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新课标理念下信息技术与初中数学融合的课堂实践与创新

王伟慧 王艳会 冯振
  
学术与研究
2023年37期
1 河南师范大学附属中学 河南新乡 453000 2 郑州市经济技术开发区外国语学校 河南郑州 4500483 河南工学院材料科学与工程学院 河南新乡 453000

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摘要:2022年义务教育新课标中强调变革数学教学方式方法,设计创新的教学活动,结合现代信息技术,给教师和学生提供丰富的课堂学习资源。基于义务教育新课标正确的价值观、必备品质和关键能力的培养目标,本文分析并总结了信息技术与初中数学融合的课堂实践与创新,在新课标理念数学核心素养的要求下,探索了信息技术与数学融合的跨学科主题学习的创新理念。在此理念下,教学的实践与创新促进了学生在初中数学课堂上的深度学习。

关键词:新课标;课堂融合;科创教育;跨学科主题学习;深度学习。

1.引言

教育部提出的《教育信息化2.0行动计划》,提倡要将信息技术与教育教学进行深度的融合,还要提高融合的速度和质量。以能力提升工程2.0为契机,加强教育信息化建设,强化教师信息技术应用能力,以信息技术手段助力"双减"工作,以教育信息化为载体引领教育现代化发展,敦促教师探索新的教育模式,加快信息技术与课程相融合,培养新时代的创新人才。目前新课标的实施和信息化的要求对数学教学的改革起到了推动的作用,因此初中数学教师需要改进教学方式,创设合适的信息教学场景,改进教师教学方式,开阔学生视野,激发它们的想象力,提高整体素养。

2.新课标下信息技术与初中数学课堂融合的重要性

2.1创新课堂教学方式

传统的数学课堂教学方式是一支粉笔,一本书,这样的方式使原本枯燥的数学课堂变得更加地无聊,导致学生的学习兴趣不断下降,学习的质量也逐渐不理想。新课标中的初中数学核心素养体现在思维、空间、运算、应用和创新等方面。中学数学课堂中对于几何直观、空间观念和模型观念的教学有较高要求,教师采用信息技术对教学设计和教学课件等进行综合处理,利用希沃白板等信息软件创设信息教学场景,既让学生学习理解了教材知识内容,又拓宽了学生对信息技术的眼界。同时采用几何画板软件绘制平面图形,Geogebra 软件可实现三维图形等进行数学实验,将抽象的数学知识直观化和动态化,促进学生对数学概念的理解和数学知识的建构。利用万彩动画大师,flash动画设计微课教学,改变传统的 PPT课件展示和板书,使课堂知识更生动形象。

2.2拓展课堂知识内容

利用信息技术加强线上网络空间与线下物理空间的融合,增加课堂知识课外内容,突破传统数学教育的时空限制,拓展教学资源,开阔学生视野,激发学生对数学的求知欲。鼓励学生去搜集数学文化内容如《九章算术》《几何原本》,数学发展前沿知识如黄金分割、计算机层析成像(CT)技术、大数据等内容。积极鼓励学生组建兴趣小组,在拓展课堂上展示他们的成果,使课堂教学内容丰富,营造学生自主学习的良好环境。

3.科创教育与初中数学课堂融合的实践

3.1中学科创教育

当前科技发展迅速,信息技术迅速普及,人们的生活、学习、工作方式也在每天发生着改变,随之而来儿童青少年的成长环境也在变化,人才的培养也要随之创新发展。因此义务教育教学也要适应时代发展,在信息技术的引领下,结合传统教学模式,适当融合一些新的教育理念和模式,使学生的学习方式和知识内容也顺应时代的发展。中学生阶段信息技术课程相对较少,学生对网络信息技术特别是技术方面知识的了解程度相对较小。中学阶段正是处在对未来世界充满好奇和具有探索精神的时期,在教学过程中,我们正确的指导和积极的引导他们,将所学课本知识与信息技术融合在一块儿,使学生正确认识和使用网络,树立正确的网络观,从而使学生具备健全的人生观、价值观和世界观。

3.2科创教育实践

STEM课程教育是当前最热门的一种新的教育理念和模式,以培养学生的创新精神和实践能力,在全世界的中小学教育中得到普遍应用。当前新兴的科创教育以 STEM 课程教育素养为基础,以跨学科整合教育理念及模式为主导,注重学生的综合性学习发展,通过各种方式培养他们的综合能力,由传统的被动学习转变为主动学习,针对不同特长的学生,灵活采用不同的教学方式,进行差异化、个性化的培养。

随着2021年"双减"政策的实施,学校减轻学生过重作业负担,开展各类课后延时服务。同时,一线教师也开展多样的特色课程,作为一名数学教师,为了更好培养学生的数学学习兴趣,在班级组建了 Python 程序与数学方程兴趣小组,通过开展科创教育活动给学生讲解了中学数学方程的 Python 程序解析,使学生了解到能用信息技术巧妙解决数学问题,开阔学生的视野,激发他们的想象力。在活动组织过程中采用"聘生助教"策略,由学生自发组织组建小组,由组长发起活动,通过设计、讨论、展示等环节,提高了学生的组织能力和自信心。

此次开展的科创教育课堂获得了2022年河南省中小学科创教育优秀案例,并逐步在全校大范围内普及推广。

4.跨学科主题学习与信息技术的创新融合

4.1跨学科主题学习

综合与实践是义务教育阶段数学课程标准中的重要内容,将理论与实践进行结合,培养学生用数学知识和方法去解决实际问题,并应用于实际生活中。主题式学习和项目式学习是综合与实践的主要方式,都以跨学科主题学习为主,创设真实的学习情境、设计具有逻辑思维的问题,引导学生综合运用数学学科和其他学科结合的跨学科的知识与方法解决问题。当今世界科学技术发展速度之快,规模之大,信息化发展范围之广,影响之深远。因此,在基础教育教学阶段,将数学学科与其他学科联系与融合,完成跨学科实践活动,发展学习能力、实践能力,感悟数学与生活,培养学生的应用意识、创新意识。

现在的社会是不可能完全割裂的,创新实践使学生学习过程中不可缺少的一部分,将创新融入到教学阶段,这种跨学科学习的设计方式和进程对于学生来说是新颖的。教师使用数字化工具、信息化手段等创设教学环境,构建自身的认知图示,对学生的学习能力也是一种挑战,需要老师和学生都不断学习探索。跨学科主题项目教学的教育环境和认知方式,改变了传统学科教育,对于基础教育教学也是机遇与挑战。

4.2跨学科主题学习设计

初中数学课程内容中的图形与几何,内容主要包括图形概念以及图形性质、关系、变化规律,目的是培养学生初步的抽象能力、更加理性的几何直观和空间想象力。其中在教学图形的性质的过程中,需要引导学生理解欧几里得平面几何的基本思想,感悟几何体系的基本框架,在教学中融入历史,文学等知识,拓展学生视野,加深数学知识理解。图形的变化的教学,通过信息技术的演示或者实物的操作,让学生感悟图形轴对称、旋转、平移变化的基本特征,知道变化的感知是需要参照物的,可以借助参照物述说变化的基本特征,和物理学科深度融合,进一步理解参照物等概念。这样的教学活动不仅有助于学生理解几何学的本质,还能引导学生发现自然界中的对称之美,感悟图形有规律变化产生的美,会用几何知识表达物体简单的运动规律。将数学几何图像之美应用于艺术学科,既提高艺术之感增,有加强对数学学习的兴趣。这样的创新融合培养了学生参与体验式的自主能力、互动能力和探究能力,培养学生用数学的眼光观察现实世界,用数学的思维思考现实世界,用数学的语言表达现实世界,实现学科育人的目的。跨学科主题项目的范畴很广,在新课标核心素养下,教师在学生的不同年龄阶段,开展多种形式的项目式活动,让学生的思维和能力在具体的情境中得到展现,促使学生走向深度学习。

5课堂的实践与创新有助于初中数学的深度学习

5.1深度学习的概念

深度学习是机器学习领域中一个新的研究方向,它是学习样本数据的内在规律和表示层次,这些学习过程中获得的信息对诸如文字,图像和声音等数据的解释有很大的帮助。它的最终目标是让机器能够像人一样具有分析学习能力,能够识别文字、图像和声音等数据。深度学习这一概念从计算机领域引入到教育领域的过程中,教育家发现深度学习对教育有促进与提升的作用,关于深度学习的研究越来越多,成为研究热点。

5.2初中数学深度学习的实施策略

数学深度学习有利于深刻理解数学基本知识,核心概念,深入挖掘数学知识的内层含义,提升学生的理解和探究意识。课堂的实践与创新从形式上和方法上吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣和探索精神,优化教学方式,促进学生深度学习,使教与学一致,共同进步。

信息技术与初中数学课堂的融合,使初中数学课题融入了新的课堂元素,新的学习启发兴趣点,使学生从课本基础知识入手,发现问题,提出问题到解决问题,

从最初的依靠机械记忆和对知识的浅显理解来进行课本知识学习,因为信息技术的引入,增加了课堂实施效果,拓展了新的知识层面,最后学生学会基本知识,会应用知识,从而会进行分析、评价和创造,达到了深度学习的目标。

初中数学深度学习的实施策略不只是老师讲新元素,新思路融入课堂,激发学生积极参与课堂的学习与活动,也可以鼓励学生大胆想象,积极创作自己的课堂知识创新理念,突出他们在课堂中的主体地位,引导他们积极主动去获取知识,俗语说:“鸡蛋从外打破是食物,从内打破是生命”,知识的获取也是需要内驱力来调动。浅层学习下的学生,学习的知识点是相互独立的,这样导致知识点过于分散,无法形成体系,而深度学习方法的学生可以激活原有的活动经验,与新知识相互联系,形成知识迁移,构建知识网络,将新旧知识关联起来,并融合到相应的知识体系中去。

5.总结

义务教育新课标的实施要求教师不断学习新的教育理念,创新教学方式,积极开展跨学科的主题式学习和项目式学习等综合性教学活动。同时信息技术的飞速发展为初中数学的教学提供很好的课堂教学条件和信息来源,将信息技术与初中数学课堂多种形式进行融合,并且在此基础上不断实践与创新。教师要与时俱进地学习信息技术,构建信息技术教学课堂,设计自主探究,合作交流的课堂,让学生真正掌握数学的基础知识和基本技能。总之,在新课标理念的引领下,初中数学课堂的创新,让学生夯实理论知识基础,拓展实践经验,综合发展其核心素养。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.2022年版义务教育数学课程标准[M] .北京师范大学出版社,2022:88-89.

[2]常娟.现代信息技术融入初中数学课堂的实践与思索[J].《数理天地》初中版,2022,16:27-29.

[3]郑琳.新课标下信息技术与初中数学课堂教学的融合[J].当代家庭教育,2022,24:116-118.

[4]张旺吉.初中数学教学与信息技术相融合,提高课堂效率[J].新课程,2022,23:184-185.

[5]周新华.现代信息技术与初中数学教学整合的策略研究[J].新课程,2021,8: 50-51.

[6]刘晓玫.深度学习——走向核心素养[M] .教育科学出版社,2021:2.

作者简介:王伟慧(1986-),女,汉族,河南新乡人,硕士研究生,中小学初级教师,主要从事初中数学教科研工作。

王艳会(1984-),女,汉族,河南新乡人,硕士研究生,中小学一级教师,主要从事初中教科研工作。

通讯作者:冯振(1988-),男,博士,讲师,研究方向新材料机器学习的教科研工作。

基金项目:河南省新乡市教育科学规划课题“初中数学深度学习的实施策略研究”(课题编号:2023-JKGHYB-373)的阶段性研究成果。

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