信息技术使数学教学迈上新台阶

  【摘 要】 本文对现代信息技术在初中数学中的应用提出了一定的措施，以期提高初中数学与现代信息技术整合的实用性，达到优化学习过程和学习资源的目的。
　　【关键词】 学习兴趣；主体性；信息技术

　　引言 
　　21世纪的今天，计算机技术高度发达，网络信息日新月异，同时，以构建主义为理论的教育和学习方法日趋成熟，从而使以多媒体、计算机和网络为载体的新的教育技术的应用显得十分的必要和重要,信息技术与课程整合的议题已摆到广大教育者的面前。
　　初中数学与信息技术的整合，是从数学教学的需要出发，确定哪些环节、哪些教学内容适合使用现代信息技术，并选用合适的软件，创造相应的学习环境，推进现代信息技术在数学中的辅助教学，达到优化数学教学的作用。
　　下面根据笔者数学教学中的实践经验，谈谈初中数学与信息技术整合的几点尝试作法。
　　一、信息技术有利于提高学生数学逻辑思维能力
　　数学作为基础学科，对学生的逻辑思维能力，事物的判断分析能力都有较高的要求。抽象性和严密性是初中数学的特点之一，也是发展思维能力的重要因素。发挥这些因素的作用，离不开大量的感性认识。因此在一些概念知识的学习上先列举大量的实例或者让学生亲身体验来获得感性知识进而上升到理性认识。例如，在初中数学第11章《轴对称图形与等腰三角形》中，我设计了一个教学活动——“丰富多彩的对称图形世界”。我采用了Powerpoint2003软件展示了生活中大量的轴对称图形，学生欣赏这些图片的同时让他们寻找这些图形的对称性，在这样的一个过程中，学生有了感性认识。我选了一张蝴蝶的图片，并对它进行了形象的分解，引导学生得出轴对称图形的定义。这样就由感性认识转到了理性认识，学生经历了观察——分析——讨论——总结，逻辑思维也就得到了锻炼。
　　二、巧借信息技术的交互性，激发学生学习数学的兴趣
　　1.人机交互是计算机的显着特点，计算机可以产生出一种新的图文声色并茂的、感染力强的人机交互方式，而且可以立即反馈。
　　这种交互方式对于数学教学过程具有重要意义，人机交互则会出现一片新天地。它能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，因而形成学习动机。
　　用Authorware制成题组训练课件，学生笔算后，选择正确答案。若答对了，窗口立即弹出激励性文字：“你答对了，真了不起!”若答错了，窗口马上显示“你答错了，请再试一次!”直至出现正确结果，如果三次尝试失败，则显示解题步骤。这样处理，学生学习兴趣浓、效率高。
　　若在网络教室上课，每个学生都有参入机会，教师也能从服务器上迅速查出答题的正误率，借此调整自己的教学方式。
　　2.人机交互有利于发挥学生的主体作用，有利于激发学生自主学习的积极性。
　　传统的数学教学，教师是主宰，学生是配角，从教学内容、教学方法、教学步骤，甚至练习作业都是教师事先安排好的，学生只能被动参入这个过程。而优秀的多媒体课件所提供的交互式学习环境中，学生可以按照自己的学习基础，学习兴趣来选择所学的内容的深浅，来选择适合自己水平的练习作业。
　　初中数学复习课或习题课，特别适合人机交互的学习环境，因为初中数学教师完全有能力制作这类课件。从前置知识复习，精选例题讲解，到巩固练习作业，每一教学环节都可以设置成不同的层次，学生根据自身情况，选择性地进入相应层次，当然还有机会进入高一层次。这种交互性所提供的多种的主动参与活动，为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件，从而使学生能真正体现出学习主体作用。
　　三、巧借信息技术，完成学生对数学知识的获取与保持
　　1.化无形为有形
　　初中数学理性知识成分太重，传统的教学只片面强调逻辑思维训练，缺乏充分的图形支持，缺乏供学生探索的环境，于是只能靠学生的死记和教师的说教了。比如，学习九年级几何“点的轨迹”一节后，学生最终会知道“轨迹”是一些直线或射线，但对“轨迹”是毫无想像力的。《几何画板》能有效地解决这一问题，它显示的“点”一步步动态有形地组成直线或射线，旁边还能显示轨迹中“点”的条件，这种动态的有形的图形是十分完整的、清晰的，它远远超出教师的“把轨迹比喻成流星的尾巴”。
　　2.化抽象为直观
　　初中数学的概念教学是教学中的难点，学生几乎被动地从教师那里接受数学概念，只有靠强化记忆知道概念的共性和本质特征。九年级代数中的“函数”是一个典型的概念教学，教学时关键是让学生“对于x的每一个值，y都有唯一值与它对应”，有一个明晰直观的印象。运用多媒体的直观特性，分别显示解析式y=x+1，《数学用表》中的平方表，天气昼夜变化图像，用声音、动画等形式直观地显示“对于x的每一个值，y都有唯一值与它对应”，最后播放三峡大坝一期蓄水时的录像，引导学生把水位设为y，时间设为x，就形成了y与x的函数关系。这不仅能引起学生的自豪感，而且让学生对函数概念理解的非常透彻。3.化静止为运动
　　运动的几何图形能更加有效地刺激大脑视觉神经元，产生强烈的印象。初中几何《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。其实像“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。有些题目，不经意用鼠标移动一个点，图形变化了，结论仍然成立。
　　4.化繁琐为简明
　　计算机辅助教学的一个重要出发点是更好地实现教学目标，突破重难点，提高课堂教学效率。九年级代数“频率分布”，在传统的教学中，教师引着学生在“60名女学生身高”数据中，找最大值，最小值，再分组，一个一个地数出每组中数据的个数，计算频率，绘频率分布表，画频率分布直方图，既繁琐又费时。
　　用计算机辅助教学，简洁明了，把60个数据输入Excel，排序，最大值和最小值，各组中的频数，一目了然，用Excel还能方便地绘出柱状图，类似频率分布直方图。若教师重点讲透步骤、方法和道理，把非智力过程交给计算机处理，这样才能提高课堂效率。培养学生运用信息技术的能力，是信息社会对基础教育的需要，也是教育面向现代化的需要。
　　四、利用信息技术手段解决数学教学中的重点和难点
　　九年级下册第26章二次函数的性质是初三阶段学习的一个重点，也是一个难点。如何才能使学生真正理解并能熟练掌握二次函数y=ax2+bx+c的性质。我采用了《几何画板》软件来探究二次函数的性质，形象直观。本节课上我先让学生利用基本方法和步骤在草稿纸上画出二次函数y=x?+4x+9的图象。这是学生能掌握和理解的基本方法。接下来我再利用几何画板将参数a,b,c输入1，4，9。将电脑上所得的函数图象与学生自己所画的图象进行比较，进而激发出学生强烈的求知欲望。当然，本节所要掌握的重点和难点并不是函数图象而是让学生清楚明白地了解二次函数的性质。我在“参数的属性”对话框中，将参数a变化由“1到-1”，引导学生观察图象不同的变化。这样学生便能非常清晰直观并迅速地观察出函数图象不同的变化。“参数h变化和参数k变化，图象分别会怎样变化？”我将这一问题抛给学生，由学生自己发现与总结。这节内容我就利用了信息技术的优势在几何画板软件的帮助下，将参数改变而引起图象的改变的动态过程形象生动地展示在学生的面前。这种动态的模拟不仅解决了数学教学中的难点，让学生感受到用计算机解决实际问题的优势，主要还大大激发了学生的求知欲和学习兴趣。
　　当然，我们在利用信息技术服务教学时，应讲究科学有效地使用。虽然信息技术与数学学科整合能够扩大师生的信息量、题量，但也要注意有所取舍。在课堂教学上始终不能忘记教师的主导地位，否则任由学生发挥其主体性，那也只是放任自流很难达到良好的教育效果。在新课标下，我们教育者只有不断地学习、思考、创新，用新的教学理念武装自己。我相信，基础数学教育将会进入一个全新的发展阶段。