXCEL，在空白的工作薄的A1單元格中輸入“每次實驗”，在A2單元格中輸入“=FIXED（RAND（）*（1-2）+2，0）”，其中函數(shù)RAND（）*（A-B）+B表示生成介于A與B之間的隨機數(shù)。函數(shù)FIXED（a，3）表示將左邊的數(shù)字，四舍五入到小數(shù)點右邊三位。如FIXED（3.6576，3）=3.658. FIXED（RAND（）*（1-2）+2，0）意思是將隨機產(chǎn)生的1-2之間的數(shù)字，四舍五入成個位數(shù)。A2單元格將根據(jù)隨機函數(shù)產(chǎn)生整數(shù)1或整數(shù)2，以代表硬幣出現(xiàn)正面或反面。

（2）將A2單元格的公式，以自動填充的方式，一直填充到A3001單元格，相當(dāng)于硬幣拋擲了3000次。

（3）在B1單元格輸入統(tǒng)計表格的名字“拋擲硬幣的實驗”，在B3單元格輸入第一行的字段屬性“拋擲次數(shù)”，C2-H2分別輸入10，100，500，1000，2000，3000。

（4）在B3單元格輸入“出現(xiàn)正面的次數(shù)”， C3單元格輸入“=COUNTIF（A2：A11，1）”， 以自動填充的方式，一直填充到H3單元格。COUNTIF函數(shù)的是統(tǒng)計指定區(qū)域內(nèi)符合某個值的單元格數(shù)量。如C3單元格是統(tǒng)計A2到A11單元格中出現(xiàn)數(shù)字1的次數(shù)。

（5）在B4單元格輸入“出現(xiàn)正面的概率”，C4單元格輸入“=C3/C2”，以自動填充的方式，一直填充到H4單元格。C4-H4單元格可分別計算出拋擲N次時出現(xiàn)正面的概率，其中單元格屬性為百分比，并且保留小數(shù)點后兩位。

（6）以上為取一組3000次拋擲硬幣的實驗數(shù)據(jù)的方法。可以多做幾組實驗，每按一次F9，每個單元格中的隨機函數(shù)就會重新生成一次，相當(dāng)于拋擲了一組3000次的硬幣。這兩組的數(shù)據(jù)生成兩個表格，見圖1。

（7）可以利用圖1中的兩組實驗數(shù)據(jù)，制作折線散點圖（如圖2），這樣可以很直觀地看出兩組實驗的數(shù)據(jù)。

（8）通過實驗的每個單元格的顯示、表格的匯總和自己做的頻率的拆線散點圖像，學(xué)生可以體會每一次實驗發(fā)生具有不確定性。隨著實驗次數(shù)的增加，頻率變得有跡可循，呈現(xiàn)逐漸穩(wěn)定的趨勢。這樣的實驗可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

4? 結(jié)語

隨著初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度的增加，學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到很多困難。傳統(tǒng)的課堂枯燥乏味，沒法充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整合可以很有效地彌補了這些不足。教師要提高對信息技術(shù)的認(rèn)識，不斷地探索新的教學(xué)方式，讓信息技術(shù)更好地服務(wù)于初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高家琛.初中數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)高效融合的實踐研究[J].理論探索，2021（4）：14.

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