信息技术与数学课堂教学的深度融合策略

信息技术与数学课堂教学的深度融合策略【摘要】信息技术的进步带动了学科教育的改革，在改善课堂教育模式的过程中起到了重要作用。将信息技术与数学课堂教学深度融合，采用多种信息化教学策略，能帮助学生提高空间想象力，提升课堂活跃度，从而使学生改变思维模式，使得学习更加有效。本文着重就信息技术与数学课堂教学深度融合的教学模式做出分析，以期为信息化教育模式的完善提供参考。【关键词】信息技术；数学课堂教学；教学改革在当下不断创新的教学模式改革制度下，信息技术与课堂教育的融合已逐渐成为主流趋势。早在《义务教育数学课程标准（2011年版）》中就提到过，“在数学教育过程中应用现代信息技术能提高学生解决问题的能力，成为改变学习方式、提高学习兴趣的有力工具”［1］。为改变学生的学习方式，增强学生的求知欲，本文尝试分析并提出信息技术与数学课堂教育深度融合的具体策略。一、建设情境教学策略数学在很多学生的眼里都是枯燥的、繁杂的，如何使数学课堂变得有趣生动，激发学生的学习积极性、引发深度思考是当前数学教育改革的重点。教师在教学过程中，可以借鉴网络上优秀教师的经验，设立适当的情境，通过有趣生动的生活故事引起学生对本堂课程的学习兴趣［2］。国内许多学校的数学教育多年来都将重点放在对学生逻辑思维的训练上，忽视了对学生动手能力、观察能力、想象力的培养。这种教学模式虽在一定程度上增强了学生的解题技巧，却因内心体验的降低与互动交流的缺乏，进而导致学生将数学这一精妙绝伦的学科简单地定义为单纯而枯燥的理论运算，使学生的学习积极性严重降低。而融入信息技术的数学课堂可以使教学过程更加有趣，能为学生提供轻松愉快的学习氛围。例如在初中数学中的“坐标系”这一小节，可在课前按学生座位在课件上建立直角坐标系，行为X、列为y,在教学期间可以向学生提出问题，“寻找自己在班级里的坐标，并在课件上进行标注”。教师利用趣味性活动的方式，不仅能使学生感受到活动的乐趣，还能增加其参与感，从而引出坐标的概念。又或者可以选择一部学生喜欢的电影，将电影院座位分布图制作成坐标系，让同学自选座位，并在图中寻找到自己所选的正确位置，加深其情境记忆，帮助学生树立起知识来源于生活的理念，并由此彰显数学学科的实用性。二、突破抽象思维利用信息技术可以实现将抽象的概念具体化，通过计算机进行动态模拟，解决了传统教学模式直白、抽象的不足，使得教学内容更加直观、立体。教师可以利用多媒体技术的动态展现优势将数学中的元素变化与轨迹完整呈现出来，为学生提供更生动、完整的动态图像，借此体现数学世界的精妙。如在讲授小学四年级数学内容“三角形内角和”这一小节时，教师通常会让学生通过拼接、度量等方式来学习，但学生受操作的影响，运算结果基本都存在一定误差，无法真正体会其内涵。而如果利用计算机的几何画板工具，教师只需选中三角形图标，便可以在画板上随意找一点画出一个三角形，且随意拉动任何一个顶点使三角形的形状发生改变，但内角和始终为180°,通过这种方式可以激发学生的好奇心和求知欲。又比如，在学习三角形的三个角平分线必会相交于一点时，如果让学生自己在纸张上画图进行学习，过程比较复杂，效果也不够直观。而通过几何画板，让学生在电脑上操作，不仅能让学生能更直观地看清楚三线交于一点的事实，还可以让学生试着拖动顶点，他们会发现不管怎么拖动，这一事实永远不会改变。这样的教学方式，不仅能够让学生亲手操作加深印象，而且能在投屏上清晰显示变化的过程，使得学生更加深刻地理解所学内容，增强其求知的欲望。三、 教学过程可视化将信息技术融入课堂教学的直接优势便是能设计更为丰富的教学活动，利用学生之间、师生之间的频繁交流及指导，达到授业解惑的目的。应用信息化的教学手段能有效优化教学活动的组织方式，为教学活动提供指引，使学生能清楚认识到本堂课的目的以及流程，从而提高教学效率。如遇到难以解决的问题，教师通过网络工具能收集到更丰富的资料，可以为学生展示并分析他人成果，了解他人的解题思路，从而改变学生固有的学习方法。如在“表面积计算”这一小节的教学过程中，教师可在课前备好PPT以及教具实物，以探究多个长方体能组成的几何体最小表面积为本次课堂的主要目标，从而使学生能熟练掌握长方体表面积的计算公式，并将教具实物通过投影放大，使学生可现学现用，将所学知识灵活应用于实际生活中。通过富含趣味性的交流活动，可巩固学生对所学知识的理解。同时，教师还可以给学生讲解同一问题的不同解法，拓展学生的思维，让他们养成从多角度分析问题的习惯，这对培养学生的综合素养具有十分积极的意义。四、 习题训练反馈更加及时课堂是学习的过程，课后的习题则是课堂学习结果的反馈，在巩固知识的过程中有着不可或缺的重要作用。教师在布置练习题时，应用信息技术分析手段，可以根据学生当前的学习进度设计相应的练习题，使学生循序渐进地巩固所学知识。将信息技术融入数学教育，不仅能让教师更快地分析、诊断不同的学生所处的学习阶段，还能使学生在习题练习过程中将所学的知识学以致用，加深对当前课题的理解⑶。例如，在讲授“角的测量”时，使用量角器正确读取角的度数是本节课的重点。教师在课堂中需要教会学生如何正确使用量角器，并让他们了解内外圈刻度的作用，以便正确读数。在课后习题巩固环节，教师便可以用教育软件设计不同类型的习题，由浅至深地使学生将所学内容熟练掌握。首先选择最简单的内容进行测验，如将一张纸的一角向内对折，测量最底边与对折线形成夹角的度数。此习题的主要目的是训练学生熟练使用量角器。其次，可以设计难度更大的习题，如通过外圈刻度测量未水平放置且一条边不完全显示的角。通过教室白板的答题器，可清楚了解学生们的作答情况。对难度稍大的习题，教师可做演示，让学生对所学知识加深理解；对学生错误率较高的习题，教师可进行深入剖析。另外，教师还可以在电脑上设计竞速小游戏，加强学生的临场作答能力。五、教学工具功能更加强大随着信息技术与课堂教学的联系越来越紧密，教学工具也随之发生着改变。越来越多的优秀教学工具不断涌现，如高中数学课堂普遍使用的动态几何工具“几何画板”，就具备诸多优秀的功能，能帮助教师在电脑上迅速勾画出复杂图形，提高教学效率。“图形计算器”则囊括了绘图、计算、数学编程等诸多功能，也渐渐成为数学课堂的日常工具。再加上近年来人工智能的飞速发展，结合新兴技术的支持，使得教师授课更为得心应手。而由教育部创立的“国家教育资源公共服务平台”，不仅包含丰富的学习资源及课程资料，还为所有受众免费提供优质的教学后勤保障⑷。随着互联网的飞速发展，众多自主研发的课程App也能帮助教师更为直观地展示自己优秀的数学教学成果，以帮助其他教师融会贯通，结合他人的成功经验总结出适合自己的教学模式，从而提升教师的整体素质。另外还有针对学生使用的视频教学App，利用视频和图文制作视频课程，不仅避免了传统课堂的枯燥，提高了学生的学习兴趣、调动了学生的学习自主性，还能帮助他们构建适合自己的个性化学习方案。六、促进教学内容改变在国内疫情防控阶段，很多学校利用信息技术开设“空中课堂”，学生足不出户便能在家中通过网络进行学习。且相较于传统的“课上学习，课后复习”教学模式，在信息技术支持下的课堂更注重“课前预习，课上巩固提升”，能有效促进学生的学习主动性，提高学习效率。具体到数学上来说，它的本质在于运算，信息技术的发展能帮助学生及教师告别绵长、烦琐的运算，通过计算机及软件建立运算模型，最终取得答案⑸。当下的高中教材也减少了部分抽象的思维运算内容，通过融合技术手段在教材上展现出更为直观的数量以及空间转变过程，引导学生改变固有的学习思维，最终熟练掌握运算方法。如在高中一年级“指数函数的性质”这一小节中，教师可以通过调整底数大小，让学生更为直观地观察指数函数图像的变化情况，从而深刻理解指数函数的性质。针对几何与代数等存在联系的课程，可以通过构建模拟软件，帮助学生了解它们之间的关联。在信息技术融入数学课堂的过程中，要根据学生年龄的大小、学习的积极性、接受信息的快慢程度制定