初中数学与现代信息技术的整合

范志文

随着社会信息进程的日益加快，人类面临一个新的教育命题：掌握和运用信息技术。《数学课程标准》前瞻性地指出：数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术……把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习力式，使学生乐意并有更多精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。

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做法。

一、交互性与兴趣的整合

人机交互是多媒体计算机的显著特点，多媒体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，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。

题组训练是数学课堂教学的一个重要环节，传统的方法是点几位学生（或自愿）到黑板上演板，完毕后教师再讲评强调。人机交互则会出现另一片天地。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，万一三次尝试失败，则显示解题步骤。这样处理，学生学习兴趣浓，效率高。若再配上适当的声音或音乐则更能体现新课改中提倡的“课堂注重生命”。

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。这种交互性所提供多种的主动参与活动，就为学生的主动性、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。

二、刺激性与有效获取知识的整合

信息技术提供的外部刺激是多种感官的综合刺激，它既能看得见（视觉），听得着（听觉），还能用手操作（触觉），这种多样性的刺激，比单一地听老师讲解强得多。同时信息技术的丰富性、交互性、形象性、生动性、可控性、参入性大大强化这种感官刺激，非常有利于知识的获取和保持。

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，初一几何“图形变换”，学生最终会认识“变换”的几种类型，但学生对“变换”是毫无想象力的。“几何画板”能有效地解决这一问题，它显示的“图形”一步步地动态变换过程，旁边还能显示变换中的特征，这种动态的有形的图形是十分完整的、清晰的，它远远超出老师口头讲解。

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。初二学习的“函数”就是个典刑的概念教学，关键是让学生对“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，天气昼夜变化图象，用声音、动画等形式直观地显示“对于x的每一个值，y都有唯一的值与它对应”，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y，时间设为x，就形成了y与x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。

3.化静止为运动

运动的几何图形更加有效地刺激人脑视觉神经元，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、切割线定理一切线长定理，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，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。初二“频数分布直方图”，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。

三、辅助性与因材施教的整合

现代信息技术辅助数学教学打破了齐头并进的错误做法，解决了传统数学教学不能解决的“多边互动，因材施教”问题。即优秀生可以快一点前进，差生可以慢一点。利用计算机的分组辅导，个别辅导、交互辅导功能，教师可以将整体教学和个别辅导有机地结合起来，实现因材施教。比较自由地充分发挥个性，不至于因为要照顾差生放慢速度而使优生吃不饱，也不至于因为要照顾优生加快速度或加大难度而使差生吃不消，优生和差生的主动性、积极性都被调动起来。优生从被动等待中解放出来，差生从被动压抑中解放出来。中学数学课堂教学呈现出多边互动、轻松愉快、生动活泼的场面，每个学生都在自觉地寻求知识发展自己。于是主动性、积极性、趣味性由于现代信息技术的介入而有机结合、融为一体，学习效率和教学技能都相应得到提高。

例如在课堂教学中，当新授内容结束后，一般都要进行巩固练习，传统的练习方法是先统一练习，再集体订正，不管快慢，不管对错。这种做法只适合于中等的学生，容易导致优生吃不饱，差生吃不消。利用现代信息技术的特点——人机的交互性可以很完美地解决这个问题，教师可以设置由易到难，各种类型的巩固题，并设置系统判断。当学生答题正确时，显示“√”；当学生答题错误时，不仅显示“×”，而且显示正确的答题思路。同时在教师使用的计算机上，显示答题的正确率，便于教师掌握情况，重点矫正。对于吃不饱的学生，他可以摆脱统一进度的束缚，轻装前进，攀登高峰。而对于吃不消的学生，则不必拼命追赶，选择自己的方式，稳步前进。学得各得其所，轻松愉快。

四、丰富性与创新精神的整合

信息技术的丰富资源，能为数学教学提供并展示各种所需的资料，包括文字、声音、图片、视频等，能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，开阔学生数学探索的视野。比如初二几何“多边形：镶嵌”，可分三个阶段进行。第一阶段为进入问题情景阶段，教师投影“美丽的镶嵌世界”，把学生引进一个五彩缤纷的图案王国之中，并提出探究的各种问题。第二阶段为实践体验阶段，学生利用校园网资料，搜集一些平面镶嵌图案，在教师的启发下，由简单到复杂，逐步探究各种问题，并总结规律和归纳结论。第三阶段为表达交流阶段，每组学生把探究成果贴在“我的成果”目录中，互相交流、对比、归纳。值得一提的是，教师提供了边长相等的3~24边正多边形，配上不同颜色，鼓励学生设计一两个地板的平面镶嵌图，课堂气氛顿时高涨起来，学生经过设计，复制、粘贴、组合，排列出的图案千姿百态，有些图案大出教师意外，很有创意。由此可见丰富的信息资源开拓了视野，激活了思维，增强了想象，从而培养了学生的创新精神，改变学生学习方式，让学生乐意并有更多的精力投入到现实的探索性的数学活动中去。

当然，初中数学与信息技术的结合，并非强调所有的数学内容都适合计算机辅助教学，它只可巧用，不能滥用。就如《数学课程标准》所指出的，我们不提倡用计算机上的模拟实验来代替学生能够从事的实践活动；我们不提倡利用计算机演示来代替学生的直观想象，来代替学生对数学规律的探索。凭风巧借力，送我上青云，初中数学的课程改革只有巧借现代信息技术的优异性能，才能使二者的有机整合提升到一个新的高度，从而达到优化数学的学习过程和学习资源的目的。