信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程有機(jī)融合策略淺析

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摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來臨，現(xiàn)代信息技術(shù)被廣泛運(yùn)用于教育領(lǐng)域，并給傳統(tǒng)教育體系帶來了巨大變革。在此背景下，數(shù)學(xué)教師要貫徹“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念，提升自身的信息素養(yǎng)，挖掘信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，克服信息技術(shù)弊端，實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體、電子白板等信息化手段的創(chuàng)新應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的有機(jī)融合，最終構(gòu)建出充滿時(shí)代感召力的現(xiàn)代化數(shù)學(xué)課堂。文章就現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的有機(jī)融合展開論述。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；數(shù)學(xué)課程；有機(jī)融合；策略

當(dāng)前，信息技術(shù)已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定性因素。通過信息技術(shù)的靈活、多元運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的深度融合，將未知的挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇，能夠?yàn)閿?shù)學(xué)教育開辟出一塊新陣地，最終有力提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。作為新時(shí)代的數(shù)學(xué)教師，須在教學(xué)理念及教學(xué)素養(yǎng)上和時(shí)代接軌，充分意識(shí)到信息技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)的意義，不斷從實(shí)踐中汲取先進(jìn)的信息化教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從而最大限度地提升信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果。

1信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程有機(jī)融合的必要性

隨著科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，各種高、精、尖技術(shù)迅速發(fā)展，尤其是信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展更是獲得了各行各業(yè)的關(guān)注。[1]在此背景下，教育領(lǐng)域同樣加強(qiáng)了信息化建設(shè)，信息技術(shù)逐漸與課堂教學(xué)深度融合，并在不斷的融合中誕生了翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、智慧課堂等全新的教學(xué)模式，使得傳統(tǒng)的教學(xué)模式煥然一新。在教育領(lǐng)域中，信息技術(shù)的應(yīng)用更多地體現(xiàn)在多媒體設(shè)備、計(jì)算機(jī)上，教師可借助現(xiàn)代化教學(xué)手段和教學(xué)資源開展教學(xué)活動(dòng)。在信息交互方面，信息技術(shù)綜合了圖像、動(dòng)畫、聲音等多種信息傳遞方式，能夠豐富教學(xué)資源，發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，并在無形中拉近師生距離。在教學(xué)過程中，數(shù)學(xué)教師可使用電子白板展示一些充滿趣味性的話題或問題。在寬松活躍的教學(xué)氛圍中，學(xué)生不會(huì)有心理壓力，和教師的距離有了進(jìn)一步拉近，敢于、樂于在課堂中提出自己的看法，從而增強(qiáng)了師生互動(dòng)，學(xué)生在潛移默化中掌握了更多的知識(shí)。在教育資源方面，教師可使用信息技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)搜集到大量的教學(xué)資源，從而節(jié)省了傳統(tǒng)教學(xué)模式下搜集教學(xué)資源所花費(fèi)的時(shí)間。通過網(wǎng)絡(luò)檢索獲得的教學(xué)資源更加豐富，學(xué)生能夠獲得多方位的指導(dǎo)，有助于學(xué)習(xí)效果的提升。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，數(shù)學(xué)教師能夠使用的教育資源十分有限，如簡(jiǎn)單的教學(xué)器具、有限的書籍資料等，但隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，教師可使用的教學(xué)資源逐漸變得豐富起來。信息技術(shù)最大的特點(diǎn)就是涵蓋的數(shù)據(jù)容量大、信息索引資源豐富，數(shù)學(xué)教師將一改單調(diào)乏味的課堂講解方式，利用豐富的教學(xué)素材、有趣的教學(xué)畫面，開闊學(xué)生的學(xué)科視野，豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備。信息技術(shù)和數(shù)學(xué)課程的有機(jī)融合，可以讓數(shù)學(xué)課程“看得見”，實(shí)現(xiàn)課本知識(shí)的“可視化”。例如，函數(shù)教學(xué)是初中數(shù)學(xué)的重難點(diǎn)，在考試中占比較高，其主要內(nèi)容包括一次函數(shù)、二次函數(shù)及生成性函數(shù)的性質(zhì)與圖像，教師可將函數(shù)圖像的變化直觀地呈現(xiàn)在電子白板上，加深學(xué)生對(duì)函數(shù)的理解，促進(jìn)學(xué)生對(duì)函數(shù)知識(shí)的吸收。此外，基于現(xiàn)代信息技術(shù)的各種教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)軟件得到了廣泛應(yīng)用，教師可利用畫圖軟件講解復(fù)雜的幾何知識(shí)、函數(shù)知識(shí)，也可借助其強(qiáng)大的教學(xué)功能錄制教學(xué)視頻，引導(dǎo)學(xué)生自行學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升數(shù)學(xué)教學(xué)效果。[2-3]

2信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程有機(jī)融合面臨的問題

首先，信息技術(shù)雖然可以優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)模式，但是信息化教學(xué)卻不能代替全部教學(xué)活動(dòng)。近年來，不少教師積極開展信息化教學(xué)。在不斷的探索過程中，部分教師認(rèn)為板書教學(xué)環(huán)節(jié)可以直接省略，所有的知識(shí)點(diǎn)都可以在電子白板上進(jìn)行講解。然而，僅僅采用信息化教學(xué)這一種教學(xué)模式，學(xué)生會(huì)逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性會(huì)下降，信息化教學(xué)效果將被逐步削弱。其次，教師的信息化素養(yǎng)決定了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的最終融合效果。當(dāng)前，中學(xué)數(shù)學(xué)教師的信息化教學(xué)水平并不是很高，他們雖然具備專業(yè)的數(shù)學(xué)知識(shí)、教學(xué)能力，但并不能熟練操作多媒體設(shè)備，無法高效、靈活地制作PPT課件，在教學(xué)時(shí)也無法有效利用信息技術(shù)突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制。部分?jǐn)?shù)學(xué)教師受時(shí)間和精力的限制，可能會(huì)直接使用從互聯(lián)網(wǎng)上下載的課件，這些網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件和教材內(nèi)容并不十分契合，難以滿足學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求，進(jìn)而使教學(xué)效果大打折扣。此外，部分?jǐn)?shù)學(xué)教師無法充分發(fā)揮信息化教學(xué)工具的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其信息化教學(xué)僅僅停留于在課堂上念PPT課件、展示教學(xué)視頻這一層面，對(duì)信息化教學(xué)工具的使用過于淺顯，削弱了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的融合效果。

3信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程有機(jī)融合的策略

3.1強(qiáng)化教師的信息素養(yǎng)

教師的信息素養(yǎng)、信息技術(shù)應(yīng)用能力直接關(guān)系到數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效果。現(xiàn)代信息技術(shù)要想實(shí)現(xiàn)和數(shù)學(xué)課程的有機(jī)融合，就必須強(qiáng)化教師的信息素養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)的多元化運(yùn)用。因此，數(shù)學(xué)教師須增強(qiáng)自我發(fā)展意識(shí)，在教育觀念上和時(shí)代接軌，積極汲取信息化教學(xué)知識(shí)，在課余時(shí)間學(xué)習(xí)先進(jìn)的信息化教學(xué)方法，積極開展自我學(xué)習(xí)，并加強(qiáng)和其他教師的交流溝通，從而在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，最終提升自身的信息化教學(xué)水平，提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

3.2利用信息技術(shù)組織學(xué)生預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)能夠有效提升課堂教學(xué)效率，但是初中生的學(xué)習(xí)能力與邏輯思維還有待開發(fā)，他們難以通過閱讀教材有效預(yù)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。為實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的融合，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)預(yù)習(xí)效果，數(shù)學(xué)教師可指導(dǎo)學(xué)生登錄網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，組織學(xué)生自主觀看教學(xué)視頻，從而有利于后續(xù)課程教學(xué)的有序進(jìn)行。比如，教師在設(shè)計(jì)因式分解課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)時(shí)，給學(xué)生布置的預(yù)習(xí)任務(wù)是熟悉因式分解的定義與公式。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生通常是通過閱讀教材進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。這種預(yù)習(xí)方法效率較低，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。當(dāng)前，教師可以使用信息技術(shù)制作可供學(xué)生分段預(yù)習(xí)的微課視頻，如介紹因式概念的視頻、介紹因式分解方法的視頻、具體的練習(xí)講解視頻，要求學(xué)生在課前觀看微課視頻，完成課前預(yù)習(xí)任務(wù)。

3.3基于信息技術(shù)構(gòu)建教學(xué)情境

在教師課件制作、學(xué)生預(yù)習(xí)完成后，將進(jìn)入情境導(dǎo)入環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)。借助信息技術(shù)開展教學(xué)，能夠獲得豐富的教學(xué)資源和直觀的教學(xué)展現(xiàn)。開展信息化教學(xué)，有助于學(xué)生深入探究數(shù)學(xué)知識(shí)，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)能夠給予學(xué)生更多的思考空間，在無形中發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。比如，在講解平行四邊形時(shí)，教師可以通過PPT向?qū)W生展示菱形、長(zhǎng)方形等多種四邊形，并向?qū)W生提出“平行四邊形的判斷方法有哪些？”“平行四邊形的共同點(diǎn)是什么？”等問題，從而啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考平行四邊形的性質(zhì)和特征。在學(xué)生進(jìn)行充分的思考后，教師逐一對(duì)提出的問題進(jìn)行解答，并有針對(duì)性地為學(xué)生答疑解惑。為營(yíng)造活躍的課堂氛圍，促進(jìn)師生之間的信息交互，教師可借助多媒體教學(xué)工具實(shí)現(xiàn)師生之間的交互，拉近師生的距離，幫助學(xué)生高效學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。例如，在教學(xué)《相似三角形》時(shí)，教師可使用電子白板展示幾組直角三角形、銳角三角形、鈍角三角形，接著向?qū)W生提出“你能分辨出哪些是銳角三角形、哪些是直角三角形、哪些是鈍角三角形嗎？”“它們有哪些相似之處？”“你是怎么判定的？”等問題，這時(shí)學(xué)生的注意力會(huì)全部集中于電子白板上，并積極與其他學(xué)生進(jìn)行探究，課堂活躍度顯著提升，教師只需要適時(shí)加以指導(dǎo)，就能快速幫助學(xué)生掌握相似三角形的性質(zhì)。

3.4運(yùn)用電子白板進(jìn)行直觀化教學(xué)

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師通常會(huì)采用板書教學(xué)的形式，無法直觀呈現(xiàn)一些圖形的變化。因此，教師可將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程相融合，使用電子白板進(jìn)行直觀化講解。在講解圖形的旋轉(zhuǎn)時(shí)，若采用傳統(tǒng)的授課方法，教師很難用板書讓學(xué)生了解到圖形是怎么旋轉(zhuǎn)的，但使用電子白板便能夠直觀地演示圖形的旋轉(zhuǎn)規(guī)律，如圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和中心對(duì)稱，幫助學(xué)生理解圖形是怎樣旋轉(zhuǎn)的。在動(dòng)畫演示過程中，學(xué)生能清晰、直觀地明白圖形的旋轉(zhuǎn)過程，掌握旋轉(zhuǎn)的規(guī)律。因此，為增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師在講解圖形運(yùn)動(dòng)、幾何函數(shù)時(shí)，可使用電子白板的直觀化功能進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在動(dòng)態(tài)的課堂中學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。

3.5利用微課進(jìn)行精細(xì)化講解

為實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的高度融合，教師要充分挖掘信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，積極利用微課進(jìn)行精細(xì)化講解，打造多元化教學(xué)體系。微課教學(xué)資源十分豐富，它是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的。教師可以在網(wǎng)絡(luò)上搜索教學(xué)視頻，挑選優(yōu)質(zhì)的視頻發(fā)送給學(xué)生，豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，拓展學(xué)生的知識(shí)廣度和深度。中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力容易分散，微課視頻不能夠占用太多的教學(xué)時(shí)間，否則教學(xué)效果會(huì)大打折扣。因此，教師須圍繞教材內(nèi)容，遵循中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及學(xué)習(xí)規(guī)律，精心設(shè)計(jì)制作微課視頻，提升微課教學(xué)質(zhì)量。在制作微課的過程中，要做到動(dòng)靜結(jié)合、圖文并茂、言簡(jiǎn)意賅，合理搭配可能采用的圖片顏色及字體符號(hào)，將微課時(shí)長(zhǎng)控制在10分鐘左右，從而確保微課的流暢性、針對(duì)性、簡(jiǎn)潔性。需要特別指出的是，教師可圍繞數(shù)學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)、學(xué)生容易出錯(cuò)的共性問題制作微課視頻，以便學(xué)生反復(fù)觀看、鞏固知識(shí)和查漏補(bǔ)缺。

3.6利用教學(xué)視頻進(jìn)行重難點(diǎn)突破

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有兩個(gè)目的，一是對(duì)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，二是對(duì)嚴(yán)密邏輯思維能力的培養(yǎng)，而最終是為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活實(shí)踐提供服務(wù)。在現(xiàn)階段的初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生很難將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中，主要原因在于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解并不透徹。因此，為加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，教師可使用信息技術(shù)設(shè)計(jì)制作教學(xué)視頻，向?qū)W生重點(diǎn)展示可應(yīng)用于實(shí)際生活的數(shù)學(xué)知識(shí)。例如，二次函數(shù)與一元二次方程的教學(xué)重點(diǎn)是函數(shù)圖像與零點(diǎn)之間的關(guān)系，在講解這一問題時(shí)，教師可以使用信息技術(shù)制作教學(xué)視頻，播放函數(shù)在坐標(biāo)系內(nèi)的變化圖像，之后再將函數(shù)圖像與方程的根相聯(lián)系，對(duì)部分重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解，從而加深學(xué)生對(duì)二次函數(shù)與一元一次方程的理解。對(duì)于部分學(xué)生未弄懂的問題，教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)上查閱索引相關(guān)資料，并進(jìn)行一對(duì)一的個(gè)性化教學(xué)指導(dǎo)。

3.7利用多媒體開展多元化教學(xué)

為充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的有機(jī)融合，數(shù)學(xué)教師須大膽使用信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和突破，構(gòu)建基于信息技術(shù)的多元化教學(xué)體系。例如，教師可借助信息技術(shù)的大數(shù)據(jù)跟蹤功能，掌握學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，基于學(xué)生的實(shí)際需求開展合作探究，將每位學(xué)生都吸引到課程學(xué)習(xí)中。在此過程中，教師須借助多媒體手段開展多樣化的合作教學(xué)活動(dòng)。例如，開展數(shù)學(xué)知識(shí)競(jìng)賽，讓學(xué)生以小組合作的形式討論、總結(jié)數(shù)學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，對(duì)于表現(xiàn)突出的小組給予獎(jiǎng)勵(lì)。同樣，教師也可以將多媒體作為介質(zhì)開展課堂探究活動(dòng)、數(shù)學(xué)游戲活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的深度融合。

3.8利用信息技術(shù)豐富教學(xué)資源

利用信息技術(shù)可接入互聯(lián)網(wǎng)，而互聯(lián)網(wǎng)擁有大量的教學(xué)資源。教師可借助利息技術(shù)的這一功能，對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)、經(jīng)典解題方法進(jìn)行延伸和拓展，從而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，完善學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。初中數(shù)學(xué)的解答題通常是可以采用常規(guī)的方法進(jìn)行求解的，但不少解答題如果采用常規(guī)方法進(jìn)行求解會(huì)存在一定的難度，且計(jì)算過程較為復(fù)雜。此時(shí)，數(shù)學(xué)教師可運(yùn)用信息技術(shù)檢索更多的教學(xué)資源，向?qū)W生展示該類解答題的其他求解思路，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度進(jìn)行思考。通過對(duì)不同解題方法的探究，達(dá)到培育學(xué)生發(fā)散性思維的目的。但值得注意的是，在這類問題的求解中，必須緊扣教學(xué)大綱，避免解題方法超出學(xué)生的認(rèn)知范圍，由此確保教學(xué)行為的可行性。[4]

3.9挖掘信息技術(shù)的多元化功能

隨著信息化時(shí)代的到來，各種先進(jìn)的多媒體技術(shù)工具、信息技術(shù)工具進(jìn)入初中數(shù)學(xué)課堂，這些技術(shù)工具具備強(qiáng)大的教學(xué)功能，如較為常見的3D繪圖、攝像功能。在教學(xué)過程中，教師可以使用幾何畫板功能將函數(shù)圖像直觀地展示出來，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合圖像對(duì)函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行深入的認(rèn)識(shí)，同時(shí)可以節(jié)省教學(xué)時(shí)間，教師可以留有時(shí)間重點(diǎn)講解重難點(diǎn)知識(shí)。教師也可以利用錄制功能將自己的授課過程錄制下來并制作成教學(xué)視頻，既可方便學(xué)生的學(xué)習(xí)鞏固，又可總結(jié)自身的教學(xué)行為，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法與教學(xué)進(jìn)度。教師須注重對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，并學(xué)習(xí)各種智能化、自動(dòng)化教學(xué)軟件，為實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的融合打下基礎(chǔ)。例如：教師利用人工智能技術(shù)的檢索功能，只需要輸入關(guān)鍵詞，便可以查找到相關(guān)教學(xué)視頻，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源；教師可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)投影儀、攝像機(jī)、話筒等多元化教學(xué)工具的使用，更好地實(shí)現(xiàn)師生的交互，打造互動(dòng)探究式的現(xiàn)代化數(shù)學(xué)課堂。[5-6]

4結(jié)語

在信息化時(shí)代背景下，多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于課程教學(xué)中，促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué)模式的創(chuàng)新。目前來看，雖然初中數(shù)學(xué)課堂已經(jīng)普遍應(yīng)用信息技術(shù)，但方法仍較為單一、古板，形式千篇一律，尚未充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。因此，數(shù)學(xué)教師要深刻認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的教學(xué)價(jià)值，在實(shí)踐探索中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷提升自身的信息素養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和數(shù)學(xué)課程的深度融合，全面提升數(shù)學(xué)教學(xué)效果。

作者:林維 單位:黑龍江省佳木斯市第三中學(xué)