信息技术在初中数学教学中的应用
摘 要：现代信息技术作为现代科技成果已经步入教学领域，是数学课堂教学的重要资源。以计算机和网络为核心的现代信息技术正在改变着我们的教育观、教学观、学习观，把信息技术作为辅助教学的工具，充分发挥信息技术在学生自主学习、主动探索、合作交流等优势，良好的实现教师角色的转变。信息技术在数学教学中的作用不可低估，它在辅助学生认知的功能要胜过以往的任何技术手段。
关键词：信息技术、初中数学、整合
、数学素养、能力
【正文】
现代信息技术作为现代科技成果已经步入教学领域，是数学课堂教学的重要资源。以计算机和网络为核心的现代信息技术正在改变着我们的教育观、教学观、学习观，而且它以拓宽的时空，丰富的信息，生动的画面、高效的传输展示在学生面前，使学生产生浓厚的兴趣，培养了学生科学的学习方法，创新精神和实践操作能力。在提高教育教学方面，现代信息技术起着优化功能，促进了课堂教学模式改革与整合，提高了数学教学质量，是为学生获取知识，探究问题，协作讨论，解决问题和构建知识的认识工具。
通过信息技术与数学教学整合，信息技术在数学的教与学中会发挥出重要的作用。在此，本人谈一下信息技术在初中数学教学中的运用。
一、现代信息技术在初中数学课堂教学中运用的优势
1、信息技术变“被动”为“主动”，培养学生的数学素养 传统数学教育中数学学习与升学紧密联系，而信息时代的数学教育要求提高全社会成员的数学素质，通过数学教育学生应该对数学的价值有正确的认识，懂得数学在信息社会中应用的广泛性。当学生明确足够的数学不仅仅与升学有关，而且还是日常生活和社会生活中的重要因素时，“数学有用”的观念就能深入人心，成为激发学生学习数学的有效动力，变被动“接收”为主动“出击”。激励学生主动参与学习的全过程，从而培养学生良好的数学素养。
苏霍姆林斯基说：“在人心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。”基于以上发现，我们应为学生制造出个性尽可能得以发展的条件。信息技术是最好的条件！首先，现代化信息技术能为学生创造自主探究、合作交流等自主学习的途径，使学生乐于学习。其次，以计算机和网络通信技术为标志的现代化教学手段，是人脑的延伸。它具有丰富的表现力，能根据教学需要将教学内容实现：大与小，、正与反、动与静、快与慢、虚与实之间的相互转换，生动地再现事物发生、发展的过程，从而扩大学生的认知时空，缩短了认知过程，揭示现象本质，建立正确的空间观念，培养学生思维的灵活性、深刻性和创造性，进一步提高学生的数学能力。
2、信息技术变“传授者”为“引导者、合作者”，提高教师教学素质
在现代信息技术与数学课堂教学迅速结合的条件下，教育信息、教育内容剧增，需要有新的教学设计去实现教学目标，创设教学环境，运用教学模式去引导学生完成知识的结构，这就要求教师不断钻研理论，钻研教材，钻研学生，掌握现代教育技术理论，运用现代教育媒体，进行正确使用，适当选择，优化组合，优化课堂教学。在课堂教学中，教师更多地处于协助者和合作者的地位，把学生作为学习的主人，帮助学生行使主人的权利，与学生一起面对问题，寻求解决问题的方法，这样才能融“教”“学”为一体。现代信息技术的运用在很大程度上，替代了教师在课堂教学中的部分功能，教师的功能从课堂教学的说教和高工作量中部分释放出来，这样可以更有效地发挥主导作用，使教师在课堂上的组织者、引导者、合作者的地位得到充分的体现，并把学习的权利还给学生。
3、信息技术变“静”为“动”，突破教学的重点难点
传统教学利用黑板、粉笔、挂图、模型、幻灯片等，进行静态教学，导致教学重点不突出，难点无法突破。现代信息技术辅助教学最大的特点是有助于突破教学重点，分散教学难点。只要鼠标一点，就可以进行便捷的演示，使抽象的概念具体化、形象化、直观化。尤其是计算机能进行动态的演示，弥补了传统教学方式缺乏直观感、主体感和动态感等方面的不足。运用现代信息技术在教学中过程再现等操作，对问题的解决起到事半功倍的教学效果。例如在教学“点、线、面”三者关系时，利用“Flash”制作动画，展现“点动成线”（如人在沙滩上行走留下的脚印等），“线动成面”（如汽车两刷摆动，油漆工刷墙等），“面动成体”（如将三角形飞快的旋转得到一个巨大的圆锥形龙卷风等），这样形象生动的教学，学生怎么能没有深刻的印象呢？还有线线相交得到点；面面相交得到线等，都可以通过演示，将形成过程呈现在学生面前，使学生很快建立起了空间概念。又如，对于等腰三角形“三线合一”的教学，传统教学方式都是让学生折纸、作图、观察，再得出结论，但每个学生在操作过程中总会出现种种误差，导致三线不合一，或合成一条也有疑惑，更有大胆猜想者会想其他三角形会不会也有这样的现象，从而疑惑不解。利用几何画板，可以在屏幕上作出斜三角形△ABC及其∠A的平分线，BC边的中线和高线，之后用鼠标在屏幕上随意拖动点A。利用软件功能，此时△ABC和“三线”在保持依存关系的前提下随之变化。在移动中，学生会直观地发现确确实实存在着这样一个点A，使角平分线，高线和中线三条线重合为一条。进而再通过观察、讨论就不难得出此时的△ABC为等腰三角形。这样学生既看到了“三线合一”，又解除了传统数学中存在的疑惑。再如，在有关函数的教学中，计算机多媒体的动态变化，可以将“数”与“形”有机结合，把运动和变化展现在学生面前，并提供富有动感的图象、图形，生动、直观、形象，使重点、难点迎刃而解。计算机多媒体还展现了一个精彩纷呈的数学世界，大大增强了学生学习数学的兴趣，激发了他们的求知欲望。
4、信息技术变“繁为简”，提高课堂教学效率
数学课堂教学中离不开计算和作图，这些计算和作图有部分是机械的，重复的，有些还相当繁杂。例如；在探索“面积为2的正方形边长a，究竟是多少呢”的过程中，让学生借助计算器进行探索，方便快捷，大大减少了学生笔算或查表所消耗的时间，留下了更多的宝贵的时间让学生细细品味“无限逼近”。又如在教学七年级上第一章中的《截一个几何体》时，用一个平面去截一个正方体，截面可能是什么形状？传统教学往往借助切萝卜、土豆或者橡皮泥等实物情景活动来获得结论，结果大部分学生一知半解。实际上我们有一部分学生连制作的正方体实物都不是规则的，而且在切割的时候手用力的方向会导致切出的面不是平面。如果说截面的是三角形，正方形，梯形，矩形的情形，学生通过动手操作能得到，那么对于截面是五边形，或者六边形的情形学生很难截得也很难想象。而利用“Z+Z”一切都迎刃而解。既简单明了，又直观、形象。用多媒体技术辅助教师、学生做这些工作，既减轻了负担，也让教师、学生把精力和注意力用到更高层次的教学和学习环节上，使课堂教学效果显著提高。
二 信息技术的应用，激发了学生学习的兴趣，提高了学生能力。
1、运用信息技术，激发学生学习的兴趣
新课程倡导建立自主合作探究的学习方式营造创新的教学氛围，对我们教师的职能和作用提出了强烈的变革要求，即要求传统的居高临下的教师地位在课堂教学中将逐渐消失，取而代之的是教师站在学生中间，与学生平等对话与交流；过去由教师控制的教学活动的那种沉闷和严肃要被打破，取而代之的是师生交往互动、共同发展的真诚和激情。因此，在教学中，我大胆放手，给学生充足的时间。可以通过多媒体对课本、图形、图像、动态和声音等进行综合处理与控制，直接展现在学生面前，调动了学生的眼、耳、脑等器官，让他们兴奋起来，创造了一个使学生积极参与、乐于探索的情境。所以，在教学软件制作过程中我们注重利用图形、音乐和动画等多种信息来补充刺激学生的多种器官，使教学内容真实化、趣味化和多样化，有力地唤起学生的注意，调动起学生学习的积极性和学习兴趣。例如：在“直线和圆的位置关系”教学中，我设计了有关的教学课件，使用这些课件时，屏幕就出现了：美丽清晰的地平线上，太阳开始露出了可爱的笑脸。将这一美丽的景物形象地比喻为直线和圆的关系。在舒缓、优美的《日光曲》音乐的伴奏下，一首“一轮红日，从地平线上冉冉升起„„”的散文诗轻轻诵来„„组合成一个巨大的、诱人的“探索场”，在教师的引导下，学生很快“悟”出直线和圆的位置关系在公共点个数方面存在的本质特征，教师提示学生去发现：直线和圆有几个公共点？位置关系可分为几种类型？分类的标准是什么？能否像判定点和圆的位置关系那样，通过数量关系来判定直线和圆的位置关系？这样，使学生学会运用联想、数形结合的思想方法去探索问题实质，并且这样探索的兴趣也会持续下去。再如运用《几何画板》指导学生自制平行四边形、梯形等积变形课件，同时又引导他们由此推导面积计算公式，这样既激发了学生学习的兴趣，又培养了学生的动手能力，同时也加深了学生对概念的理解。起到了形象直观，节约时间和教具，提高课堂效率，事半功倍的效果。
2、运用信息技术，培养学生探究能力
在指导学生合作探究、培养学生创新意识的过程中，我们首先应将抽象的问题形象化、庞杂的问题明晰化、静态的问题动态化，而这些目标的达成，是靠运用信息技术来实现的。特别是CAI，可以闪烁、变色、平移、翻折、旋转和透视等，还可以设计问题模型和供学生探试的情境，这为指导学生的探索方法，开辟了崭新的天地。如我们充分利用信息技术寓教于乐的特点，设计运用了二次函数增减性的二维动画片。这样，就有机地把数形结合、化归等数学思想和方法渗透给学生，从而使学生在教学过程中逐步地学会研究、探索问题的方法，自觉养成自我探索的习惯。
3、运用信息技术，培养学生空间观念
初中学生的思维正处在具体形象思维向抽象思维过渡的时期，这就构成初中学生思维的形象性与数学抽象性之间的矛盾。如何解决这一矛盾？利用信息技术，能够成功地实现由具体形象向抽象概括的过渡，帮助学生建立空间观念。如《立体图形与平面图形》一课中，先使用计算机演示长方体和圆柱的侧面展开图，这样既复习了旧知又引出了新知，同时发展了学生空间观念。通过以上的观察、练习，再用计算机演示本课时的学习难点“正方形的平面展开图”。这样，利用信息技术演示，能让学生建立清晰的表象结构，解决抽象性数学的知识与学生形象思维的矛盾，建立空间观念。
4、运用信息技术，提高学生实践能力
新课标中明确规定：应使学生\"初步学会应用所学知识解决简单的实际问题\"。然而常规教学由于受时间、空间等限制，无法有效地创设较多的实际问题情境，限制了学生应用知识解决实际问题能力的发展，用信息技术就能恰如其分的解决这个问题。如在学习《用一元一次方程解决实际问题》时，学生通过观察图片上给出的探究情景，发现人们日常生活中使用的神州行和全球通两种电话卡各有各的优点，但当自己要为父母选择适合的电话卡时，应该如何选择呢？这样用多媒体设置场景，帮助学生运用学到的知识解决实际问题，学生身临其境，感受真切，情趣盎然。他们在实践中发现问题，解决问题的能力也得到提高。
5、运用信息技术，培养学生思维能力
“数学是人类思维体操”，学生是在数学问题的提出和解决过程中受到思维训练的。因此，现代数学教育观特别强调要重视问题解决的思维活动过程和知识发生过程的展现，以提高学生的思维能力。我们借助各种信息技术的经验替代功能，将感觉器官、思维触角延伸到浩淼深邃的多维空间，从而达到化远为近、化静为动、化繁为简、化难为易、化虚为实的效果，最大限度地拓展教育的时空领域，利用现代教学媒体展示的奇妙绚丽的声、光、形、色来激起学生强烈的学习兴趣和欲望，特别是在引导学生用变维（改变问题的维度）、变序（改变问题的条件、结论）等方式（发散式）提出新问题，将问题链引向课外或后继课程有其不可替代的特殊功能。
6、运用信息资源，培养学生自主能力
新课程标准对学生的能力要求有了更高的标准，要求学生会在实际生活中应用数学知识建构模型解决实际问题，同时也要能在实践中发现数学规律。数学教学的核心是培养学生的思维，而思维能力的培养，需要经历实践---认识---再实践---再认识的过程。信息技术介入到数学教学中，提供的是超大的信息量和多媒体的信息传递方式。充分利用计算机及软件的模拟技术，可以让学生把纷繁复杂的运动图形或数据用计算机处理，达到形象直观的目的，从而易于学生去观察比较、分析综合、归纳概括。其实，它还可以培养学生数学模型的建构能力，深入理解数学知识的生成过程。学校教育离不开德育，课堂教学必须渗透德育。在数学课堂教学过程中经常要进行有关数学史教育，以拓宽学生知识面，增强学生的爱国情操。如，在讲授勾股定理的证明的时候，我就布置了上网查找勾股定理的证明方法的课外作业，结果，90%以上的同学都了解了包含我国古代的赵爽和刘徽的证法在内的至少五种以上的证明方法。利用学生的猎奇获新的心理，通过学生自己在互联网上有目的的漫游，获取全面的相关知识，可以拓宽学生的知识面，增强其动手能力，发挥其主体作用。所以，只要是简单的素材资讯查找，教师尽可以充分利用丰富的网络资源，放手让学生去自主建构。
三、信息技术的使用不排斥传统的教学手段
信息技术作为一种现代教育技术，可以看作是种类学习的一个有机组成部分，以便更好地完成课程目标，对传统教学手段来说是一场革命。由于其自身具有的巨大功能，使得它与传统教学手段相比具有优势，但这不等于整堂课全用，更不等于要天天都用。传统教学手段，无论是物质形态的手段，还是智能形态的手段，之所以可以延续至今，是因为有它巨大的教育功能。信息技术不可能简单地、完全地取代传统教学手段。因此，要避免将信息技术装“门面”，盲目追求“高”、“精”、“尖”而滥用，不能丢掉粉笔、黑板，教师的示范作用，不能没有教师与学生之间富于人情味的及时交流，要继续发挥教师组织起来的探讨问题的活跃气氛等传统教学的优势。实际上用粉笔加黑板的传统教具，教师在黑板上板书是需要一定的时间的，这一段正是学生审题、思考的时间，而且重点内容还可以始终保留，但一味地利用信息技术后往往出现这样的情况，教师认为许多东西都呈现给学生了，很快就可以了，内容的串联往往不到位，没有给学生以思考的时间。因此，教学中，只有注意使用信息技术的同时，又合理吸收传统教学手段中合理的东西，才能做到优势互补，协同发挥其教学功能。
时代的发展，要求竞争者提高自身素质，也要求学校教育走在发展的最前端，学校教育的发展方向又要求教师更新教学手段，而教学手段的更新主要受教育观念的支配，所以我们首先要转变教育观念，真正把信息技术运用到教学中来。把信息技术作为辅助教学的工具，充分发挥信息技术在学生自主学习、主动探索、合作交流等的优势，良好的实现教师角色的转变。信息技术在数学教学中的作用不可低估，它在辅助学生认知的功能要胜过以往的任何技术手段。但它仅仅是课堂教学的一个辅助工具。教学活动过程的核心，是师生之间的情感互动交流过程，这个过程信息技术教育是无法取代的。在师生互动的教与学过程中，信息技术已经成为产生数学问题、促进学生思维扩散的路标。不过，我们不能盲目的使用信息技术，用它来取代教师在教学活动中的地位。所以，客观合理的将多媒体信息技术用于课堂教学，积极探索多媒体信息技术与课堂教学整合方法，才是现代教师在教学活动中应转变的观念。
总之，信息技术与中学数学教学的有机结合，是数学教学改革中的一种新型教学手段，由于其视听结合，手眼并用的特点及其模拟性、反馈及时性，使其在教学中具有巨大的潜力。我坚信，只要我们大家共同为之去努力，去开发，去研究的话，中学数学教学的明天会更加辉煌，更加灿烂。
[参考文献]
[1]、李克东.数学化学习——信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研究, 2001, 8.[2]、基础教育课程改革纲要（试行）[N]中国教育报 2001.7.27.[3]、屈文芝.新课标下信息技术与初中数学课堂教学的整合[J].中学数学研究,2005,5.[4]、邱克.信息技术与其他学科整合理论与实践.
