初中数学教学与信息技术深度融合的实践

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  【摘要】本文以《合并同类项》教学设计为例,阐述在初中数学教学融入信息技术的途径,认为可以在导入环节运用视频创设情境,利用多媒体开展游戏教学以强化学生对概念的理解与应用,借助微課突破学生易错点,从而增强初中数学教学的趣味性,提高学生数学学习积极性,最终达到优化课堂教学、提高效率的目的。
  【关键词】信息技术 初中数学 《合并同类项》
  【中图分类号】G 【文献标识码】A
  【文章编号】0450-9889(2021)13-0077-03
  信息技术与学科教学的融合已成为教育领域的新模式。但大多数初中数学教师却没有与时俱进,仍然以“照本宣科”为主要授课形式,缺乏运用信息技术教学的意识,甚至认为数学教学成效主要就是从“提问—解题—‘题海’战术”的训练过程中体现的。这种传统“灌输”的教学模式,将知识局限于教材,使初中数学课堂枯燥乏味,忽略了对初中生数学思维能力的培养,也影响了学生的学习效率。将初中数学课堂教学与信息化融合,可以优化数学课堂,有效促进教学效率的提升。
  在数学课堂教学中有效应用信息技术手段,能够营造信息化的教学环境,既充分发挥教师的主导作用,又突出学生主体地位,体现以“自主、探究、合作”为特征的新型教与学方式,从而充分发挥学生主动性、积极性、创造性,优化初中数学课堂教学,提升学生的核心素养。下面,笔者以人教版数学七年级上册《合并同类项》的教学设计为例,具体阐述如何巧用信息技术手段优化初中数学课堂。
  一、教材及学情分析
  《合并同类项》安排在“单项式、多项式及其有关概念”之后,是学生在学习了用字母表示数、单项式、多项式以及有理数运算的基础上,对同类项进行合并、探索、研究的一个内容。一方面,合并同类项是本章的一个重点,其法则的应用是整式加减的基础,也是以后学习解方程、解不等式的基础。另一方面,合并同类项的法则建立在数的运算的基础之上,在合并同类项过程中,要不断运用数的运算。可以说,合并同类项是有理数加减运算的延伸与拓展。因此,这节课是一节承上启下的课。
  七年级学生思维活跃,他们对直观的事物感知欲较强,处在形象思维向抽象思维逐步过渡的阶段。笔者认为,如果教师能根据学生的年龄特点以及中小学数学教材衔接的特点,在教学过程中尽量运用直观生动的信息技术手段,发挥学生的主观能动作用,那么不仅能转变传统的教学模式,而且能优化数学教学效果。
  二、教学过程
  (一)借助视频创设情境
  教师在这一环节巧用学生熟悉的生活实例,通过动画视频导入,激发学生的学习兴趣。
  师:同学们,上课之前让我们一起来观看一个小视频。
  (教师播放视频,讲述小明买早餐的过程)
  师:如果你是小明,那么你会怎样购买?
  (预设:如果我去购买,那么我会先进行分类,面包与面包一类,油条与油条一类,然后再去合并数量购买)
  师:其实生活中随地可见分类与合并的现象,如药店中药品的摆放、超市中商品的摆放,等等,生活中处处有数学的存在,我们会把具有相同特征的事物归为一类;同样,在多项式中也可以把具有相同特征的项归为一类。
  “如果你是小明,那么你会怎样购买”这样的设问,引导学生思考生活中的问题得出答案。之后,教师把学生拉回数学课堂,自然过渡,揭示本节课的课题——合并同类项。
  (二)通过游戏理解概念
  1.同类项的概念
  (1)独立完成
  教师运用多媒体出示图片,引导学生进行练习:“下面有8只可爱的小鸟,可它们现在迷路了,你能根据它们身上的特征把它们送回家吗?”学生独立完成后,教师请个别学生到讲台上板演。课堂游戏的开展,激发学生的兴趣,学生能快速地将同类的小鸟送回家。
  (2)交流总结
  预设学生将“小鸟”分类如下:第一组是红色的两只小鸟,小鸟身上分别是“5n”“8n”;第二组是蓝色的两只小鸟,小鸟身上分别是“3ab2”“-ab2”;第三组是绿色的两只小鸟,小鸟身上分别是“-3yx”“6yx”;第四组是黄色的两只小鸟,小鸟身上分别是“4”“-7”。
  师:同学们刚刚是根据什么将小鸟送回家的呢?请认真观察你们分组出来的四组小鸟身上所表示的单项式的特征,针对前三组的特点,认真思考以下两个问题。
  ①所含字母有何特点?
  ②相同字母的指数有何特点?第四组与前三组有什么不一样?它们各有什么特点呢?
  (学生以小组为单位,就以上单项式的特点进行交流,小组代表汇报结果)
  (预设1:我们发现,前三组它们所含的字母相同,并且相同字母的指数也相同)
  (预设2:我们也发现了他们说的,但我们还有补充。我们还发现第四组的单项式都不含字母,它们都是常数项)
  师:我们把满足以上特点的单项式,在数学上给它起了个名字,同学们知道叫什么吗?
  (预设:学生异口同声地回答“同类项”)
  (教师运用多媒体出示同类项的概念,要求学生找出其中的关键词,教师用放大镜功能突出关键词,加深学生的理解与记忆)
  这样一来,学生在做中学,在学中感悟概念,自然而然便在脑子里形成了同类项的概念:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项叫做同类项,几个常数项也是同类项。
  (3)学中做,做中学
  教师再次设置“比一比,看谁的反应快”课堂游戏,带领学生巩固同类项的概念。
  判断以下说法的正误,并说说为什么错。
  ①2x2y与-3x2y是同类项(  )
  ②3ab与2abc是同类项(  )
  ③-3pq与2qp是同类项(  )   ④4x2y与5xy2不是同类项(  )
  ⑤22与33是同类项(  )
  课堂游戏提升了数学学习的趣味性,增强了学生学习数学的欲望,同时锻炼了学生的反应能力以及洞察力,让学生充分感受到发现问题和解决问题带来的喜悦。
  此环节采用两人PK形式,学生作答后,教师趁机问作答的学生。
  师:你是如何快速判断同类项的呢?
  (预设1:看它们的字母是否相同,再看相同字母的指数是否也相同)
  (预设2:我也是看它们的字母是否相同,再看相同字母的指数是否也相同;另外,不含有字母的常数项也是同类项)
  师(追问):那你认为同类项应满足什么条件呢?与系数有关吗?与字母的排列顺序有关吗?
  (预设:我认为要满足两个条件,第一,所含字母相同,第二,相同字母的指数也相同。同类项与系数及字母的排列顺序是没有关系的)
  教师通过追问,激发学生对概念进行深入的理解,引导学生发现并判断同类项,让学生在练习中抓住概念的关键条件。
  (三)巧用截屏展示生活化应用
  这一环节,教师运用多媒体,一边播放视频向学生展示生活中的同类项,一边运用多媒体的截屏功能将视频中有代表性的场面截取下来。视频播放结束后,教师再次向學生展示视频播放过程中截取的图片,让学生再次感悟“生活中处处有数学”“数学能让生活变得更加美好”,激励学生树立学好数学、为社会服务的信念。
  (四)类比推理,形成法则
  1.探索合并同类项的法则
  教师运用多媒体出示课件,引导学生思考。
  运用相同的物品的相加减类比同类项的相加减,既激发了学生的兴趣,又调动了学生学习的积极性,增强了学生参与数学活动的意识,提高了学生的类比能力和总结能力。
  学生通过类比容易得出8n+5n=13n,教师追问:“8n+5n具体的运算过程是怎样的呢?”随后带领学生展开对法则内涵的探索。教师出示图片。
  师:图中的大长方形由两个小长方形组成,请用两种不同的方法求大长方形的面积。
  (预设方法一:大长方形的面积等于两个小长方形的面积和,即S大长方形=8n+5n)
  [预设方法二:大长方形的面积等于大长方形的长乘以宽,即S大长方形=(8+5)n]
  [预设:两种不同的方法表示同一个量,结果是恒等的。所以就有了8n+5n=(8+5)n=13n]
  师:太棒了!那么同学们,你们能用类比的方法,把6xy-3xy的具体运算过程写出来吗?
  (师生共同完成了具体的运算过程,如下)
  ①6xy-3xy=[6+(-3)]xy=(6-3)xy=3xy;
  ②3ab2+5ab2=(3+5)ab2=8ab2
  ③8n+5n=(8+5)n=13n
  2.交流总结
  学生以四人小组为单位讨论如下问题,小组代表进行汇报。
  问题一:以上三式中,6xy和-3xy,3ab2和5ab2,8n和5n是什么关系?
  问题二:它们是怎样合并成一项的?在合并过程中,它们的系数、字母和字母的指数有什么变化?
  问题三:这种运算像我们学过的哪种运算律?
  (预设:我们通过讨论发现,这些式子两两是同类项;在合并的过程中,系数相加,相同字母和字母的指数不变;这种运算律和我们之前学过的乘法分配律类似)
  接着,教师出示合并同类项的定义和法则。
  合并同类项:把多项式中的同类项合并成一项叫做合并同类项。
  合并同类项的法则:把同类项的系数相加,作为所得结果的系数,字母和字母的指数不变。
  就这样,学生在学中做、在做中学,领悟了合并同类项及合并同类项的法则。教师真正把课堂还给了学生,让学生成了课堂的主体,体会到了小组合作的力量,同时提高了学生的语言表达能力以及理解能力。
  (五)借助微课突破易错点
  一些学生常常把“同类项的系数相加减”错误地理解为“系数相加减”,为了突破这个易错点,教师可以借助微课进行讲解。利用微课解说易错点,转变授课方式,会让学生有眼前一亮的感觉,增强学生听课的专注度,提高教学效率,收到较好的教学效果。
  (六)利用平板开展趣味练习
  1.抢答(学生利用平板的抢答功能进行判断正误练习)
  (1)2a+3b=5ab(  );(2)2ab-3ba=-ab(  )
  设计抢答环节,能够激发学生学习的兴趣,锻炼学生的反应与应用能力,同时活跃课堂的气氛,加深学生对同类项的认识以及对合并同类项法则的理解。
  2.请合并下列各式的同类项(学生利用平板的拍照功能,将结果上传)
  (1)xy2-[15]xy2       (2)-ab-9ab+6ba
  此环节使用了平板的拍照功能,要求每名学生完成后,在学习小组内互相对照,检查各自的正误,然后选择小组的代表作品,拍照上传。教师进行小组作品对比点评,抓住亮点以及易错点,强调书写的规范。
  3.达标检测,赛场闯关。(该环节共有三关,设计红包抽题活动,各个小组共同合作完成自己的任务,小组代表上台讲解)
  第一关 摇身一变
  (1)在6x2+1-x2-2中,6x2与  是同类项,-2与  是同类项。
  (2)变:若-x4yn与5x2my是同类项,则m+n=   。
  第二关 真真假假
  下列各题的合并结果正确的是(  )   A.a3+a3=a6         B.5a2-4a2=1
  C.ab-5ab+4ba=0       D.8a+2b=10ab
  第三关 发现之旅
  合并下列式子中的同类项:5x3-7x2y-5x3+7x2y-9
  变式:当x=2007,y=2008时,计算5x3-7x2y-5x3+7x2y-9的值。甲同学指出给出的条件x=2007,y=2008是多余的,他的说法有没有道理?
  达标检测环节通过利用多媒体动画资源设计这样一个抽红包环节,进一步增强学生学习的乐趣,强化小组合作的作用,学生在小组合作交流过程中经历了思想的碰撞,最后达成认识,提升了认知水平。达标检测第二、三关的设置,把枯燥的化简变为有趣的问题,激发学生强烈的求知欲;学生上台讲解,增强了他们的自信心和语言表达能力。
  (七)活用导图,总结升华
  课堂的最后,教师引导学生谈这一节课的收获,并结合一目了然的思维导图引导学生回顾本课知识点。学生畅所欲言,再一次加深对本节课的理解,提升了学生的语言表达能力、渗透了化归思想。
  三、教学反思
  本节课根据“以学生为本”指导思想,针对七年级学生对直观的事物探究欲较强、处在形象思维向抽象思维逐步过渡阶段等特点进行设计。学生希望拥有充分展示自己的机会,所以教师运用信息技术手段,以任务驱动、设置课堂游戏等方式,增强数学学习的趣味性,激发学生学习的积极性,学生在做中学、在学中做,逐步达成教学目标。
  整节课,教师教得轻松,学生学得愉快。学生积极参与到学习中,积极思考、积极探究,发现问题、解决问题;学生自主学习、合作探究、归纳总结、学以致用等能力都获得提高,同时还有助于学生养成良好的学习习惯。
  信息技术是一种很有效的辅助教学手段,合理利用信息技术,能为中学数学课堂教学注入新的活力,使初中数学教学富有趣味性,最终达到优化课堂教学、提高课堂效率的目的。
  注:本文系广西教育科学规划2021年度自筹经费一般课题(C类)“‘智能+教育’模式与农村初中教学深度融合的实践研究”(课题编号:2021C617)的研究成果。
  【作者简介】陈宁`(1978— ),女,广西玉林人,大学本科學历,高级教师,研究方向为教育教学管理、教师培训及初中数学教学研究。
  (责编 秦越霞)
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