【摘要】在信息技術(shù)背景下，初中數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)圖形與幾何單元結(jié)構(gòu)化教學(xué)期間需要對信息技術(shù)進(jìn)行差異化應(yīng)用，在課程導(dǎo)學(xué)、概念教學(xué)以及實踐研學(xué)的過程中植入不同的信息工具和技術(shù)手段，帶動學(xué)生對課程知識進(jìn)行高品質(zhì)學(xué)習(xí).另外，在教學(xué)評價、學(xué)情分析板塊，教師需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，統(tǒng)計學(xué)生的學(xué)情信息，為后續(xù)單元教學(xué)提供參照指導(dǎo).本文對信息技術(shù)環(huán)境下初中數(shù)學(xué)圖形與幾何單元結(jié)構(gòu)化教學(xué)策略進(jìn)行分析探討.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；初中數(shù)學(xué)；單元教學(xué)

在信息技術(shù)背景下，初中數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)圖形與幾何單元結(jié)構(gòu)化教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)完善現(xiàn)有的教學(xué)框架、體系和流程，引進(jìn)行之有效的數(shù)字化教學(xué)方法來提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平.

1 初中數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)概述

初中數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)是一種常見的教學(xué)方法，主要幫助學(xué)生建立起數(shù)學(xué)知識的結(jié)構(gòu)框架，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解和認(rèn)知，提升學(xué)生的研學(xué)能力、探索能力，以及對數(shù)學(xué)知識的實踐應(yīng)用能力.在對初中數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)模式進(jìn)行開發(fā)的過程中，教師需按照數(shù)學(xué)知識的邏輯關(guān)系對整體知識框架進(jìn)行組織和分類，形成一個層次化結(jié)構(gòu)，帶動學(xué)生逐漸掌握基礎(chǔ)知識概念和技能.之后，再引進(jìn)更加復(fù)雜的內(nèi)容，幫助學(xué)生建立起扎實的數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)結(jié)構(gòu).教師還應(yīng)注重對學(xué)生數(shù)學(xué)概念的培養(yǎng)，需通過引進(jìn)具體的例子，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入探究和思考，幫助學(xué)生建立起對數(shù)學(xué)概念更加準(zhǔn)確地理解和認(rèn)知，建立概念之間存在的內(nèi)在有機關(guān)聯(lián)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

另外，結(jié)構(gòu)化教學(xué)還注重培養(yǎng)學(xué)生的解題能力，通過教師示范講解，引導(dǎo)學(xué)生掌握不同類型問題的解決方法和策略.而教師需要為學(xué)生提供大量實踐練習(xí)的機會，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對數(shù)學(xué)理論進(jìn)行實踐應(yīng)用.因此，初中數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)的核心目標(biāo)是幫助學(xué)生建立起層次化的知識結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行深入理解學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)品質(zhì)和效率.

2 信息技術(shù)環(huán)境下初中數(shù)學(xué)圖形與幾何單元結(jié)構(gòu)化教學(xué)策略

初中數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)圖形與幾何單元結(jié)構(gòu)化教學(xué)期間需要利用信息技術(shù)來開展綜合全面的研學(xué)活動.首先，教師需要利用信息技術(shù)導(dǎo)入課程情景，將新舊知識之間的有機結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)向?qū)W生展示顯現(xiàn)；之后再利用信息技術(shù)的動態(tài)化展示功能，幫助學(xué)生加深對概念的理解和認(rèn)知；并且結(jié)合仿真模擬系統(tǒng)來開展基礎(chǔ)實踐模擬實踐教學(xué)，并組織碎片化授課，豐富學(xué)生的知識面；最后，再將學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集、統(tǒng)計、整理，為后續(xù)類似單元教學(xué)提供參照，從而帶動學(xué)生參與對課程知識的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平和效率.

2.1 概念導(dǎo)入，遷移講解

在圖形與幾何教學(xué)過程中，初中數(shù)學(xué)教師首先需要引導(dǎo)學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的知識點進(jìn)行初步探究，在此過程中，為了幫助學(xué)生快速理解領(lǐng)悟其中的知識細(xì)節(jié)和知識理論，教師需要引進(jìn)遷移教學(xué)策略，借助信息技術(shù)，導(dǎo)入在小學(xué)或者之前課程教學(xué)中學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容，帶動學(xué)生對知識概念進(jìn)行回顧學(xué)習(xí)，打開學(xué)生的學(xué)習(xí)思路.通過課前導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生對之前的知識理論概念進(jìn)行溫故整理，遷移出新知識、新理論和新問題，從而使學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中能夠帶著思想和感觸進(jìn)行學(xué)習(xí).

例如 在初中數(shù)學(xué)幾何圖形教學(xué)板塊，教師可以借助希沃白板軟件帶領(lǐng)學(xué)生溫習(xí)在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上所講解的圓柱體、圓錐體和長方體等相關(guān)圖形結(jié)構(gòu).讓學(xué)生回顧小學(xué)知識理論，引導(dǎo)學(xué)生對其中的核心概念進(jìn)行探索，讓學(xué)生嘗試應(yīng)用過往的知識理論，嘗試對相關(guān)圖形的幾何特征、規(guī)律進(jìn)行描述和評價.在小學(xué)階段所講解的幾何圖形概念較為簡單，并沒有引進(jìn)過于深奧的數(shù)學(xué)術(shù)語.此時，教師在導(dǎo)入新課程時需要向?qū)W生介紹新的概念，比如向?qū)W生講解棱、頂點的概念，同時，讓學(xué)生整理在小學(xué)數(shù)學(xué)知識體系中的“三角形、長方形、正方形、圓柱體、圓錐體”概念，讓學(xué)生嘗試從立體圖形的幾何特征的角度，嘗試對圖形的規(guī)律進(jìn)行梳理整理，讓學(xué)生嘗試應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)學(xué)語言，結(jié)合導(dǎo)學(xué)視頻中所給出的信息資料，嘗試對平面圖形和立體圖形的數(shù)學(xué)特征、數(shù)學(xué)規(guī)律進(jìn)行描繪.如，學(xué)生會描繪到“如果一個幾何圖形上的點不都在同一個平面內(nèi)，那么這樣的幾何圖形叫做立體圖形；如果一個幾何圖形上的所有點都在同一個平面內(nèi)，那么這樣的幾何圖形叫做平面圖形”，通過引進(jìn)此類導(dǎo)學(xué)活動來打開學(xué)生學(xué)習(xí)圖形和幾何的思維.

2.2 信息化動態(tài)展示，加深概念的講解

當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生完成對知識概念的初步學(xué)習(xí)之后，學(xué)生能夠?qū)αⅢw圖形和平面圖形的特征、幾何規(guī)律以及其中所包含的數(shù)學(xué)術(shù)語形成較為深刻的認(rèn)知.緊接著，教師便需要引導(dǎo)學(xué)生對更為深層次抽象的幾何知識概念進(jìn)行學(xué)習(xí)，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象.在此過程中，教師可以借助希沃白板軟件，將“點、線、面、體”的構(gòu)成邏輯向?qū)W生滲透講解，比如點動成線、線動成面、面動成體，結(jié)合動態(tài)化的例子，從幾何動態(tài)直觀的角度來帶動學(xué)生對深層次的空間幾何概念進(jìn)行學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生在概念學(xué)習(xí)過程中能夠描述幾何體特征中的核心參數(shù)、核心術(shù)語，并且進(jìn)行理解記憶，從而幫助學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)幾何圖形的過程中能夠應(yīng)用相關(guān)術(shù)語來解釋數(shù)學(xué)規(guī)律和現(xiàn)象.

在后續(xù)概念總結(jié)環(huán)節(jié)，教師需要在多媒體大屏幕上展現(xiàn)出本單元知識的思維導(dǎo)圖結(jié)構(gòu)，將平面圖形、立體圖形的基本特征和規(guī)律向?qū)W生滲透，讓學(xué)生建立起“點、線、面、體”的空間幾何概念.比如讓學(xué)生認(rèn)識到點是由線與線相交而形成的；線是由面與面相交而形成的；面是圍繞著體的部分；體是物體的圖形，從而讓學(xué)生從相關(guān)概念中遷移出平面圖形、立體圖形的概念.

2.3 模擬實踐教學(xué)

2.3.1 基礎(chǔ)模擬

在完成對基礎(chǔ)概念的動態(tài)化、可視化教學(xué)之后，教師需要利用信息技術(shù)來開展虛擬實驗教學(xué)，可以結(jié)合仿真虛擬系統(tǒng)，讓學(xué)生近距離觀察立體幾何和平面幾何的“點、線、形面”特征，比如教師可以在一個虛擬空間系統(tǒng)中展現(xiàn)一個棱柱體，讓學(xué)生觀察相關(guān)幾何圖形的空間特征，探討“棱”和“點”的組成邏輯和原理，如“棱是由面和面相交而形成的；而點是由棱與棱相交而形成的”.緊接著，教師可以在信息系統(tǒng)上引進(jìn)一個圓柱體，提出相應(yīng)的情景問題，讓學(xué)生思考“圓柱是由幾個面構(gòu)成的，它們分別是什么面；圓柱體的側(cè)面和底面相交成什么線”，借助此類情境問題來打開學(xué)生的學(xué)習(xí)思維.

2.3.2 概念加深

在后續(xù)實踐操作環(huán)節(jié)，教師可以讓學(xué)生根據(jù)上文所積累的知識概念，對“點、線、面、”疊加相交組合所形成的圖形規(guī)律和特征進(jìn)行整理.此時，教師可以讓學(xué)生思考“平面圖形旋轉(zhuǎn)360°形成的新圖形具備怎樣的特征”，讓學(xué)生嘗試在希沃白板軟件上將一個平面圖形沿著虛擬軸線旋轉(zhuǎn)一周，觀察所得到的立體圖形特征，并且讓學(xué)生思考“圓柱體、圓錐體、球形以及各類幾何圖形是由哪些平面圖形按照中心軸旋轉(zhuǎn)360°而形成的”，以此來打開學(xué)生對本章節(jié)知識的學(xué)習(xí)思路.

2.3.3 實踐應(yīng)用

另外，在模擬實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，教師也需要引導(dǎo)學(xué)生對立體幾何圖形三視圖進(jìn)行學(xué)習(xí).教師在此過程中可以引進(jìn)仿真虛擬系統(tǒng)，讓學(xué)生在圖形與幾何實踐研學(xué)過程中嘗試對空間中的立體投影概念進(jìn)行學(xué)習(xí).在仿真虛擬系統(tǒng)中，學(xué)生可以設(shè)置一個光源，在光源的不同位置擺放不同的幾何圖形，比如可將球體、立方體、棱柱體擺放在不同位置，觀察此時系統(tǒng)中所給出的光線陰影效果.另外，也可以讓學(xué)生嘗試?yán)煤唵蔚慕＼浖?，如CAD、AE，嘗試在相關(guān)軟件系統(tǒng)中借助燈光功能以及攝像機功能來實踐應(yīng)用圖形的陰影效果，從而帶動學(xué)生對圖形三視圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí).結(jié)合此類理實互動的授課項目，學(xué)生的實踐學(xué)習(xí)水平將得到有效提升.

因此，教師需要通過虛擬模型系統(tǒng)來幫助學(xué)生鞏固單元學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生在虛擬系統(tǒng)中對“點、線、面”的概念進(jìn)行實踐應(yīng)用探究，通過仿真實驗操作，獲取到更加深刻的學(xué)習(xí)印象，從而提高學(xué)生的單元學(xué)習(xí)水平，逐漸形成結(jié)構(gòu)化的知識理論體系.

2.3.4 碎片化教學(xué)

在幫助學(xué)生建立起結(jié)構(gòu)化知識體系的過程中，教師通過上文的一系列步驟，如概念導(dǎo)入、遷移教學(xué)、動態(tài)化展示、概念講解以及模擬實踐教學(xué)，可以帶動學(xué)生對知識體系中的主體結(jié)構(gòu)以及主線任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí).但是，數(shù)學(xué)知識體系較為龐大，其中還涉及大量零散化的課程概念，數(shù)學(xué)教師在教學(xué)環(huán)節(jié)需要將此部分概念內(nèi)容向?qū)W生講解滲透.此時，可以發(fā)揮出信息工具、信息技術(shù)在碎片化教學(xué)過程中的實際價值和作用.具體來說，講解零散化的知識概念會浪費課堂教學(xué)時間，為了拓寬學(xué)生的知識面，教師需保證學(xué)生能夠在有限的時間內(nèi)完成對此部分零散化概念的研學(xué)，但是又要節(jié)約課堂時間，保證課堂教學(xué)質(zhì)量達(dá)標(biāo).為此，教師可以利用學(xué)生的閑暇時間來講授此部分概念和內(nèi)容.

在初中數(shù)學(xué)圖形與幾何結(jié)構(gòu)化教學(xué)過程中，教師可以通過多媒體視頻，結(jié)合自媒體平臺、短視頻平臺，將部分幾何圖形中所包含的零散化知識結(jié)構(gòu)向?qū)W生講解滲透.比如，將圖形中所包含的數(shù)形結(jié)合規(guī)律通過多媒體視頻和動畫的形式向?qū)W生講解，或者將部分?jǐn)?shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)思維內(nèi)容通過短視頻資料向?qū)W生滲透.而相關(guān)視頻的播放時長需被牢牢把控在一分鐘以內(nèi)，使學(xué)生在閑暇時間能夠?qū)我涣闵⒒约胺墙Y(jié)構(gòu)化的知識點進(jìn)行學(xué)習(xí)，補充結(jié)構(gòu)化知識體系中的空缺部位，從而豐富學(xué)生的知識面.例如，在數(shù)學(xué)圖形與幾何單元知識體系中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生更加深入、細(xì)致地理解點、線、面之間的邏輯關(guān)系，可以通過視頻資料將點聚集成線、面的數(shù)學(xué)微積分動態(tài)規(guī)律進(jìn)行展示，使學(xué)生對幾何圖形中的底層邏輯單元能夠形成深刻的認(rèn)知，以此來拓寬學(xué)生知識面，使學(xué)生能夠在后續(xù)學(xué)習(xí)過程中充分認(rèn)識到線和面相交會形成點；而線與線相交也會形成點，從而打開學(xué)生的學(xué)習(xí)思路.因此，教師可以在講解部分拓展性概念時結(jié)合碎片化教學(xué)，講授此部分零散化的知識內(nèi)容，豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)知識儲備.

2.3.5 建立起學(xué)情資料庫

建立起學(xué)情資料庫是進(jìn)行學(xué)情評價的一項關(guān)鍵措施，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師需要記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，利用信息技術(shù)來記錄學(xué)生參與實踐學(xué)習(xí)、理論學(xué)習(xí)的整個過程，對學(xué)生在相關(guān)測試板塊積累的知識經(jīng)驗進(jìn)行評價，繪制相應(yīng)的學(xué)生能力雷達(dá)圖，評估學(xué)生在結(jié)構(gòu)化課程學(xué)習(xí)過程中的整體表現(xiàn)狀況.具體來說，教師可以利用相關(guān)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，評估學(xué)生的整體學(xué)習(xí)狀況，在此期間，教師需要從核心素養(yǎng)角度，點評學(xué)生對本單元知識理論的掌握狀況.比如，在初中數(shù)學(xué)圖形與幾何單元結(jié)構(gòu)化教學(xué)評價過程中，教師需要評估學(xué)生對點、線、面、體的動態(tài)構(gòu)成是否形成深刻認(rèn)知；評估學(xué)生是否會繪畫立體圖形的三視圖；是否能夠認(rèn)識不同立體圖形的展開圖；另外，評價學(xué)生是否能對余角、補角等相關(guān)概念進(jìn)行靈活應(yīng)用.通過整理相關(guān)學(xué)情資料信息，建立起信息化的檔案資料庫，以便在類似單元教學(xué)活動中能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行評估，設(shè)定更為精準(zhǔn)的單元教學(xué)計劃.

3 結(jié)語

總體來說，在初中數(shù)學(xué)課堂上，數(shù)學(xué)教師需巧妙利用信息工具和媒體資源，改善當(dāng)前的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化課程教學(xué)生態(tài)結(jié)構(gòu)和方法，保證初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)水平得到提升.

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