初中数学优秀教学论文信息技术与初中数学课程整合的应用

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初中数学优秀教学论文信息技术与初中数学课程整合的应用
范静文     中卫市教育局教研室
信息技术作为一种工具，将信息技术与数学课的教与学融为一体，不仅提高学生的学习兴趣和逻辑思维能力，还解决了教学中的重点和难点。数学教师如何从学科的角度来研究使用计算机辅助自己的教学，把计算机技术融入到初中数学教学中——就像使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅，这就是“课程整合”的核心。“课程整合”的教学模式是我国二十一世纪基础教育改革的新视点，它的研究与实施为学生主体性、创造性的发挥创设了良好的基础，以跨越时空的非凡的表现力将课程教学引入了一个全新的境界，使学校教育朝着自由的、有特色的课程教学方向发展。
[关键词 ] 信息技术 数学教学 化静为动 思维 空间想象能力
运用信息技术与数学课程整合，可以激发学生兴趣，促进学生积极主动参与学习。它能变静为动，变复杂为简单，变难懂为易懂，以直观形象紧紧吸引学生的注意力。真正的课程整合，是把各种技术手段完美地融合到课程中，超越不同知识体系而以关注共同要素的方式安排学习的课程开发活动。教师利用电脑对图形、数字、动画乃至声音、背景等教学需要进行综合处理，使得易于理解和掌握，使学生能利用计算机提取资料、交互反馈、进行自学，让数学中的学习能力、探索能力、创新能力、解决问题的能力成为学生个性潜能发展的方向。 如何最大限度地发挥信息技术的优势，增强数学课的效能呢？
一、创设合理情景，激发学生的学习兴趣
    激发学生浓厚的学习兴趣及强烈的求知欲是数学教学的重要任务。这就要求教师充分挖掘教材中的有趣因素和艺术魅力，运用现代教育技术表现手段多样化的特点，充分唤起学生的学习兴趣，并使这种兴趣维持在整个教学活动的始终。比如在教八年级数学下册第三章分式第一节“沙化问题”伊始，我们可以一边播放MTV“美丽的草原我的家”，一边声情并茂地说：“在上课前我们一起来感受一段音乐，让我们伴随优美的旋律，熟悉的歌声，一起进入回忆的长河中，让思绪伴随着音乐流淌……”播放完毕，启发学生：“在音乐的海洋里，你的回忆之河流淌出了哪些片段？哪些画面？”学生七嘴八舌地讲起画面中的美丽景色，美好的家园，而我们周围土地沙化情况日益严重，几乎被黄色侵吞……借助信息技术的优势，循循善诱，并播放一段沙尘暴录相：“由于土地沙化的日益严重，每到春季我国部分地区就会有沙尘暴的天气，它给我们的生活带来诸多不便，那么你们知道土地沙化问题该如何治理吗？请看大屏幕！（原来的绿洲逐步缩小成一个小绿洲）”学生内心受到强烈的震动，“引出”学生心灵深处尘封已久的生活片段，使学生有话可讲，有感而发，从而激起学生思维的火花和强烈的求知欲望及探索热情。同时明白了保护环境、人与大自然应和谐相处的重要性。这时，趁热打铁，引入课题：《列分式方程》。这样处理不显得突兀，打破了传统教学模式的单一性。
在教学北师大版七年级上册第五章“一元一次方程”或八年级上册第七章“二元一次方程组”的《相遇问题》时，借助现代信息技术的优势，设计一副两人同时从两地相向行走的情境图，通过演示两人行走的方向、让学生认识两人怎样行是相背而行、相向而行。然后重点演示两人从两地同时相向而行的情境：先闪动两人走过的路程，接着闪动相距的路程，直到变为一点，更进一步加深对“相遇”这个概念的理解，直观展示了两人从出发到相遇的全过程。画面生动有趣，让学生迅速地进入本堂课的教学情境中。学生一看，倍感亲切，由此所设置的情境自然而然地把学生引入本课的学习之中，使学生“课伊始，趣亦生”。并带着探求新知识的欲望全身心地投入到这一节课的学习。通过信息技术与数学教学有机地整合，同学们跃跃欲试，言之有物，兴趣盎然，在教师的指导下积极参与，充分发挥多种感官功能，用耳听，用眼看，动脑想，动口说，为学生提供了自我表现的机会，使课堂充满了活跃的学习气氛。

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二、静动结合，提高数学教学的有效性
数学教学中的重点、难点，如果只通过简单、枯燥的讲述，很难在学生头脑中形成表象，轻易地掌握。数学课堂教学中，运用多媒体教学，把静止不动的图形符号转化为不断运动的活动场景，为学生提供丰富的感知材料，通过形象化的画面，帮助学生建立清晰完整的表象，为促进学生思维由具体向抽象的飞跃发展架桥铺路，同时也有助于学生对重点内容的掌握和难点内容的突破。如在教学“线段、射线、直线”时，在屏幕上显示一个亮点，然后，从亮点向右射出一束光线，使学生看后马上就能悟出射线是怎么形成的；用不同色彩分别在射线上闪烁出第二个亮点和两亮点间的一部分，使学生认识到这就是线段。线段有两个端点，将左边一个端点向左延伸，就形成一条直线，将直线向左右两边适当延伸后，问学生直线还可以向两边延伸吗？引导学生想象出直线无限长、不可度量、没有端点。再如：在讲“轴对称”概念时，一只会飞的花蝴蝶刚一“飞”上屏幕，立刻就吸引了全体同学的注意，一些平时不爱上数学课的学生这时也活跃起来。同学们根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象很快就理解了“轴对称”的定义，并受此现象的启发还能举出不少轴对称的其他实例。这时再在屏幕上显示出成轴对称的两个三角形，并利用几何画板的动画和隐藏功能，时而让两个对称的三角形动起来，使之出现不同情况的对称图形（例如图形在对称轴两侧、两图形交叉或是对称点在轴上等）；时而隐去或显示一些线段及延长线。在这种形象化的情境教学中，学生们一点不觉得枯燥，相反在老师的指导和启发下他们始终兴趣盎然地认真观察、主动思考，并逐一找出了对称点与对称轴之间、对称线段与对称轴之间的关系，在此基础上学生们很自然地发现了轴对称的三个基本性质并理解了相应的定理，从而实现了对知识意义的主动建构。
这样利用信息资源跨越时空界限的特点，将信息技术融合到初中数学教学中来，充分利用各种信息资源，引入时代活水，与数学教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活和现代科技；同时也拓展了教师的知识视野，改变了传统的学科教学内容，使教材“活”起来。
三、化抽象为形象，让学生学得更轻松
计算机多媒体的动态变化可以将形与数有机结合起来，把运动和变化展现在学生面前，提供丰富而动感的图像、图形，生动、直观、形象，展现出一个精彩纷呈的数学世界。如在前面提到的《相遇问题》中，用“速度和”乘以两物体共同行走的时间，求“路程和”比较抽象，学生难于接受，于是用多媒体课件显示两人从两地同时出发，相向而行，经过4分钟相遇的画面；然后用线段图表示两人走的“路程和”；接着闪现两人每分钟走的路程，并把它们合并成一条小线段，即“速度和”。走了4分钟，有4个这样的小线段，它们的总长度也是两人所走路程的和。教师无需更多的语言，只要借助计算机所显示的图像，便无声地传递了教学信息，将不易表述的内容清晰、形象、生动地展示于学生面前。而这种传递又是那么有吸引力、有启发性，使学生丝毫感觉不到由于思维产生障碍可能带给他们的心理压力，反而却尝到了成功的喜悦和学习的快乐。
动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象、似有非有、难以理解之苦，同时还能充分激发学生学习的主观能动性，化被动为主动。如：在学习三角形的三条角平分线（三条中线、三条高或高的延长线、三边的垂直平分线）相交于一点时，传统教学方式都是让学生作图、观察、得出结论，但每个学生在作图中总会出现种种误差，导致三条线没有相交于一点，即使交于一点了，也会心存疑惑：是否是个别现象？使得学生很难领会数学内容的本质。但利用信息技术就不同了，只要画出一个三角形，画出相应的三条线，就能观察到三线交于一点的事实，然后任意拖动三角形的顶点，改变三角形的形状和大小，发现三线交于一点的事实总是不会改变的。这个实验，除了教师演示之外，学生也可自己动手，亲手经历，大大增强了学生学数学的兴趣，激发了他们的求知欲望。生动的画面配合亲切的话语，激活了学生已有的生活经验，强烈地激发出他们的求知欲望，学生们兴高采烈地对问题进行探讨，摩拳擦掌地都想要试一试。这样的创设，大大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的学习积极性，也为学生自主参与学习活动打下了基础。
四、巧用多媒体，培养学生的空间想象能力

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数学教学的主要目标之一就是培养学生的空间想象能力。多媒体能用具体形象的媒体展示给学生，使学生能从中体验形象与抽象的关系。在课件《展开与折叠》的制作中，我适当地运用动画、声音来对学生的学习氛围进行调节，在上课前，不再让班长叫起立，而是通过媒体播放一段音乐，让学生在美的欣赏中达到情感智商的提高，有利于学生数学思维的发展。在讲立体图形时，我设计插入一段动画影片《旋转着的地球》，时间是半分钟，在学生观看时，结合教师讲解，让学生进一步复习生活中的立体图形。在制作幻灯片画面时，注意用意明确，使常规数学教学中要求的基本技能、重要的思想方法、运算能力和分析问题解决问题的能力尽量反映在课件中，各个幻灯片的连接注意衔接合理、自然，利用人工操作控制时间，使其变化有序，使学生避免产生“黑板搬家”的感觉，尽量使得求解以及归纳总结等与常规教学的方法相接近，使学生比较自如、顺畅地进入数学学习状态。例如：学习用一个平面从不同方位截正方体产生的截面的形状，传统教学往往借助切萝卜或橡皮泥等实物情景活动来比划讲解，结果大部分同学还是一知半解。如果说对截面是三角形、正方形、梯形、矩形的情形，学生还能理解的话，那么对截面是五边形或六边形的情形学生就很难想象了。现在利用“Z十Z”智能教育平台，一切都迎刃而解。通过演示，学生能真切感受截割的过程。如果人手一机的话，学生就可以亲自动手，改变平面的位置，从不同的方位感受截面的形状了。再如：讲三角形内角和定理，以前都是用剪纸、拼接和度量的方法让学生直观感受，但由于实际操作起来都有误差，很难达到理想的效果。现在利用“几何画板”随意画一个三角形，度量出它的三个内角并求和，然后拖动三角形的顶点任意改变三角形的形状和大小，就会发现：无论三角形怎么变，三个内角的和总是180度。这无疑大大地激起学生进一步探究“为什么”的欲望。
五、丰富探究途径，培养学生的发散性思维能力
为培养学生的发散性思维能力，把一个用橡皮泥做的正方体，用刀切去一部分，那么剩下的部分切口图形将会成为哪些形状制作了多个正方体。然后用FLASH制作动画，一一把剪切的图形演示出来，剪切的角度由小变大，给学生以形象直观的了解，开发他们的发散性思维。在教学七年级下册“有趣的七巧板”时，让学生利用GOOGLE搜索到INTERNET网上关于七巧板的知识。当学生搜集到了关于七巧板的悠久历史时，他们兴奋不已，激动地说：“我们的祖先真聪明!”，“我们的祖先真了不起!”，“七巧板真好玩!”……。当他们利用FLASH七巧板拼出几十种美丽的图形，如：小帆船、小鸭子、仙鹤、白雪公主、热带鱼、宇宙飞船等，他们更是欢呼雀跃、拍手叫绝。在电脑前学生们无拘无束，时而静静欣赏，时而大胆创作，时而积极交流。课堂上学生“动了”、气氛“活了”，他们在“玩”、“乐”中增长了智慧，享受了成功。
信息技术为数学教学开创了一个“数学实验室”，利用“几何画板”、“Z＋Z”智能教育平台和其他工具软件，为学生“做”数学提供了必要的工具与手段，让学生可以在“问题空间”里自主地进行探索，来做“数学实验”。 进行“24点游戏”中，计算机自动出示4张牌，你可以通过鼠标拖动每张牌并添加括号进行运算，计算机除了给你做出评判外，还会告诉你所有的解法，大大提高了学生训练的效果。教师可以将更多的探索、分析、思考任务交给学生去完成；学生的学习方式从“听”数学改变成在教师的指导下“做”数学；从过去被动地接收“现成”的数学知识，到现在可以像“研究者”一样去发现探索知识。对有关“公历年份是4的倍数的一般都是闰年”的说法，即人们常说的“四年一闰”这一知识感到疑惑不解，教师讲解也颇感费力时，可巧妙地创设一种生动形象的情境——地球沿一定的轨迹运行，且伴有缓慢而有吸引力的讲解：“地球公转一周是365天5小时48分46秒，一年定为365天，而每年余下的5小时48分46秒，四年大约累积成一天，加在二月里，这年叫闰年。”由于集文字、图形、声音、动画于一体，形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统，不但实现了视、听、想等多种方式的形象化教学，而且使学生对每隔四年加一天的道理有了深刻的理解。如在处理教科书中数据的表示时，我首先用EXCEL制作了统计表，接着利用EXCEL的强大功能再把它转化为条形统计图，折线统计图，扇形统计图等表达方式，使学生能在实践中体验数据的存在，数据的快速处理，对开阔学生视野，体现发散思维的流畅性、变通性有较大的帮助。
人类已进入信息时代，以计算机和网络为核心的现代技术的不断发展，正在越来越深刻地改变着我们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式。数学教师如何从学科的角度来研究使用计算机辅助自己的教学，把计算机技术融入到初中数学教学中——就像使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅，这就是“课程整合”的核心。“课程整合”的教学模式是我国21世纪基础教育改革的新视点，它的研究与实施为学生主体性、创造性的发挥创设了良好的基础，使学校教育朝着自由的、有特色的课程教学方向发展。
总之，信息技术在数学教学中可以为学生勾画出一个多姿多彩的视听、操作、练习、反馈的环境，利用它的直观性，可以激发学生学习的兴趣，使学生始终保持兴奋、愉悦，渴求知识的心理状态，这不仅可以有效地避免厌学情绪、减轻学生过重的学习负担，而且能充分激活课堂教学中的各个要素，全方位地发挥教师的主导作用，大大提高了课堂教学的效率。教师只有不断地学习、实践，才能实现信息技术与数学课程的有效整合，达到日臻完善的境界。