利用信息技术优化初中数学课堂教学

【摘要】初中数学课程新标准强调信息技术与初中数学课的有机整合，文章论述了信息技术在数学课堂上的作用及优势，并提出了整合过程中所应注意的问题

【关键词】信息技术;初中数学教学;学习兴趣;自主学习

在信息技术高速发展的当代，掌握和运用信息技术显然是很必要的。在新的初中数学课程标准中，提出了新的教学理念，其中就有一条强调了信息技术与中学数学教学的整合，明确指出初中数学课程应提倡实现信息技术与课程整合的有机整合，提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，在保证笔算训练的前提下，尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台，加强数学教学与信息技术的结合，鼓励学生运用计算机，计算器等进行探究和发现，信息技术与初中数学课程整合是改进课程内容呈现方式的需要，是改进学生数学学习方式的需要。这样，应用信息技术将成为教学过程的有机组成部分。

信息技术与数学课堂教学的整合是指在数学课堂教学的过程中，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和教学内容有机结合，共同完成课堂教学任务的一种新型教学方法。它能改革传统教学模式，培养学生的创新和实践能力。所以，为了跟上时代的脚步，适应改革的新课程标准，我们要充分利用信息技术的优点，发挥信息技术的优势，积极自觉地进行与信息技术的整合。

一、利用信息技术上数学课的优势

（一）有助于培养学生的数学思维能力

数学偏重于逻辑推理，偏重于培养学生的抽象思维能力。利用信息技术支持下的动画演示，生活中的数学问题的情景再现，可以让学生从具体问题到抽象概念，从特殊问题到一般规律，逐步通过自己的发现、探究去思考数学、学习数学。

在课件《生活中轴对称》的制作中，我利用网络展示了生活中大量的轴对称图形，又利用蝴蝶飞舞的视频吸引学生注意力，然后将一只蝴蝶框定放大成为平面图形;在讲授多面体的展开图时，学生和教师都可以充分利用实物，给正方体的六个面标上字母A、B、C、D、E、F，但由于实物不透明，学生观察不方便。因此，我利用《几何画板》做了个正方体，给六个面着不同颜色并标上字母且可透视，再结合实物进行教学，这一过程让学生直接感受到数学来源于自然，抽象于实践，创设了数学教学的良好情境，建构了较理想的学习环境，收到了较理想的教学效果，使学生比较自然地接受数学概念，同时开阔了学生视野，有助于发散思维的培养。

（二）有利于增加课堂容量，提高课堂效率

利用信息技术为学生创建了良好的认知环境，为学生掌握新知识提供了捷径。构建学生的认知结构，数学教学必须改变只着眼于学生知识的积累，以掌握知识的“量”的多少来判断教学质量的高低，而忽视使学生从数学知识的内在联系上把握数学知识结构的现状。

例如：在学习“勾股定理”时，教师可以利用网络等信息技术收集一些与勾股定理有关的素材，如《外星人与勾股定理》，以此创设情景激发学生的兴趣，激发了学生学习勾股定理的热情后，提出以下问题：勾股定理的内容是什么？谈谈它的由来。它的证明方法有哪些？它可以解决我们生活中哪些问题？勾股数等。其次讨论分析以上问题，然后分小组分任务解决。第三，学生明确目标后，带着问题独立地通过网络进行搜索、收集相关的信息。第四，引导学生通过网络进行各种形式的协作学习，发挥自己的聪明才智和想象，总结解决的办法，通过电子邮件、腾讯QQ实时聊天或在BBS上发表帖子交流，并讨论它的可行性，以及收集到的信息是否有效。第五，收集到与勾股定理的信息后，由学生汇总信息，完成课题的小结并打印成册，得到《勾股定理史话》，《毕达哥拉斯与勾股定理》，《勾股定理的证明方法》，《勾股定理在生活中的应用》，《勾股数研究的现状》等，最后由小组成员向全体同学做出书面汇报，并要求学生回忆探索与协作的过程，反思如何从问题中提取数学知识、怎样才能找到需要的信息、如何选择有用信息、解决该问题用了哪些数量关系、与小组成员协作是否愉快、学习伙伴有哪些值得自己学习的地方、打算以后怎么应用这些数学知识和学习方法等。通过这一过程，全体同学基本上对勾股定理及其应用等相关知识都有有了比较好的掌握和理解。

（三）有利于激发学生自主学习的积极性

德国教育家第斯多惠指出：“教育的奥秘不在传授，而在激励、唤起和鼓舞。”我们通过直观而形象的教学手段，以其新颖性、趣味性、艺术性吸引学生的注意力，为学生创设符合心理特征的教学情境，正是对激励、唤醒、鼓舞的这一教学艺术的诠释。在教学中创设激发学生认知内驱力、激活其思维的情境，学生就会感到亲切，将信息技术应用于教学，能让教学形式有趣、新颖，生动形象，从而萌发对数学的情感，进而产生自主学习的积极性。

例如：在学习“反比例函数”时，我利用flash设置“圆柱的烦恼――怎样减肥”这样一个故事来制造悬念：有一个圆柱国王，住满了形形色色的圆柱，其中有一个底面积，高为的圆柱，膀大腰圆，威风八面，自己以粗壮为美，可近来却忧心忡忡，忽然变得自卑起来，探问何因？原来其他苗条的圆柱都在嘲笑它，说它太胖了，爱美的圆柱既想让自己的空间优势不变（体积不变），又想让自己变瘦，想变成高，它使出了浑身解数，也没能实现自己的愿望，聪明的同学，你能帮助圆柱解除烦恼吗？这样乘胜前进，引导学生探究用反比例函数解决实际问题。

这样的带有俏皮的童话故事，能激发学生的好奇心，迅速调度学生的情绪，激发学生的求知欲，激活学生的知识储备，而使学生在数学王国里积极地思考、学习，达到事半功倍、省时高效的目的。

（四）有利于学生对数学知识的重难点掌握和记忆 对于初中学生来说，正处于形象思维向抽象思维的过渡阶段，形象思维的优势大于抽象思维。事物或图像比抽象的语言和公式要有说服力的多，再加上他们好动、好奇，容易被直观、有趣的事物吸引，并且有意注意时间短、持久性差等特点往往影响教学效果和教学质量，因此多媒体信息技术就有了很大的用武之地。由于动画技术是信息技术的优势之一，因此完全可以引入课堂，参与教学。它形象具体，动静结合，声色兼备，所以恰当地加以运用，可以变抽象为具体，调动学生各种感官协同作用，降低教师教学难度，突破重难点，从而有效地实现精讲、精练。

1、从抽象到直观，使之促进学生理解数学知识。例如：在学习“函数的概念”时，为了让学生对“对于的每一个值，都有唯一值与它对应”这一概念有一个明晰直观的印象，我运用多媒体的直观特性，分别显示解析式，《数学用表》中的平方表，天气昼夜变化图象，用声音、动画等形式直观地显示“对于的每一个值，都有唯一值与它对应”，最后播放三峡大坝一期蓄水时的录相，引导学生把水位设为，时间设为，就形成了与的函数关系。不仅引起学生的自豪感，而且对函数概念理解非常透彻。

2、由静态到动态，让学生真实感受知识的形成过程。例如：“圆”这一章，各知识点都是动态链接的，许多图形的位置发生变化，图形间蕴藏的规律和结论是不变的。熟悉《几何画板》的教师，无一例外会用《几何画板》来演示“圆幂定理”，即相交弦定理→割线定理→切割线定理→切线长定理，鼠标一动，结论立现，效果相当好。其实象“垂经定理”、“圆心角、弧、弦、弦的弦心距关系定理”等等，需要用“翻折”“旋转”“平移”等知识证明的定理，都可用《几何画板》动态揭示知识的形成过程。

3、以数解形，形象直观地揭示数形关系。例如：在“反比例函数的图象”的教学中，传统教学的难点有两个：一是双曲线的形成，二是对双曲线与两坐标轴无限逼近的理解。为了突破这两个难点，我一改传统的“教师示范―――学生模仿―――师生讨论”的教学模式，把学生带进计算机教室，并为他们提供一个画图软件，然后让学生利用这一媒体技术，在教师的指导和帮助下，通过给自变量赋与更多的不同的数值，让学生自己来“绘制”出双曲线，并最终发现和归纳出反比例函数的图象及其性质。这样的数学活动，不是独立地理解数与形，而是自然而然地由数到形，加深了学生对反比例函数的图象与性质的理解与掌握。

（五）有利于分层教学的实施

数学是一门基础学科，是学好物理、化学等学科的基础。它对一个人的逻辑思维能力和理解力都具有较高的要求。因为个体差异，学生理解和掌握的程度又各不相同。这样使得学生在数学学科的学习过程中存在很多不同的问题。如果我们按照传统的方式――讲演法很难顾及到不同层次的学生，也特别容易形成“满堂灌”。将信息技术与数学课程的整合，在分层教学上有着独特的优势。

例如：我在讲解“三角形全等的判定”时，我就将这节内容做成网页，分成“判定定理”、“例题解析”、“知识探索”、“牛刀小试”、“中考试题”。在“牛刀小试”、“中考试题”这两部分的试题由易到难，学生可以根据自己对知识的掌握情况而选择不同层次的题目，并且题目与答案均有超链接，学生可以自由点击。这样学生就能及时得到反馈，让不同层次的学生均能有成就感，同时也给学生自主探索的空间。在这种网络环境下的学习，打破了传统的课堂教学内容不可重现性，让学生根据自身的需要去侧重解决自己的难点，真正实现了分层教学。

二、信息技术在与初中数学整合教学中的作用

（一）、信息技术可以作为信息处理的工具

在生活中我们总是会利用各种信息，经过对信息的加工选择出有价值的信息，而且这些信息是要储存和传递的。在这个过程中我们往往是利用信息技术来获取信息、加工信息、储存以及传递信息，信息技术是信息处理的工具。在数学整合的教学实施中首先需要将教学内容信息化处理，形成学习资源，利用信息化环境展开教学，学生利用信息技术获取有价值的信息和知识，最终完成对知识的意义建构。信息技术为数学教学设计提供了丰富的背景资源，能使学生充分发挥视觉、听觉、触觉等多种感官的协同作用而更有效地进行数学学习。

（二）、信息技术可以作为计算，作图，数据处理的工具

我们在数学的学习和应用中往往需要进行大量的、繁琐的计算，需要做出复杂的图形或者图象，需要进行大量的数据处理。信息技术可以帮助我们完成这些基础性的数学活动，从而使得我们可以把精力集中在对问题的思考与分析、对数学规律的探究与反思、对数学本质的理解与把握，从而提高数学教学的效率和效果。

（三）、信息技术可以展示和发展数学思维

数学是一门抽象的思维学科，数学活动的核心是数学思维。数学具有鲜明的特点，数学概念高度抽象、数学语言科学简洁、数学逻辑体系严密、数学思想方法深刻。当我们在抽象思维遇到障碍的时候，可以利用信息技术来直观形象的展示数学对象，而且还可以展示数学对象的构造和变化过程，反映出数学本质、展示出数学思维。因此，信息技术使得数学对象形象化，使得数学关系明显化，能够展示和发展数学思维，帮助我们理解和把握更高层次的数学对象，展开高水平的数学思维活动。

（四）、信息技术可以提供丰富的学习资源

在教学的过程中，信息技术可以作为方便的教具，教师可以利用信息技术制作课件创设教学情景，也可以使用现成的课件、资源库，综合利用各种资源，选择能够揭示所需问题的数学本质的资源组织教学，形象直观地演示数学对象，动态得展示数学关系，揭示数学本质，表达数学思维，创设出展现知识的产生、发展、变化发展的数学情景，吸引学生主动进入学习情景去感知、理解、建构数学的意义，提高课堂教学效率和效果。

三、信息技术在与初中数学的整合中应该注意的问题

（一）教师不能流于形式，要始终要起到主导作用

信息技术的介入应体现一种新的教育观念，而不只是教学内容数量上的增多，手段上的新颖，课堂教学活动的主体是人。教师不仅是知识的传授者，还应是知识发生、发展的播种者及浇灌者，更应是学生处事的模范。灵活的应变能力，严谨的求学态度，严密的逻辑思维，这些都要靠师生之间的心灵感应，靠教师以自身的人格魅力和富有情趣的讲解，通过师生间的情感互融，来调动学生积极参与。我们不应让“人机对话”取代人与人之间的情感交流，否则，现代媒体成了教学机器，教师成了键盘手。课堂教学必须从教学的目标和技术的特点出发，结合教学内容，贯彻实事求是的原则，在保证数学基本技能训练的前提下，有选择地适时采用，讲求必要性、适度性、实效性，不能追求形式，为了整合而整合。

（二）多媒体课件的制作应不求时髦，但求实用

课件的运用应整合于课堂教学内容之中，针对以抽象思维、逻辑推理为培养目的的数学教学，课件中存储内容要精练，画面要简洁，讲解和推导应由教师引导学生通过合作探究自主完成。为帮助解决数学中数形结合的难点，理解抽象于实践而又指导实践的数学思想，我们认为，应根据数学自身特点，充分利用信息技术的交互功能，将课件设计成一些相对独立，又相互联系的模块，让老师能按自己组织教材需要，针对各自不同教学思路，灵活调用各模块里的内容，设计自己的教学过程，表现自己的教学风格。

（三）网络电子教室应成为数学教育的理想场所

在人手一机的网络教室，学生可以在教师指导下，自己动手操作、观察、发现、研究问题，在网络中查找数学资料，形成学生动手“做数学”的模式。学生成为学习的主人，不再把学习数学看成负担，增强了学好数学的信心，享受学习数学的乐趣。学生直接动手操作，使实践能力、观察能力、归纳能力都会得到很好的锻炼，更有助于培养思维能力，创新能力。

总之，多媒体辅助数学教学的立足点是“辅助”，而不是替代，更不是赶时髦，摆花架子。许多传统的教学方式对发展学生的数学思维品质仍然必不可少，恰当地使用现代媒体，能锦上添花;过分地强调多媒体辅助数学教学的作用，会导致平庸、单调的操作，师生之间缺乏交流、而且会造成学生思维和推理的单一化，以致对学生的智力发展、包括直观思维、创造性思维以及想象能力等数学思维品质造成不利。