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浅谈信息技术与初中数学教学整合
襄城区欧庙二中 周学玲

【摘要】基于信息技术与初中数学整合应遵循的原则，根据数学教学中的实践经验，浅谈信息技术与初中数学整合的教学模式、尝试作法以及应避免的误区。
【关键词】信息技术 初中数学 整合 原则 模式 实践

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。如何做好信息技术与初中数学整合，笔者从初中数学教学的实践角度来谈一下对这个问题的看法。

一、信息技术与初中数学教学整合的基本原则
（一）整合应体现数学学习的发现、探索教学过程的原则。它强调利用现代信息技术对数学知识的发生发展过程给学生以展示，强调对数学知识的探索；强调对数学知识应用；强调对数学知识的迁移。这种整合，是以数学教学的具体任务为完成目的，有意识地与现代信息技术相结合的教学。其目的是使学生的数学学习始终处于发现问题、用数学的方式提出问题、探寻解决方法、解决问题的自主的、动态的过程中。
（二）整合应体现“教师为主导，学生为主体”的教学理念原则。任何教学改革，教师都是最初的创造者和最终的执行者，数学课程与现代信息技术的整合中，应根据初中数学教学本身的特点利用现代信息技术的优势，从数学课堂教学和数学实践教学中寻找切入点，创设具有丰富性、挑战性和开放性的教学环境。
（三）整合应体现知识学习和创新精神相结合的原则。计算机多媒体技术支持学生通过不同的途径与方法研究相同的数学知识，对已有的知识从多角度去思考与再认识，从而产生新的认识。这便是数学创新思维的产生源头。
（四）整合应体现信息技术作为数学学习的基本工具的原则。在数学课程与现代信息技术的整合中，应让学生把现代信息技术作为获取数学知识所需信息、探索问题和解决问题的认知工具。对于学生来说，现代信息技术则是一种终身受用的学习知识和提高技能的认知工具。

二、信息技术与初中数学教学整合的教学模式
信息技术与初中数学课程整合是指在数学课程教学中，把信息技术、信息资源、方法、人力资源和数学课程内容有机结合，它的教学模式主要有以下几种：
（一）教师为主导的演示性教学模式
教师为主导的演示性教学模式主要是利用信息技术手段，采用分层演示、影视演播、模拟动画等方式，将抽象的数学概念、定理以及难以用语言和文字表达清楚的数学知识的发生，发展过程展示出来，以帮助学生形成直观的表象，更深入理解新知识，接受新概念，提高分析和概括的思维能力，从而构建新的知识体系。
例如，在学习轴对称等概念时，可以采用flash制作轴对称的整个过程的模拟动画，播放给学生看，学生通过观察，不用教师多讲，就能很快的接受和理解轴对称的概念。
这种教学模式，是目前广大教师比较常用的，也是比较简单的一种教学模式，有教师引导学生进行观察、归纳、猜想、验证、构建新的知识体系等几个教学环节。教师在教学中主要任务是选取适当的教学内容，制作和收集影视、动画等教学课件展示给学生并加以引导。学生虽然处于接受地位，但是由于采用了信息技术的手段，创造了一定的课堂教学情景，必然会大大地激发学生的学习兴趣，调动学生学习数学知识的积极性，同时又把抽象的数学知识直观化、可视化、具体化，这样学生会更乐意接受这些新知识，与传统的教学相比就大大提高了课堂教学效率。在概念、定义、定理和某些抽象的数学知识的教学中，通常采用这种教学模式，尤其适合低年级的学生的认知水平。
（二）探究式教学模式
探究式教学模式是借助几何画板软件、图形计算器等信息技术手段，提出探究问题，创造数学实验情景，由学生通过自己动手实践做数学，让学生在动手实践的动态过程中自主观察、探索对象之间的数量变化关系和结构关系，然后去猜想、验证，最后得出结论。
例如，在学习平行四边形的特征时，可以采用几何画板软件，创造实验平台。实践操作如下：1、引导学生自主制作一个平行四边形，2、度量两组对边的长度， 3、度量两组对角的大小，4、用鼠标拖动平行四边形的一个顶点、观察平行四边形的形态、结构和度量值的变化。这样动手实验，大大地激发了学生的积极性和好奇心，于是他们会主动归纳得出结论：“平行四边形的对边相等，对角相等”。
这种教学模式，通常有创设数学情景、动手实践、提出猜想、验证猜想等几个环节。在教学的过程中，教师只作为学生的组织者，合作者，引导者的角色。教师的主要任务是选用适当的教学软件，结合适当的教学内容，利用教学软件可以动态测量数学对象，可以动态跟踪数学对象的运动轨迹，可以快速、准确作图的优点，去帮助学生创设丰富的“做数学的实验平台”等环境，引导学生开展数学实验，进行探究式学习。学生是主体，强调学生的自主动手操作，要求学生比较自觉，要掌握一定的软件操作和原理等信息技术知识，所以这种教学模式比较适合高年级的教学。在内容上，常用于图形与空间的结论的验证，定理的探索以及函数图像、性质的探索等等。
（三）合作研究性教学模式
合作研究性教学模式是在老师的组织引导下，由学生通过丰富的网络资源查找、筛选信息和网上协作共同完成课题的一种教学模式。它是一种多学科、多纬度的综合性教学模式，将知识、计算、规律的学习与解决实际问题等目标综合在一起。应用这种模式的教学一般不能在一节课中完成，根据项目的难易程度确定所需的时间。此模式的实施分为以下几个阶段：（1）创设情境，提出问题。（2）分析问题，组织小组，确定研究计划。（3）自主查找、收集与解决问题相关的信息。（4）交流协作，制作、计算数据，解决问题。（5）汇报，评价，反思。
例如在学习《勾股定理》时，教师就可以利用合作研究性教学，实际操作如下:首先教师可以利用网络等信息技术收集一些与勾股定理有关的素材，以此创设情景激发学生的兴趣后，提出以下问题：勾股定理的内容是什么？它的证明方法有哪些？它可以解决我们生活中哪些问题？其次讨论分析以上问题，然后分小组分任务解决。第三，学生明确目标后，带着问题独立地通过网络进行搜索、收集相关的信息。第四，引导学生通过网络进行各种形式的协作学习，发挥自己的聪明才智和想象，总结解决的办法，通过电子邮件、QQ、博客、微信等进行交流，并讨论它的可行性，以及收集到的信息是否有效。第五，收集到与勾股定理的信息后，由学生汇总信息，完成课题的小结并打印成册，最后由小组成员向全体同学做出书面汇报。
在这种教学模式中，教师是组织者、合作者和引导者，教师的主要任务是呈现问题给学生，引导学生将丰富资源转化为他们个体的知识。学生是主体，自主探索、合作交流是他们学习数学的重要方式。这种教学模式有利于学生实现高级认知技能、人际交往技能以及情感态度，有利于学生学会自己提出问题、设立自己的研究方向和步骤以及优化自己的研究方法进行探索。社会生活中学生感兴趣的问题，如存款问题、住房按揭问题，以及教材中可以转化为以主题活动的形式来完成课程目标的内容都可以采用这种教学模式。
总结这几种教学模式，它们的侧重点不同，优缺点各异，在实际的初中数学教学中教师应结合教学的内容灵活选用。
三、信息技术与初中数学教学整合的实践体会
基于以上初中数学与现代信息技术整合应遵循的原则和教学模式，根据数学教学中的实践经验，下面谈一谈初中数学与信息技术整合的几点尝试作法。
（一）巧借信息技术的交互性，激发学生学习数学的兴趣和充分体现学生的主体作用。
人机交互有利于发挥学生的主体作用，有利于激发学生自主学习的积极性。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。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）巧借信息技术提供的外部刺激的多样性，有利于学生对数学如识的获取与保持。
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。比如，几何“点的轨迹”，学生最终会知道“轨迹”是一些直线或射线，但学生对“轨迹”是毫无想像力的;《几何画板》能有效地解决这一间题，它显示的“点”一步步地动态有形地组成直线或射线，旁边还能显示轨迹中“点”的条件，这种动态的有形的图形是十分完整的、清晰的，它远远超出老师把轨迹比喻成“流星的尾巴”。
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。比如“函数”，就是一个典型的概念教学，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都有唯一值与它对应”，最后播放三峡大坝一期蓄水时的录像，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。
3、化静止为运动。运动的几何图形更加有效地刺激大脑视觉神经元，产生强烈的印象。比如，《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。用课件动态揭示知识的形成过程。
（三）巧借信息技术的丰富资源，培养学生的创新精神和发现式学习。
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。丰富的信息资源，开拓了视野，激活了思维，增强了想像，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中去。

四、信息技术与初中数学教学整合应避免问题
（一）避免缺乏对学习者特征的分析，盲目搬用课件。
分析学习者特征是指了解学习者的学习准备情况及其特点的活动，它为后续教学设计工作提供了重要依据。首先应该认真分析自己学生的特征，想一想自己所占有的教学资源有多少应该用，应该怎样用，如何去设计，如何去组织，如何去发挥其应有的价值。对学生特征的分析，是多媒体教学设计的前提。
（二）避免教学过程以课件为中心，偏离教学主体。
信息技术教学的核心特征应是辅助，即辅助教师教、辅助学生学。在教学过程中，教师应处于主导地位，学生是课堂的主体，课堂中所有的活动应该以学生为中心。教学过程中，教师如果无法根据学生实际去调控课堂，只以课件为中心去授课，偏离教学主体，结果就容易导致学生学而不实，教而不深的结局，反而影响实际教学。
（三）避免信息量过大，滞留时间短，不利于记忆。
信息技术教学中，对于教师来说，使用课件，只要轻击鼠标，就可以顺利完成操作。而对于学生接受信息来说，需要一定的时间，过快的更换屏幕内容，学生来不及理解和记忆，这样不利于学生对知识的掌握。所以我们在进行设计时，对现成教学资源要合理取舍，解决好信息量过大的问题，同时屏幕切换不能太快，应以学生确实能够理解、记忆为准，需要强调的可反复展示。
（四）避免课件代替试验，削弱学生的试验能力和观察能力。
多媒体课件能够指导学生进行实验操作，但学生的试验能力的形成，只能通过实际训练才能获得。只有让学生亲自接触实际，做一做，摸一摸，量一量，才能得到更完整的知识。所以说不是所有试验都用课件代替完成。

凭风巧借力，送我上青云。相信随着信息技术的不断发展，初中数学的课程改革的持续深入，二者的有机整合提升到一个新的高度，从而达到优化初中数学的学习过程和学习资源的目的，真正实现素质教育和教育现代化。

【参考文献】
1、黄甫全．试论信息技术与课程整合的基本策略．电化教育研究，2002，7
2、陶增乐．《信息技术基础》．浙江教育出版社．2004．4．1
3、李连宁．面向未来加快中小学信息技术教育的步伐．人民教育．2000．1