☉安徽省無為縣劉渡中心學?！《『朴?/p>

利用信息技術開展數(shù)學實驗教學的探索與實踐*

☉安徽省無為縣劉渡中心學校丁浩勇

當今世界以信息技術為代表的科學技術正在飛速發(fā)展，多學科交叉融合的趨勢越來越明顯，實驗已悄然走進數(shù)學課堂教學之中，打破了“實驗”被理化生學科壟斷的歷史.

什么是數(shù)學實驗呢？數(shù)學實驗是在數(shù)學思維活動的參與下進行的一種數(shù)學實踐活動.在數(shù)學實驗活動中，學生手腦并用，通過操作、觀察、驗證、猜想等手段積累活動經驗，透視知識實質，從而獲得解決問題的能力.義務教育階段《數(shù)學課程標準（2011年版）》也明確指出：“為了幫助學生真正理解數(shù)學知識，教師應注重數(shù)學知識與學生生活經驗的聯(lián)系，組織學生開展實驗、操作、嘗試等活動，揭示知識的數(shù)學實質及其體現(xiàn)的數(shù)學思想，幫助學生理清相關知識之間的區(qū)別和聯(lián)系.”這充分說明在數(shù)學教學活動中開展數(shù)學實驗活動，對提高數(shù)學課堂教學質量來說是十分重要的.

開展數(shù)學實驗活動需要一定的物質技術手段來支撐，信息技術資源為開展數(shù)學實驗活動提供了良好的平臺.讓現(xiàn)代教育技術走進數(shù)學課堂教學之中已是大勢所趨，充分利用信息技術開展數(shù)學實驗教學，對提高課堂教學質量十分有利.

下面從導入新知、發(fā)現(xiàn)新知、深化新知、應用新知等課堂教學中常見的幾個教學環(huán)節(jié)入手談一談如何利用信息技術在數(shù)學實驗中開展課堂教學.

一、利用信息技術進行實驗模擬現(xiàn)實情境，巧妙導入新知

美國著名的數(shù)學教育家波利亞認為：“學習材料的生動性和趣味性是學習的最佳刺激.”多媒體是用文字、圖形、動畫、音頻、視頻、投影等媒體直觀地呈現(xiàn)教學信息的，它可以為學生提供更加豐富的感知，同時這種新穎的學習形式不僅能激發(fā)學生的好奇心和求知欲，而且能增加感知深度.因此，在數(shù)學教學中，積極開發(fā)、利用多媒體課件創(chuàng)設有助于學生自主學習的問題情境來導入新課，是提高教學效率的重要手段之一.

案例1在教學“代數(shù)式”中的“用字母表示數(shù)”這部分內容時，筆者是制作這樣的Flash動畫導入的：一望無際的蓮荷，紅花綠葉.幾個小孩駕著靈巧的采蓮船穿梭其間，小憩在綠荷上的青蛙被驚動了，一只接一只地撲入水中.孩子們一邊采摘蓮蓬，一邊唱著歌兒：“1只青蛙1張嘴，2只眼睛4條腿，撲通1聲跳下水；2只青蛙2張嘴，4只眼睛8條腿，撲通2聲跳下水；3只青蛙3張嘴，6只眼睛12條腿，撲通3聲跳下水……”

此時歌聲停止，畫面定格，展示思考題：

（1）接后面4只青蛙這首兒歌該怎么唱？5只呢？10只呢？

（2）如果青蛙的只數(shù)我們用字母n來表示，那么有n只青蛙又該怎么唱呢？

引人入勝的動畫課件，把現(xiàn)實情境通過模擬實驗的方式引入課堂，增強了學生學習數(shù)學的趣味性，一開始就把學生分散的注意力迅速集中起來，巧妙地引領學生參與到課堂教學之中，很自然地讓學生步入新知識的天地——用字母表示數(shù).

二、利用信息技術進行實驗探究數(shù)學規(guī)律，幫助學生發(fā)現(xiàn)新知

數(shù)學新課程標準指出，有效的數(shù)學學習過程不能單純地依賴模仿與記憶，教學應引導學生主動地從事觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數(shù)學活動，從而使學生形成自己對數(shù)學知識的理解和有效的學習策略.信息時代的今天，計算機就是為學生提供從事觀察、實驗、猜測、驗證等數(shù)學活動的最佳平臺之一.因此，在數(shù)學教學中，要充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為學生探究新知提供強有力的學習工具.

案例2筆者在教學“圓周角定理”時是通過幾何畫版軟件設計如下實驗讓學生探究并發(fā)現(xiàn)新知的.

（1）AC是直徑，O為圓心（如圖1），此時弧AB所對圓心角（∠AOB）與圓周角（∠ACB）的大小有什么關系？

注：幾何畫版軟件能直接顯示這兩個角的大小，學生通過顯示的數(shù)值即可知道它們的大小關系.

（2）拖著圖1中的點C在圓周上移動（如圖2），當點在不同的位置時，讓學生根據(jù)顯示的角度值比較∠AOB與∠ACB的大小關系.

（3）拖著圖2中的點B在圓周上移動（如圖3），同樣讓學生觀察比較∠AOB與∠ACB的大小關系.

借助電腦演示實驗，展示了同弧所對的圓周角與圓心角的關系，學生通過觀察，發(fā)現(xiàn)無論圓周角的位置如何，也不管同一條弧的大小如何，都有同一個事實，即“同弧所對的圓周角相等，都等于這條弧所對的圓心角的一半”，從而提出猜想，再證明猜想，最終形成新的知識.這樣設計教學，讓學生在積極、主動的嘗試探究中獲得新知，從而提高了教學效益.

三、利用信息技術進行實驗展示問題過程，幫助學生深化新知

圖4

教師在鞏固新知識的教學中，如果能夠根據(jù)教學內容借助于現(xiàn)代信息技術手段拓展學生的思維，給學生的學習創(chuàng)造條件，將會非常有利于學生對所學新知識的理解和掌握.

案例3在學習“四邊形”這部分內容時，筆者利用多媒體課件設計如下問題來幫助學生鞏固正方形的性質及全等三角形等相關知識的.

題目：如圖4，正方形ABCD的對角線相交于點O，O又是正方形EFGO的一個頂點，兩個正方形的邊長相等且為a，求兩個正方形重疊部分的面積.

這一課件的設計，充分發(fā)揮了多媒體教學的輔助作用，通過演示正方形EFGO位置變化的過程，把一般情況轉化為特殊情況，再把特殊情況下得出的結論經過證明推廣到一般情況，從而降低了解題的難度，同時也為學生解決此類問題提供了一種有效的方法和途徑.

四、利用信息技術進行實驗虛擬現(xiàn)實情景，幫助學生應用新知

數(shù)學的研究對象是現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關系，但受時間、空間的限制，數(shù)學課堂教學中不可能讓學生身臨其境，而利用現(xiàn)代信息技術就可以將“現(xiàn)實世界”搬進課堂呈現(xiàn)給學生，這就大大地縮短了學生與現(xiàn)實世界的距離，讓學生在課堂上也能很好地分析和處理現(xiàn)實生活中的數(shù)學問題，從而可以更好地讓學生體會到數(shù)學的作用和價值，感悟到數(shù)學的真諦.

案例4在教學“數(shù)據(jù)的描述”時，筆者課前拍下一段無為大堤和劉渡新街交叉的十字路口的交通狀況的錄像，然后制作成課件，課上筆者演示課件時啟發(fā)學生解決如下問題：

（1）你能統(tǒng)計出在這一時段各種車輛通過這一路口的數(shù)量嗎？

（2）選擇適當?shù)慕y(tǒng)計圖表示上面的信息.

（3）根據(jù)你統(tǒng)計的結果，大致估計一下一周內通過這一路口的車輛數(shù).

（4）從中你還能獲得哪些信息？說出三條以上.

聯(lián)系學生生活實際，充分利用各種信息資源，將道路交通場景真實地在課堂上重現(xiàn)，使學生的學習內容更加豐富多彩，學生在對這個問題的自主探索、合作交流的過程中不僅能夠盡情地汲取數(shù)學知識，而且能夠深深地領悟到數(shù)學知識在社會生活中的實用價值，從而能夠讓學生更好地學會分析現(xiàn)實和正確地面對生活.

參考文獻：

1.中華人民共和國教育部制定.義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2012.

2.丁浩勇.利用信息技術在數(shù)學實驗中開展概念教學［J］.中學數(shù)學（下），2016（4）.

*基金項目：安徽省教育信息技術研究“十二五”規(guī)劃2015年度立項課題“現(xiàn)代教育技術環(huán)境下的數(shù)學實驗教學研究”（課題編號：AH2015056）的研究成果.