信息技术融合下的初中数学探究式教学模式构建
孙卫兵
江苏省盐城市射阳县海都中学
摘要:通过将信息技术的先进手段有机融入初中数学探究式教学,我们尝试采取构建动态探究情境、搭建协作平台以促进学生互动探究,以及开发系列创新工具以有效培养学生思维等对策,探索了如何借助信息技术优势优化传统探究式教学流程、进一步提升教学质量。这一探索旨在为初中数学教师提供可操作的教学策略,有力推动学生数学思维的全面发展,尤其是促进学生综合能力的全面提升。
关键词:信息技术;初中数学;探究式教学;教学模式
受当前教学工具和方法的限制,探究式教学难以真正体现学生的主体地位,进而对其深入开展产生了较大阻碍。信息技术的巧妙融入,为探究式教学注入了新的活力。其动态展示、资源整合以及交互功能等,能够更有效地突破传统教学瓶颈,构建出更符合学生认知规律的教学模式。
一、构建动态情境,激发探究兴趣
初中的数学概念,如函数概念、各种几何图形的抽象定义等,较为抽象,给学生理解带来了较大困难。采用动态动画演示、虚实结合的虚拟实验等手段,能将抽象概念转化为直观场景,让学生更直观地感受和把握其中的矛盾与规律。以“平面直角坐标系”的动态教学引导为例,教师可先将世界地图的电子版通过动态软件展示引入课堂,让学生通过鼠标点选等方式标记出自己所在的特定位置。接着,通过提问引导学生,让学生动手将自己所在的点位标注到平面直角坐标系图中,最后延伸至三维空间坐标的演示,引导学生实现从二维直角坐标概念到三维直角坐标概念的转变。通过从生活实例到数学模型的逐步引导,学生能直观感知坐标系的作用,从而大大降低理解坐标系的门槛。初中生往往好奇心强,对游戏化、故事化的内容特别容易接受。老师们可以利用信息技术,打造诸如“数学闯关大冒险”“问题解密小挑战”等互动环节。以“房间内放置的最长竹竿能构成直角三角形”这一生动实际问题为背景,通过虚拟“房间模型”,充分探索和反思学生的思路与解决方案,从而使学生深刻理解勾股定理的内在联系和应用的广泛性。学生们需要先仔细观察房间构造,再计算各边长之间的关系,最终发现勾股定理的巧妙应用。这样的情境不仅能激发学生的探究热情,还能让他们真切感受到数学与生活的紧密联系。
二、搭建协作平台,促进互动探究
传统分组常按座位或学号随机分配,导致组内能力断层、组间竞争失衡。信息技术可通过前置测试与大数据分析,实现“组内异质、组间同质”的科学分组。例如,在“有理数加法”教学中,教师发布包含数轴、绝对值等基础题的在线测试,系统根据答题正确率、用时等数据,将学生分为A(学优生)、B(中等生)、C(学困生)三类,再按“1A+2B+1C”组合分组。这种分组既保证组内能力互补,又维持组间水平均衡,为协作探究奠定基础。协作探究需以明确任务为导向。教师可利用信息技术创设“真实问题+数学建模”的复合情境。例如,在“数据收集与整理”教学中,布置“中学生每周上网时长调查”任务,学生需通过新闻资讯、问卷调查等渠道收集数据,再利用在线工具绘制柱状图、折线图。过程中,组内成员分工负责数据采集、图表制作、结论分析,组间通过平台展示成果、互相质疑。这种任务设计将数学知识应用于实际问题,培养团队协作与批判性思维。传统课堂时间有限,师生、生生交流不充分。信息技术可构建“课堂+云端”的立体交流空间。例如,使用协作白板工具,学生可在虚拟画布上共同绘制几何图形、标注解题步骤,教师实时点评指导;课后,通过论坛或即时通讯工具,学生可继续讨论未解决问题、分享学习资源。这种全天候的互动模式,打破时空限制,使探究学习从课堂延伸至课外。
三、开发创新工具,培养思维品质
传统的按座位或随机学号分组方式,导致组内学生能力相差悬殊,组间竞争无法发挥相互促进和激励的作用。通过运用前置测试与大数据分析技术,信息技术能够实现“组内成员各具特色、组间水平大致相当”的科学分组模式。例如,在讲解“有理数加法”时,老师会安排一场在线测试,测试题目包含数轴、绝对值等基础内容。系统会根据学生答题的正确率及所用时间等数据,将学生划分为三类:A类为学优生,B类为中等生,C类为学困生。接着,按照“1个A类学生搭配2个B类学生和1个C类学生”的组合方式进行分组。这种精心组合既能保证组内能力的相对互补性,又能维持组间水平的相对均衡,为协作探究奠定基础。只有明确协作探究的目的为针对某一特定任务的探究,才能充分发挥协作探究的作用。通过充分利用信息技术手段,教师可以将“真实问题”与“数学建模”的复合情境一一呈现,从而更好地激发学生的求知欲、探究兴趣、批判性思维和创新能力。依托“数据的收集与整理”这一教学环节的生活化实践,如布置“中学生每周上网时长调查”任务,让学生通过收集新闻资讯、进行网民问卷调查等多种方式收集所需数据,然后利用线上图表工具如Etool、Echarts等绘制柱状图、折线图等数据可视化图表。这样,学生能更直观地感受数据的真实性,加深对数据可视化表达的理解,提高数据收集与整理的基本操作能力。同时,学生能更深刻地体会所收集的数据,从而更好地将所学知识应用到生活中。
综上所述,信息技术与初中数学探究式教学的融合,是教育现代化发展的必然趋势。通过构建动态情境,学生从被动接受转为主动探索,学习兴趣与理解能力显著提升;搭建协作平台,学生在团队合作中培养沟通与批判性思维,实现知识共享与能力互补;开发创新工具,学生突破传统教具限制,在虚拟实验与自由创作中发展创造力与数学素养。
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