利用信息技术开展数学实验教学的探索与实践*

☉安徽省无为县刘渡中心学校　丁浩勇

利用信息技术开展数学实验教学的探索与实践*

☉安徽省无为县刘渡中心学校丁浩勇

当今世界以信息技术为代表的科学技术正在飞速发展，多学科交叉融合的趋势越来越明显，实验已悄然走进数学课堂教学之中，打破了“实验”被理化生学科垄断的历史.

什么是数学实验呢？数学实验是在数学思维活动的参与下进行的一种数学实践活动.在数学实验活动中，学生手脑并用，通过操作、观察、验证、猜想等手段积累活动经验，透视知识实质，从而获得解决问题的能力.义务教育阶段《数学课程标准（2011年版）》也明确指出：“为了帮助学生真正理解数学知识，教师应注重数学知识与学生生活经验的联系，组织学生开展实验、操作、尝试等活动，揭示知识的数学实质及其体现的数学思想，帮助学生理清相关知识之间的区别和联系.”这充分说明在数学教学活动中开展数学实验活动，对提高数学课堂教学质量来说是十分重要的.

开展数学实验活动需要一定的物质技术手段来支撑，信息技术资源为开展数学实验活动提供了良好的平台.让现代教育技术走进数学课堂教学之中已是大势所趋，充分利用信息技术开展数学实验教学，对提高课堂教学质量十分有利.

下面从导入新知、发现新知、深化新知、应用新知等课堂教学中常见的几个教学环节入手谈一谈如何利用信息技术在数学实验中开展课堂教学.

一、利用信息技术进行实验模拟现实情境，巧妙导入新知

美国著名的数学教育家波利亚认为：“学习材料的生动性和趣味性是学习的最佳刺激.”多媒体是用文字、图形、动画、音频、视频、投影等媒体直观地呈现教学信息的，它可以为学生提供更加丰富的感知，同时这种新颖的学习形式不仅能激发学生的好奇心和求知欲，而且能增加感知深度.因此，在数学教学中，积极开发、利用多媒体课件创设有助于学生自主学习的问题情境来导入新课，是提高教学效率的重要手段之一.

案例1在教学“代数式”中的“用字母表示数”这部分内容时，笔者是制作这样的Flash动画导入的：一望无际的莲荷，红花绿叶.几个小孩驾着灵巧的采莲船穿梭其间，小憩在绿荷上的青蛙被惊动了，一只接一只地扑入水中.孩子们一边采摘莲蓬，一边唱着歌儿：“1只青蛙1张嘴，2只眼睛4条腿，扑通1声跳下水；2只青蛙2张嘴，4只眼睛8条腿，扑通2声跳下水；3只青蛙3张嘴，6只眼睛12条腿，扑通3声跳下水……”

此时歌声停止，画面定格，展示思考题：

（1）接后面4只青蛙这首儿歌该怎么唱？5只呢？10只呢？

（2）如果青蛙的只数我们用字母n来表示，那么有n只青蛙又该怎么唱呢？

引人入胜的动画课件，把现实情境通过模拟实验的方式引入课堂，增强了学生学习数学的趣味性，一开始就把学生分散的注意力迅速集中起来，巧妙地引领学生参与到课堂教学之中，很自然地让学生步入新知识的天地——用字母表示数.

二、利用信息技术进行实验探究数学规律，帮助学生发现新知

数学新课程标准指出，有效的数学学习过程不能单纯地依赖模仿与记忆，教学应引导学生主动地从事观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动，从而使学生形成自己对数学知识的理解和有效的学习策略.信息时代的今天，计算机就是为学生提供从事观察、实验、猜测、验证等数学活动的最佳平台之一.因此，在数学教学中，要充分发挥信息技术的优势，为学生探究新知提供强有力的学习工具.

案例2笔者在教学“圆周角定理”时是通过几何画版软件设计如下实验让学生探究并发现新知的.

（1）AC是直径，O为圆心（如图1），此时弧AB所对圆心角（∠AOB）与圆周角（∠ACB）的大小有什么关系？

注：几何画版软件能直接显示这两个角的大小，学生通过显示的数值即可知道它们的大小关系.

（2）拖着图1中的点C在圆周上移动（如图2），当点在不同的位置时，让学生根据显示的角度值比较∠AOB与∠ACB的大小关系.

（3）拖着图2中的点B在圆周上移动（如图3），同样让学生观察比较∠AOB与∠ACB的大小关系.

借助电脑演示实验，展示了同弧所对的圆周角与圆心角的关系，学生通过观察，发现无论圆周角的位置如何，也不管同一条弧的大小如何，都有同一个事实，即“同弧所对的圆周角相等，都等于这条弧所对的圆心角的一半”，从而提出猜想，再证明猜想，最终形成新的知识.这样设计教学，让学生在积极、主动的尝试探究中获得新知，从而提高了教学效益.

三、利用信息技术进行实验展示问题过程，帮助学生深化新知

图4

教师在巩固新知识的教学中，如果能够根据教学内容借助于现代信息技术手段拓展学生的思维，给学生的学习创造条件，将会非常有利于学生对所学新知识的理解和掌握.

案例3在学习“四边形”这部分内容时，笔者利用多媒体课件设计如下问题来帮助学生巩固正方形的性质及全等三角形等相关知识的.

题目：如图4，正方形ABCD的对角线相交于点O，O又是正方形EFGO的一个顶点，两个正方形的边长相等且为a，求两个正方形重叠部分的面积.

这一课件的设计，充分发挥了多媒体教学的辅助作用，通过演示正方形EFGO位置变化的过程，把一般情况转化为特殊情况，再把特殊情况下得出的结论经过证明推广到一般情况，从而降低了解题的难度，同时也为学生解决此类问题提供了一种有效的方法和途径.

四、利用信息技术进行实验虚拟现实情景，帮助学生应用新知

数学的研究对象是现实世界的空间形式和数量关系，但受时间、空间的限制，数学课堂教学中不可能让学生身临其境，而利用现代信息技术就可以将“现实世界”搬进课堂呈现给学生，这就大大地缩短了学生与现实世界的距离，让学生在课堂上也能很好地分析和处理现实生活中的数学问题，从而可以更好地让学生体会到数学的作用和价值，感悟到数学的真谛.

案例4在教学“数据的描述”时，笔者课前拍下一段无为大堤和刘渡新街交叉的十字路口的交通状况的录像，然后制作成课件，课上笔者演示课件时启发学生解决如下问题：

（1）你能统计出在这一时段各种车辆通过这一路口的数量吗？

（2）选择适当的统计图表示上面的信息.

（3）根据你统计的结果，大致估计一下一周内通过这一路口的车辆数.

（4）从中你还能获得哪些信息？说出三条以上.

联系学生生活实际，充分利用各种信息资源，将道路交通场景真实地在课堂上重现，使学生的学习内容更加丰富多彩，学生在对这个问题的自主探索、合作交流的过程中不仅能够尽情地汲取数学知识，而且能够深深地领悟到数学知识在社会生活中的实用价值，从而能够让学生更好地学会分析现实和正确地面对生活.

参考文献：

1.中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准（2011年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2012.

2.丁浩勇.利用信息技术在数学实验中开展概念教学［J］.中学数学（下），2016（4）.

*基金项目：安徽省教育信息技术研究“十二五”规划2015年度立项课题“现代教育技术环境下的数学实验教学研究”（课题编号：AH2015056）的研究成果.