淺談現(xiàn)代信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1、淺談現(xiàn)代信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 摘要 隨著校園信息化建設(shè)的快速發(fā)展，充分利用校園計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體資源，在新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的契機(jī)下，做好初中數(shù)學(xué)課程改革，探索新的教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變新的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的“信息素養(yǎng)”，全面提高教學(xué)質(zhì)量，已經(jīng)成為初中數(shù)學(xué)迫切需要解決的問(wèn)題，本文提出二者的構(gòu)建模型并輔以實(shí)例，為初中數(shù)學(xué)教學(xué)的信息化提出參考。 關(guān)鍵詞 信息技術(shù) 數(shù)學(xué)教學(xué) 構(gòu)建模型 二十一世紀(jì)是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息高度發(fā)展的時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)達(dá)和網(wǎng)絡(luò)信息日新月異，同時(shí)，以構(gòu)建模型為基礎(chǔ)的教育和學(xué)習(xí)方法正日趨成熟，從而使以多媒體、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為載體的新的教育技術(shù)的應(yīng)用顯得十分必要和重要。傳統(tǒng)的行為主

2、義教學(xué)觀認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識(shí)的獲得是由環(huán)境的刺激引發(fā)人的行為上的反映，就是說(shuō)學(xué)生是被動(dòng)地學(xué)習(xí)；以構(gòu)建模型為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生與教師的教學(xué)互動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)、自愿性?；诙嗝襟w、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為載體的新的教育技術(shù)，能夠在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中充分發(fā)揮構(gòu)建模型的優(yōu)勢(shì)。 2現(xiàn)代信息技術(shù)和初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)構(gòu)建模型的特點(diǎn)21 獨(dú)立型 主要是利用INTERNET和校園網(wǎng)進(jìn)行與教和學(xué)有關(guān)的資訊收集。此種途徑對(duì)于具備一定計(jì)算機(jī)操作能力的初中學(xué)生和中學(xué)教師來(lái)說(shuō)，是最簡(jiǎn)單易行的。因?yàn)樗恍枵莆諗?shù)學(xué)軟件知識(shí)，只要會(huì)利用搜索引擎查找自己所需的內(nèi)容并能下載文件即可。 學(xué)校教育離不開德育，課堂教學(xué)必須滲透德育。在數(shù)學(xué)課堂教

3、學(xué)過(guò)程中經(jīng)常要進(jìn)行有關(guān)數(shù)學(xué)史教育，以拓寬學(xué)生知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)情感。例如：在講授初三幾何中圓的知識(shí)的時(shí)候，我就布置了上網(wǎng)查找割圓術(shù)的有關(guān)資料的課外作業(yè)。結(jié)果，以上的同學(xué)都知道了是劉徽獨(dú)創(chuàng)的割圓術(shù)，比德國(guó)的托勒密計(jì)算的圓周率要精確一些，比古希臘阿基米德的方法要簡(jiǎn)單，并以中國(guó)的燦爛文化自豪。利用學(xué)生的獵奇獲新的心理，通過(guò)學(xué)生自己在互聯(lián)網(wǎng)上有目的的漫游，獲取全面的相關(guān)知識(shí)，可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)其動(dòng)手能力，發(fā)揮其主體作用。所以，只要是簡(jiǎn)單的素材資訊查找，教師盡可放手讓學(xué)生去自主構(gòu)建。同時(shí)，教師自身需要補(bǔ)充知識(shí)，也可以充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源。 演示型 主要是利用多媒體技術(shù)，簡(jiǎn)單代替黑板和教具，

4、起到演示方便快捷和單純?cè)龃笳n堂容量的作用。這其實(shí)并不是真正意義上的整合，還只能叫多媒體輔助教學(xué)。因?yàn)檠菔拘偷恼霞夹g(shù)往往是教師利用word和powerpoint做幾張簡(jiǎn)單的幻燈片，在課堂上不停的變換畫面，結(jié)果是學(xué)生一節(jié)課下來(lái)不知所云。但也不是說(shuō)，演示型毫無(wú)優(yōu)點(diǎn)，只是要做到適時(shí)適用。我在講授無(wú)理數(shù)時(shí)，就做了幾張有關(guān)第一次數(shù)學(xué)危機(jī)的背景資料和人物介紹的幻燈片，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，知道了無(wú)理數(shù)的產(chǎn)生過(guò)程。又如：在講授多面體的展開圖時(shí)，學(xué)生和教師都可以充分利用實(shí)物，給正方體的六個(gè)面標(biāo)上字母A、B、C、D、E、F，但由于實(shí)物不透明，學(xué)生觀察不方便。因此，我利用幾何畫板做了個(gè)正方體，給六個(gè)面著不同顏色并標(biāo)

5、上字母且可透視，再結(jié)合實(shí)物進(jìn)行教學(xué)，收到了較理想的教學(xué)效果。 演示型整合方式不能完全代替黑板和教具，但如果能做到有機(jī)結(jié)合，教師引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)學(xué)習(xí)，會(huì)起到形象直觀，節(jié)約時(shí)間和教具，提高課堂效率，事半功倍的效果。 23 交互型 主要是以計(jì)算機(jī)為媒介，依托網(wǎng)絡(luò)和數(shù)學(xué)軟件包等工具，把學(xué)生的自主建構(gòu)學(xué)習(xí)與老師的主導(dǎo)有機(jī)整合。交互型整合主要以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)手段為主，這就要求了數(shù)學(xué)課件制作的科學(xué)性、開放性、互動(dòng)性；同時(shí)，要求教師具備豐富的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)，精通數(shù)學(xué)軟件包，比如：MATHEMATIC3.0，幾何畫板等，而對(duì)學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力和幾何畫板的應(yīng)用有較高要求。 新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的能力要求有了更高的

6、標(biāo)準(zhǔn)，要求學(xué)生會(huì)在實(shí)際生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)建構(gòu)模型解決實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)也要能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律。數(shù)學(xué)教學(xué)的核心是培養(yǎng)學(xué)生的思維，而思維能力的培養(yǎng)，需要經(jīng)歷實(shí)踐認(rèn)識(shí)再實(shí)踐再認(rèn)識(shí)的過(guò)程。信息技術(shù)介入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，提供的是超大的信息量、多媒體的信息傳遞方式，從學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程來(lái)看，必須注重學(xué)生觀察比較、分析綜合、歸納概括等能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生做數(shù)學(xué)，在做數(shù)學(xué)過(guò)程中，體驗(yàn)感受數(shù)學(xué)，深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)的生成過(guò)程。 交互型整合方式正是基于新課標(biāo)，充分利用計(jì)算機(jī)及軟件的模擬技術(shù)，讓學(xué)生把紛繁復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)圖形或數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到形象直觀的目的，從而易于學(xué)生去觀察比較、分析綜合、歸納概括。其實(shí)，它還可以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)模

7、型的建構(gòu)能力，理解數(shù)學(xué)知識(shí)的生成過(guò)程。 3 構(gòu)建模型實(shí)證分析信息技術(shù)和課堂教學(xué)的有機(jī)整合與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，他的最大特點(diǎn)是可以最大限度地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變，而“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教學(xué)模式”正是基于交互型整合方式所產(chǎn)生的，目的是創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生能夠在老師的引導(dǎo)下自主建構(gòu)知識(shí)，變被動(dòng)的聽和練為主動(dòng)的探索和運(yùn)用。通常我們認(rèn)為交互型整合才是真正意義上的有機(jī)整合，因此下面以圓的切線的識(shí)別和特征在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)為例來(lái)進(jìn)行實(shí)證分析。 31 課件制作設(shè)想：數(shù)學(xué)是現(xiàn)實(shí)生活的數(shù)量化和抽象化，就是說(shuō)數(shù)學(xué)知識(shí)是從實(shí)踐中起源的，同時(shí)，數(shù)學(xué)必須解決實(shí)際問(wèn)題，要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。所以，在本堂課的引入和高潮部分都以實(shí)際

8、問(wèn)題的數(shù)學(xué)化為基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)生的興趣，同時(shí)讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)的巨大魅力。課件以網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上，分為7個(gè)頁(yè)面，學(xué)生可以自由切換。但是，在頁(yè)面的排列上按照知識(shí)的科學(xué)性為序，從產(chǎn)生到運(yùn)用，從易到難，方便學(xué)生自學(xué)。同時(shí)，例題以中考題為基礎(chǔ)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木?，增?qiáng)了開放性，給學(xué)生自主探索的空間。最后，本課件強(qiáng)調(diào)了師生的互動(dòng)性。 32 教學(xué)過(guò)程舉例： （1）切線的引入-觀察與思考 問(wèn)題（1）下雨天，轉(zhuǎn)動(dòng)著的雨傘上的雨滴是順著傘的什么方向飛出去的？問(wèn)題（2）砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，火花是順著什么方向飛出去的？這是兩個(gè)關(guān)于切線的十分形象的生活事例。我于是做了兩張F(tuán)LASH動(dòng)畫，形象的再現(xiàn)了雨滴和火花的飛濺情況。當(dāng)動(dòng)畫播放

9、之后，所有同學(xué)都被吸引了，教室立刻有了議論的聲音。我放開他們?nèi)プh論，控制火候，然后引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)物圖抽象成幾何圖形去研究切線如何識(shí)別。 學(xué)生在觀察與思考的過(guò)程中，欣賞動(dòng)畫，動(dòng)手畫圖，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，既發(fā)揮他們的抽象想象能力，又鍛煉了作圖能力，體現(xiàn)了知識(shí)產(chǎn)生于實(shí)踐的思想，符合新課標(biāo)理念。 （2）知識(shí)探索 如圖：以等腰三角形ABC的一腰AB為直徑的0交BC于D，DEAC，請(qǐng)說(shuō)明DE與0相切。 如果條件稍做改變，0過(guò)點(diǎn)B，但半徑發(fā)生變化，如下圖所示： 其他條件不變，即DEAC，是否DE與0相切還成立？為了讓學(xué)生觀察到問(wèn)題的本質(zhì)，我讓所有學(xué)生用鼠標(biāo)選定點(diǎn)O，并拖動(dòng)它移動(dòng)，從而觀察線段DE的運(yùn)動(dòng)情況。

10、學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手操作實(shí)踐，抓住問(wèn)題的本質(zhì)，很快寫出了說(shuō)明過(guò)程。 畫圖說(shuō)明以三角形的一邊為直徑畫圓，使該圓與另一邊相切，則該三角形是 三角形。本題看似簡(jiǎn)單，其實(shí)學(xué)生在畫圖的過(guò)程中，有很多人是先畫了三角形，然后以某邊為直徑畫圓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題不容易解決，因?yàn)槭孪葲]考慮到是直角三角形。但是，如果此題在幾何畫板上解決就顯示出了現(xiàn)代教育手段的先進(jìn)性。如下圖，先畫三角形ABC，然后以AB邊為直徑畫圓，發(fā)現(xiàn)沒有邊與圓相切，但是此時(shí)只需拖動(dòng)點(diǎn)C調(diào)整其位置讓邊BC與圓相切。 本堂課是常熟市級(jí)新教材（華東師大版）課改公開課，當(dāng)時(shí)，我請(qǐng)了一個(gè)學(xué)生到我的計(jì)算機(jī)（主機(jī)）上演示給學(xué)生看。開始學(xué)生也不知道怎么讓一邊與圓相切，

11、我稍加提示，學(xué)生便做出如上的探索過(guò)程，充分體現(xiàn)學(xué)生自主探索并自由建構(gòu)的過(guò)程，受到了聽課老師的一致好評(píng)。 如圖：正三角形ABC的邊長(zhǎng)為6CM，O的半徑為 CM,當(dāng)圓心O從點(diǎn)A出發(fā)，沿著AB-BC-CA運(yùn)動(dòng)，回到點(diǎn)A時(shí)，O隨著點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。 （i）求O首次與BC邊相切時(shí)AO的長(zhǎng)。（ii）在O的移動(dòng)過(guò)程中，圓跟三邊總共相切 次。(iii) 在圓O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在三角形ABC 的內(nèi)部，圓O未經(jīng)過(guò)的部分的面積是多少呢？ 這道題是切線的性質(zhì)和三角形知識(shí)的綜合運(yùn)用，并且本題體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)，要求學(xué)生有很強(qiáng)的想象能力。為了提升基礎(chǔ)較差的學(xué)生對(duì)本題感性認(rèn)識(shí)的質(zhì)量，來(lái)加強(qiáng)他們對(duì)本題的理性認(rèn)識(shí)，用幾何畫板的動(dòng)畫工具可

12、以實(shí)現(xiàn)O在三邊上的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，讓學(xué)生弄清問(wèn)題的本質(zhì)。同時(shí)，還可以利用幾何畫板四邊形工具給圓在三角形內(nèi)的運(yùn)動(dòng)部分加上陰影，如上右圖，十分準(zhǔn)確的展現(xiàn)了解決問(wèn)題（iii）的思維過(guò)程。（3）應(yīng)用舉例：如下左圖，兩個(gè)同心圓以O(shè)為圓心，若大圓的半徑R=5CM，小圓的半徑r=3CM,則AB= CM，圓環(huán)的面積是 。這道題主要是引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)R、r、AB之間的關(guān)系4(R2r2)AB2，從而讓學(xué)生逆向思維由AB的長(zhǎng)便可以求圓環(huán)的面積。 由此，向?qū)W生展示如上右圖的環(huán)行鋼管的橫截面，讓學(xué)生去思考在只有刻度尺的情況下如何知道橫截面的面積。本題放在第七個(gè)頁(yè)面后花園里，并且有詳細(xì)答案的超鏈接，學(xué)生可以自由點(diǎn)擊瀏覽，在各

13、個(gè)頁(yè)面間進(jìn)行自由切換，打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容不可重現(xiàn)性，讓學(xué)生根據(jù)自身所需去側(cè)重解決自己的難點(diǎn)，真正做到因材施教，因人而異。 4 結(jié)論 本文提出了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的構(gòu)建模型，并且對(duì)交互型的構(gòu)建模型進(jìn)行了實(shí)證分析：數(shù)學(xué)課堂教學(xué)與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合，能夠改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，模擬實(shí)際生活模型，激發(fā)學(xué)生的思維潛能，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。 教育教學(xué)必須適應(yīng)新的形勢(shì)，更新觀念，改革創(chuàng)新。因此，教師要用新的教學(xué)理念武裝自己，而新的課程標(biāo)準(zhǔn)更是向數(shù)學(xué)教師提出了更高的要求?！皵?shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，特別要充分考慮計(jì)算器、計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，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)意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去?！彼?，教師必須積極采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)教育手段，加強(qiáng)與課程教育的整合，以豐富課堂內(nèi)容，改變教與學(xué)的方式，呈現(xiàn)給學(xué)生形象生動(dòng)、通俗易懂而又激發(fā)思維、體現(xiàn)自主自愿學(xué)習(xí)的課堂氛圍，全面提升