初中数学课堂与信息技术融合的实践探索

摘要

在初中数学课堂中融合信息技术，可促进数学核心素养落地生根，助推初中数学学科的教学进入新时代。教学实践证明，将初中数学课堂中的数学概念、数学命题、教学活动与信息技术进行融合尝试，追求课堂教学的正确方向，能够明确教学方向，优化课堂生态，切实提升学生的数学思维与素养。

Graphical abstract

关键词

初中数学 / 信息技术 / 数学思维 / 融合

随着DeepSeek等AI工具的崛起，信息化的发展让大数据信息进入新时代，初中数学课堂也在悄然发生改变。将信息技术融入初中数学教学中，可以拓展教育视野，让学生的思维盲点显化，为学生的认知进阶提供坚实的平台；信息技术可以帮助学生深刻理解数学概念的内涵，消除其抽象性对学生认知进阶的阻碍。

1 数学内容与信息技术的融合尝试

要让初中数学内容与信息技术进行深度融合，在使用信息技术时要充分结合初中数学课程自身的特点，不拘泥于某一种形式，要让融合过程具有灵活性和创新性。我们可从数学概念、数学命题与信息技术的融合开始尝试。

1.1 数学概念与信息技术的融合

在初中数学教学中，对数学概念的教学，采用信息技术有利于详述数学概念的内涵与外延，将其演变与发展的过程进行显化，降低学生的理解难度。在此过程中，不同数学概念的内涵和外延所涉及的思想方法与认知角度是有差异的。例如，苏教版初中数学教材中“切线”概念，尽管学生对切线的位置关系有所了解（图1），但很难具体描述出准确情况。在教学过程中，往往首先从静止的位置关系视角来定义切线，后来发现此表述欠妥，进而采用运动、极限的视角得出了科学的定义。

由此可见，初中数学概念的教学不能仅仅简单地描述其本质属性，还需要融合信息技术，展示出概念的起源与演变、内涵与外延、发展与应用。例如，在平面几何与解析几何这两个不同的数学领域中，“圆”的概念是完全不同的。而借助信息技术，能够将不同领域中“圆”的概念形成机理直观、清晰地呈现出来，帮助学生建构自己的认知观，同时还能丰富学生的数学学习情感。初中数学概念与信息技术的融合本质上是将僵化的知识融入动态的情境，赋予知识生命力，更利于激发学生的学习兴趣，从而更好地让学生真正掌握^［1］。

1.2 数学命题与信息技术的融合

初中数学命题通常是一句陈述的表述，用于真伪的评判，具有不可替代的重要作用。从数学发展史的维度审视，任何一个公理、定理都需要经历被发现、再发展的过程；从数学课堂教学的维度思考，数学公理、定理可精准展现数学概念间的关系。一个真命题的诞生往往需要逻辑证明，需要实际应用予以检验，通过检验才可以成为真命题，公理、定理也因此诞生。在初中数学教学中，命题教学就是定理教学的前期，采用信息技术进行定理教学，可以阐述出定理的起点，让真命题发生、发现、成长为必然事件。例如，怎样用数学公式去量化镰刀切物体，可以做到既省力、又省时，而且可以做到切口整齐呢？在此，采用信息技术融合初中数学真命题（三垂线定理）去制作动态演示视频展示具体的效果，可以让定理拥有立体化特征，有利于学生思维进阶。由此可见，信息技术与数学命题的深度融合，在数学定理的显化过程中发挥着至关重要的作用。因此，初中数学教师应对生活、生产的相关经验予以重视，创设符合学生认知需求的教学情境，将其与信息技术融合，赋予数学命题活力。这样一来，信息技术可赋予自然现象生命力，其模拟与呈现更利于激发学生的学习热情，从而使学生牢固掌握数学定理。

2 教学活动与信息技术融合的教学实践

将结论推广应用、精准引申是进行数学研究的重要举措，学生数学思维生根与发展在很大程度上都依托于此，从数学概念、命题、体系等各个维度来看，都有推广和引申的足迹。在这些活动中，将其与信息技术进行融合，有利于将实践经验与数学定理融合在一起，从而有利于学生在获得数学知识的同时，提升其数学核心素养，让学生真正体会到“数”与“形”的有机统一^［2］。

2.1 作图活动与信息技术的融合

画图探究是初中数学教学中常见的活动，也是学生将“数”与“形”归为一体的有效举措，可以让学生体会到“数学的活力”。数学定理仅仅是变化中的不变，而作图为拓展数学视野打开了新的窗户。借助信息技术的融合，作图活动可以让数学教学走向有生命力的领域。图中的研究对象可以通过改变参数或鼠标点击加以驱动，也可以在研究对象几何性质时通过调整、改变其他对象的位置而实现预设要求，如图形的翻转、缩放、分割旋转，采用信息技术就易于在学生的脑海中留下生动的形象。再比如，在画函数图像时，有几个点就可以将图作出来，但这个图有着不确定性，且是静态的，则作图的育人价值有一定的损失。而将信息技术融入作图活动，学生就可以看到函数图像的渐变过程，学生在用几何画板作图时，还可以凸显出信息计算功能，让学生联想到定义域、值域的意义。由此可见，信息技术与作图活动的融合可以让数学教学活动更深入学生的心、脑。

2.2 测量活动与信息技术的融合

初中数学有测量长度、角度、面积、体积等测量活动，仅借助常规的测量工具，对学生兴奋区域的激励略显不足。如果面对的问题是外延到表达式的值、运动的方程、点的坐标等难题，大多数学生就会束手无策。而将测量活动与信息技术融合，很多问题就会迎刃而解。例如：①利用动态几何软件辅助建模工具几何画板（GeoGebra）、Desmos或动态数学软件进行初中数学测量教学。可用GeoGebra建构虚拟测量模型，模拟太阳高度角测量并进行物体投影长度计算；通过动态调整参数（如角度、边长），直观验证勾股定理、相似三角形原理。②利用传感器与智能设备实时采集数据工具。例如，在用智能手机传感器（陀螺仪、加速度计）、激光测距仪、无人机航拍等进行教学时，可用手机陀螺仪测量斜坡角度，结合三角函数计算斜坡高度；用激光测距仪快速获取校园内建筑物的距离数据，替代传统卷尺测量；用无人机航拍获取场地俯视图，计算不规则区域的面积。③利用编程与数据分析工具Excel、Python（Matplotlib库）或Scratch编程处理数据。可用Excel整理测量数据并生成折线图、散点图，分析变量间的关系（如高度与影子长度的线性关系）；通过Python编写简单脚本，自动化计算复杂公式的结果（如球体体积）；用Scratch制作交互式程序，模拟测量误差对结果的影响。

将初中数学中的测量活动与信息技术融合后的优势是显而易见的：①提高数据采集效率，增强测量活动的科技感与趣味性；②将抽象数学关系可视化，帮助学生理解测量活动背后的数学逻辑；③培养学生的数据处理能力，提升其计算思维^［3］。

2.3 演示活动与信息技术的融合

在数学课程标准中，算法的理解与应用已成为数学教学的必修部分，而演示算法如果仅仅靠学生板演显然无法充分激发学生的内驱力，可通过以下3个案例分析。

【案例1】函数图像的动态生成（以二次函数为例）。传统演示：在黑板上手绘抛物线，讲解顶点、对称轴、开口方向。与信息技术融合：可使用动态建模，在GeoGebra中输入y=ax²+bx+c，滑动条可实时调整参数a、b、c的大小，同时观察抛物线的形态变化，进行实时互动，让学生尝试通过操作寻找“如何让抛物线开口向下？”“如何让顶点移动到（2，-1）？”的答案。还可以进行跨学科延伸：导入炮弹发射的动画视频，结合物理中的抛物线运动分析函数参数的实际意义。

【案例2】立体几何的展开与折叠（正方体）。传统演示：使用纸质模型手动展开，学生观察视角有限。与信息技术融合：可用AR技术扫描课桌，生成虚拟正方体，学生通过手机旋转、展开模型，多角度观察棱与面的关系；可用Scratch编写正方体展开动画程序，控制不同展开方式，统计展开图种类；可利用3D打印技术将学生设计的展开图打印成实物，对比虚拟模型与真实模型的差异。

【案例3】概率实验（抛硬币与频率估计）。传统演示：手动抛硬币20次，记录正反面频数。与信息技术融合：可用大数据模拟，如用Python生成抛硬币10 000次的数据，绘制频率随试验次数变化的折线图，直观展示“大数定律”；可进行互动实验，在Kahoot中设置实时投票，全班同步模拟抛硬币，汇总数据计算概率；可分析误差，对比手动实验与程序模拟的结果，讨论“小样本偏差”问题。

不难发现，将信息技术融入到数学演示活动中，为培养学生的数学核心素养赢得了更多的空间，学生的数学视野也会因此进阶到全新的领域。

3 结语

信息技术与初中数学教学的融合是一个新的事物，我们对其认识还不够深刻、完善，对其研究仍然处于摸索阶段，因此，我们在推进该项工作时要适时地进行研判，既要注重对学生积极的影响，更要注重其负面的伤害，在实践中合理取舍，找准前进的正确方向，让初中数学课堂与信息技术的融合尝试不断走向好的局面，以切实提升学生的数学思维与素养。

参考文献

[1] 王芙蓉.信息技术与初中数学课堂教学融合的策略探究［J］.基础教育论坛，2025（05）：38-40.

[2] 程丽萍.信息技术与初中数学课堂深度融合生态构建［J］.学苑教育，2024（29）：22-24.

[3] 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.