信息技术与数学在课堂上的美丽相遇

张华娈

摘  要：《义务教育数学课程标准》中明确提出：“关注学生学习兴趣和经验。”在信息技术环境下，教学内容的呈现更加生动有趣、丰富立体，可将复杂的数学问题简单化和具体化，让学生领略数学学习的无限魅力，更乐意学习数学。因此，将信息技术整合到数学课堂，需要教师深入分析教材，合理选择教学方式，通过创设信息化的情境，激发学生兴趣和主动性，促使学生在感知、探究和操作中获得知识，提升能力，得到全面的发展。

关键词：信息技术;小学数学;相遇问题;教学策略

现代教育媒体技术将计算机的交互功能与多媒体的视听功能结合起来，形成了一种丰富多彩且图文并茂的交互式教学模式。数学课程与信息技术的整合，更加强调利用信息技术向学生展示数学知识的发生、探索和迁移过程，让学生始终处于思考问题、发现问题、解决问题的动态生成过程中，促进学生个性学习与协作学习的和谐、统一，使学生通过多种交互活动实现从“被动学”向“主动学”的转变。下面笔者以苏教版四年级下册《相遇问题》一课教学为例，具体探讨信息技术在数学课堂中的应用。

■一、深入分析，合理选择

“任何知识都能以合适的方式教给任何年龄的学生。”其中，“合适的教学方式”是课堂活动开展的关键。信息技术多种多样，教师应深入分析教材内容，选择合理的信息技术，这样才能发挥学生的主动性和积极性。

《相遇问题》是数学教学中的一个重难点，帮助学生理解相遇问题的意义，学会用画图的方式整理题目中的信息和分析数量关系，从中寻找到解题思路和解题策略是关键。现如今网络手段丰富多彩，能使抽象的数学内容具体化和清晰化，在本节课教学中，将信息技术融入多个环节，让学生通过自主学习和交流完成对知识的构建。首先，运用多媒体动画视频导入新课，激发学生学习兴趣;其次，用AR技术向学生动态地演示两辆列车的相遇过程，帮助学生更好地理解题意;然后，结合坐标纸和几何画板引领学生自主地探索相遇问题的解决策略。这样巧妙地整合信息技术和课堂教学，利用丰富多彩的网络手段，为学生提供了一根探索的魔法棒，帮助学生更加直观、全面地获取知识。

■二、创设情境，激发兴趣

信息技术环境下的教学更富有趣味性、生动性和形象性，使用信息技术将文字、图形、视频、动画、声音等信息集于一体，创设教学情境，能使学生获得更加丰富的感性认知，激发学生探究学习的兴趣。

在课堂导入环节，结合教学内容和学生兴趣，首先利用多媒体课件向学生展示一张地图，让学生迅速地找出南京和杭州的准确位置。借助信息技术将原本静态的地图修改成为一个动态的Flash动画，逐渐将学生注意力锁定在地图上，从而为学生创设一个贴近现实生活的教学情境：

例1  南京到杭州高速路全长270千米，一辆货车从南京开往杭州，平均每小时50千米，一辆客车从杭州开往南京，平均每小时60千米，几小时后两车能相遇？

定位系统动态地演示货车和客车同时相向而行，通过观察动态图，学生可以直观地看到在出发时，两车的运动方向、相遇时的情形。通过回顾已有知识和经验，发现在我们的认知中通常研究的都是一个物体的行程问题，当运动物体变成了两个，它们的时间、速度和行程之间又有什么关系呢？从而引发出相遇的问题。

利用信息技术所具有的声、光、色、形等特点，创设动态的教学情境，能让学生形象地理解同时出发、相向而行和最终相遇这几个相遇问题中的关键要素。同时，生动、形象的动态图，能迅速抓住学生眼球，大大激发了学生进一步学习相遇问题的动机。

■三、引发矛盾，初步感知

学生通常所见的数学问题是给出已知条件和要求的问题，问题情景比较单一，条件不多不少，解题思路和目标非常清楚，学生只需要做的就是选择合适的方法和数学模型进行求解。然而在现实生活中有些条件是需要自己挖掘、加工和处理，并从中抽象出数学模型的。因此，我们需要引导学生学会分析，借助信息技术出示例题，让学生在初步感知的基础上探究。

例2  南京站是南京的交通枢纽，每天大约有90对火车从这里出发和到达。Z175次列车00：03从南京站开出，05：54到达杭州;K348次列车01：52从杭州站开出，07：09达到南京站，这两列火车什么时间能相遇？你们谁能用语言表达出来？

通过分析题目中的已知条件，给出了火车开出和到达的时间，但在缺少条件的情况下，时间和路程的形成问题怎么解决呢？同时，和例1進行比较，题目中所要求的是相遇时刻，而并不是相遇所需时间。让学生自学课本内容，通过思考、讨论，猜一猜它们什么时间相遇，利用已有的知识和经验能否解决问题？

学生交流，教师提示，预设学生可能出现的回答：大约在凌晨3点左右相遇;不能确定相遇时间，因为不知道南京和杭州两地的距离;不知道两车的速度和行驶路程，所以不好求。学生们都感觉利用已有知识来求解这道问题是有困难的，那么是不是没有办法解决问题了呢？在问题的驱动下，促使学生继续自主探究和交流。

■四、动态呈现，引领探究

小学数学学习是以培养学生核心素养为基础的，处于小学阶段的学生的认知以具体思维为主，在理解知识时，很难将抽象的知识与现实情境相联系。将AR技术应用于数学课堂，可以将虚拟的数学符号和真实的情境联系起来，让学生能够看到真实世界及融合于世界中的虚拟对象，既能降低学生探究的难度和成本，也能让学生在真实场景中锻炼数学基本思想中的“抽象能力”。

在《相遇问题》的教学中，学生普遍存在滥用公式、不能从情境中抽象出数学模型的问题。在例2问题提出后，由于题目中速度并未确定，为了便于学生理解和探究，使用AR技术，在真实的环境中展示三维的虚拟场景，模拟两辆列车从出发到相遇的整个过程。在应用程序的界面中，设有两辆列车的速度、相遇路程和时间四个变量，其中，相遇路程和列车的速度均设为默认值，点击按钮即可调整值的大小，在相遇过程中，通过计算机计算可以实时地生成列车速度、相遇时间、行驶路程等数值，并通过屏幕展示在学生面前，当两辆列车相遇时，计时停止，并显示它们相遇的最终时间。教师通过模拟多次两辆列车相遇的过程，有助于学生体会当两辆列车速度改变时，对其他数值的影响，让学生更好地理解路程和、速度和、相遇时刻、相遇时间之间的关系，深刻体会数学的基本思想。

利用AR技术，可以将虚拟元素附加于真实的情景中，有利于吸引学生学习兴趣，推动学生直观形象思维向抽象思维过渡。

■五、几何画板，动手操作

新课标强调：“要把信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入探索活动中去。”在信息环境下，几何画板作为一个数学实验探究软件，为学生提供了丰富且方便的创造功能，将教学知识与几何画板相结合，几何图形的特征、性质学生就能轻松掌握，也为学生提供了一个自主探索的实验环境，学生可以通过拖动和观察图形，再加以猜测并验证，从而有助于学生理解和证明，锻炼学生动手操作能力。

例2中呈现了另一类的相遇问题，仅依靠学生已有的知识难以进行解答，在利用现代教育技术向学生动态展示例题的整个相遇过程后，学生已经大致分清了题意和已知条件，接下来如何求解是关键。鉴于此，笔者请来了几何画板和坐标纸通过画图来解决相遇问题，首先带领学生认知坐标纸，了解坐标纸上端、下端的横坐标以及横坐标上每个大格、小格的含义，掌握用坐标纸画图找出相遇时间的方法，接下来让学生通过同伴交流、相互启发，自主利用计算机上的坐标纸及互动程序，经过亲身经历和感受，找到解决问题的关键，体会到坐标纸对解决这类相遇问题的妙用，这样学生的思维能得到更大的冲击，获得更多的数学信息及趣味性。

■六、结束语

综上所述，活用信息技术的课堂，是师生互动、学生探究的课堂，它为学生提供了一根思维和探索的魔法棒，让学生自由地遨游在信息技术织就的神奇世界中，可以有效帮助学生理解抽象的数学知识，让课堂散发出更多的理性、智慧和思辨的气息，让学生在知识体验中感悟，在感悟中提升学习兴趣，促使学生的个性在宽松、愉悦的氛围中得以释放，从而真正地展现生命的活力，实现信息技术在数学课堂上的美丽相遇。