基于初中数学与信息技术深度融合途径的探究

赵丽华

《义务教育数学课程标准（2022版）》指出，解决数学问题要“以现代信息技术为利器”。由此可见，信息技术与初中数学的深度融合是教育信息化的必然趋势。借助丰富的网络信息资源、先进的信息技术，严谨的数学课堂兼具趣味性和探索性，不仅拓宽了学生的学习渠道，而且更好地培养学生独立思考的能力和抽象逻辑思维能力。本文旨在探索初中数学与信息技术深度融合的途径。

一、创设教学情境，激发学习兴趣

在初中数学教学中，利用信息技术可以创设出图文并茂、动静相融的教学情境，生动直观的教学情境会给学生带来丰富的视觉体验和感官刺激，可以激发学生对数学知识的好奇和探索心理，实现从被动接受知识向主动探求知识的转变。例如：在讲授七年级下册《垂直》这一概念时，我以奥运会十米跳台跳水比赛为教学情境，通过播放跳水视频引出问题，跳水运动员以怎样的方式入水可以取得高分？接着，通过演示一组Flash跳水动画模拟运动员入水。当运动员垂直入水时，溅起极小的水花，就相当成功；当运动员斜插入水时，伴随着“啪”的一声会溅起一片很大的水花，引得学生哄堂大笑。我顺势提问这位运动员不成功的原因，几乎所有的学生都可以说出来“不垂直”，接下来，我就开始精讲有关垂直的概念，学生在构建的数学情境中很自然地进入数学知识的学习。

二、建构直观空间，突破教学难点

在初中数学教学中，利用数学专用软件等信息技术工具开展数学实验，可以直观生动地向学生阐述知识的应用与变化过程，降低学生对于抽象的数学概念的理解难度。例如：在初中阶段，对反比例函数性质的研究既是重点又是难点。借助几何画板、GeoGebra等软件，可以直观地展示和探索反比例函数的性质。尤其对于GeoGebra软件，学生在手机上就可直接操作，非常方便。应用制图软件作出反比例函数y=  的图像，在图上任意选定两个点如（1，1）和（-1，-1），过这两点做出直线y=x，教师拖动反比例函数y=  图像上的任何一点，通过观察可得其关于y=x的对称点仍然在图像上。通过动态演示，学生可以很直观地得出反比例函数y=  图像关于直线y=x对称。同样方法也可以验证图像上的任何一点，其关于直线y=-x的对称点也在反比例函数图像上，其关于原点的对称点也在反比例函数图像上，有了前面的示范，这个探究可交给学生自主探究。因此得出结论：反比例函数y=  的图像既是轴对称图形，其对称轴为直线y=±x，又是中心对称图形，其对称中心为原点。我又不断地变换|k|的值，通过软件拖动和动态展示的强大功能，学生会发现，随着的值越来越大，反比例函数的图像离原点的距离越来越远。利用几何画板或GeoGebra软件将静态函数图像中隐含的动态变化规律直观形象地展示出来，大大程度降低了教学的难度，授课过程中我只需顺着学生高涨的学习情绪，将问题抛给学生由学生自己去发现问题、总结问题就可以解决了，这种动手实验不仅可以节省大量的时间，而且学生对知识的掌握会更加牢固，理解会更加透彻。

三、活跃课堂氛围，开展多元评价

游戏是孩子的天性，大部分软件中会自带配套的数学游戏，游戏可以自己编辑题目，修改速度和难度。在初中数学教学中增加好玩的游戏环节，既可以调节课堂气氛，又可以巩固知识，起到事半功倍的效果。例如：在七年级上册《有理数》的教学中，我借助希沃白板中游戏模板，设置“找有理数”的游戏。不同形式的数从上方飘下来，选手需要快速点击自己认为对的答案，在一分钟内正确答案多者取胜，每次游戏结束后不仅会把错题列出来，而且会很有仪式感地给获胜者颁发奖杯。学生在游戏中学到了知识，教师可以从中掌握学生的学习情况，便于及时调整教学进度，进行有针对性的训练，提升课堂效率。在初中数学教学中，因为个体的差异性和独特性，使得同一个班的学生对于知识理解和接受的程度也参差不齐，将信息技术与数学教学的深度融合，在分层教学上有着独特的优势。例如：在解一元一次方程时，我把题目当成闯关训练，题目设置等级由易到难，等级对应的分数由低到高。学生可以根据自己对知识的掌握程度去选择不同等级的题目开始作答，题目完成后自动出现解析，学生能及时得到反馈，一个层级的练习都达标，方可以进入下一个层级的训练，直至通关。这不仅给学生很大的自主探索空间，而且让不同层次的学生都能有不同的提升和发展。

四、感受数学文化，提升核心素养

在很多学生的眼中，抽象的数学符号、枯燥的数学定理使得数学课很无趣。在初中数学教学中，我们可以借助信息技术做数学实验，将数学文化融入到实际教学中，从文化的角度让学生走近数学，了解数学的发展历史，以及我国古代劳动人民在世界数学史上作出的重要贡献，培养学生的民族自豪感。

例如：讲授八年级下册《勾股定理》时，我们可以利用微课给学生讲解一下关于勾股定理的数学史。相传大禹治水时，人们就已经在应用“勾三股四弦五”的结论，先辈们还据此发明了一种由互相垂直的勾尺和股尺构成的测量工具——矩。西汉时期的《周髀算经》上周公和商高有一段对话，商高给出了勾股定理的一个特例：“故折矩以为勾广三，股修四，径隅五。”商高还论述了“矩之道”：“平矩以正绳，偃矩以望高，复矩以测深，卧矩以知远。”但遗憾的是，商高只给出3、4、5这组具体的数值，没能给出严格证明，直到公元两百多年三国时期汉代的数学家赵爽以形证数，用几何图形的截、割、拼、补组成“弦圖”来证明代数式之间的恒等关系，因此在我国称之为“勾股定理”。“赵爽弦图”既具严密性，又具直观性，是中国古代数形统一的典范，表现了我国古代科学家对数学的钻研精神。2002年在北京召开的世界数学家大会的会徽和八年级数学课本的封面都使用了“赵爽弦图”。

在国外，相传古埃及人就会通过在绳上打结，把绳子全长分成长度为3、4、5的三段，然后用来形成直角三角形。公元前约三千多年的古巴比伦人也发现了多组勾股数。在公元前6世纪，毕达哥拉斯最终严格证明了这个定理。所以，在国外称之为毕达哥拉斯定理。

在数学教学中，信息技术还能够为学生建立起系统清晰的知识体系，梳理数学学习的脉络，有利于学生系统思维和逻辑思维的形成。在单元复习课教师可以利用XMIND创建思维导图，引导学生回顾本章所学知识，通过思维导图帮助学生在头脑中建构完整的知识框架，有效把握所学内容逻辑关系。

五、搭建智慧平台，赋能家校共育

教师同时利用网络多途径建立家校共育教学平台。这些信息技术还可以帮助家长精准掌握学情，通过大数据精准教学系统，教师可以为每个学生建立个性化的学习电子档案，让家长能第一时间了解学生学习情况，对学生的学习情况进行精准把控。

作为新时代的教师，在“双减”政策背景下，要促进学生多元发展，就需要不断提升自身应用信息技术的能力，尝试更多的途径，努力实现信息技术与数学课堂的教与学深度融合，打造智慧课堂，提高课堂教学效果，促进学生数学核心素养的提升。

（徐德明）