信息技术赋能初中数学单元教学设计的实践与思考

一、引言

随着信息技术在教育领域的广泛渗透，初中数学教学正经历着前所未有的变革。传统的单元教学设计难以充分满足学生多样化的学习需求，而信息技术凭借其强大的资源整合、直观呈现与互动交流功能，为初中数学单元教学设计开辟了新路径，有助于构建更具活力与实效的数学课堂。

二、信息技术在初中数学单元教学设计中的重要作用

（一）丰富教学资源

互联网汇聚海量数学教学资源，如课件、动画、虚拟实验室和在线课程平台。教师可根据单元教学目标和学生实际筛选整合资源，还能借助 AI 驱动的资源推荐平台获取针对性资源。如在 “实数” 单元教学中，教师通过 AI 推荐获取无理数发现历程的科普视频，拓宽学生知识面，激发学习兴趣。

（二）增强教学直观性

初中数学概念与原理抽象复杂，学生理解困难。信息技术可将抽象知识具象化呈现。以“函数图像”教学为例，借助AI 加持的几何画板软件，能根据学生提问和操作实时生成个性化函数图像变化演示，让学生直观感受函数性质，降低学习难度，提升学习效果。

（三）促进个性化学习

信息技术支持的学习平台可实时记录学生学习轨迹，如学习时间、练习完成情况、测试成绩等。教师分析这些数据，既能了解学生学习进度、知识掌握程度和学习风格，还能预测学习趋势，为学生定制个性化学习方案，实现因材施教。例如，对于“一元二次方程”单元中根的判别式掌握薄弱的学生，教师可精准推送针对性微视频讲解、专项练习题和智能辅导，助其突破学习难点。

（四）激发学习兴趣

信息技术为数学课堂带来新颖教学形式，如数学游戏、互动式课件，能吸引学生注意力，激发学习动力。例如在“概率初步”教学中，教师组织学生进行在线概率模拟游戏，让学生在玩中学，提高积极性。

三、信息技术赋能初中数学单元教学设计的实践策略与教学案例

（一）基于信息技术的单元情境创设与案例

1.策略：在单元起始课，教师运用多媒体资源结合 AI 生成的情境内容设与生活紧密相关且富有趣味性的教学情境，引导学生发现问题，引发认知冲突，从而激发学生对单元知识的探究欲望。

2.案例：在“平面直角坐标系”单元教学时，教师先播放未来城市智能交通导航虚拟场景视频，展示通过坐标精准定位车辆与规划最优路线，随后提问“在智能交通系统中，坐标如何发挥关键作用”，此情境创设让学生感受数学在前沿科技中的应用，迅速带入单元学习情境。接着，教师借助 AI 讲述笛卡尔发明平面直角坐标系的故事，以语音、动画等多模态呈现，进一步激发学生学习兴趣与探索欲望。

（二）利用信息技术开展单元探究活动与案例

1.策略：借助信息技术工具，为学生搭建自主探究与合作交流的平台，引导学生在探究过程中发现数学规律，培养学生的探究能力与合作精神。

2.案例：在“勾股定理”单元教学中，教师用几何画板软件设计探究活动。学生自主操作软件，绘制不同边长直角三角形，测量三边长度并计算三边平方值，接着小组交流数据探究三边平方关系，发现无论边长如何变化，两直角边平方和始终等于斜边平方。之后，教师引导学生思考证明规律，通过展示赵爽弦图等证明方法的动画演示，助其理解证明思路。这种基于信息技术的探究活动，让学生经历知识形成过程，加深对勾股定理的理解与记忆。

（三）借助信息技术单元知识整合与案例

1.策略：运用思维导图软件、知识图谱工具等，将单元内零散的知识点结构化、系统化，以可视化的方式呈现知识间的逻辑关系，帮助学生构建完整的知识体系。

2.案例：“四边形”单元教学结束后，教师用 X - Mind 思维导图软件与学生梳理单元知识。以四边形为中心主题，延伸出平行四边形、矩形、菱形、正方形等子主题，各子主题下列出定义、性质、判定等知识点，并用线条和图标展示包含关系与区别。同时，教师插入相关图形动画演示链接，如平行四边形变矩形的动态过程，助学生理解不同四边形的联系与转化。学生参与构建思维导图，对单元知识认识更清晰全面，利于知识记忆与应用。

（四）运用信息技术 进行单元教学评价与案例

1.策略：借助在线测试平台、学习数据分析软件等工具，实现对学生学习过程与学习结果的多元化评价，及时反馈学生学习情况，为教学调整提供依据。

2.案例：“一次函数”单元教学后，教师用AI 评分系统设计单元测试卷，含选择、填空、解答等题型，考查学生对一次函数概念、图像、性质及应用的掌握。测试结束，平台自动批改生成成绩报表，统计答题情况，分析解题思路和知识漏洞。如AI 发现部分学生对一次函数与二元一次方程组关系理解困难，提示教师重点讲解，为有问题学生生成个性化错题分析报告和强化学习方案，推送微视频、专项练习和智能辅导课程。此外，AI 综合评价学生课堂参与度、作业完成情况等，全面了解学习状态，为后续个性化教学提供支持。

四、信息技术赋能初中数学单元教学设计的思考

（一）教师的信息技术素养提升

（一）教师信息技术素养提升

1. 技术应用能力培养：教师参加信息技术培训，掌握数学教学常用软件、工具及 AI 辅助教学工具使用，探索其在教学环节的创新应用以提高效果。

2. 教学设计理念更新：教师理解信息技术与数学教学融合理念，摆脱传统思维，将信息技术融入单元教学设计各环节，以学生为中心设计教学活动。

（二）教学资源的整合与优化

1. 资源筛选与评估：教师面对海量教学资源与 AI 生成内容，依据教学目标、学生认知和实际需求筛选评估，确保资源质量。

2. 内容改编与创新：教师结合教学与学生特点，对现有资源与 AI 生成内容进行改编创新，如修改课件、剪辑视频等。

（三）学生信息素养的培养

1. 信息获取与分析能力：教学中，教师引导学生用信息技术工具获取数学信息，如查资料、解疑惑等，并教导分析筛选信息，提高自主学习能力。

2. 创新与批判性思维培养：鼓励学生用信息技术创新学习方式，如处理数据、构建模型、创作作品等，培养创新意识，引导创造独特数学作品。

（四）技术与教学的平衡

1. 避免技术滥用：信息技术虽便利，但教师要牢记教学目标，合理选技术手段，避免过度依赖而忽视学生思维训练和数学本质探究。

2. 关注学生主体地位：信息技术教学中确保学生主体地位，引导学生参与活动，避免其沦为被动接收者，鼓励主动思考探索。

五、结论

信息技术给初中数学单元教学设计带来机遇与挑战。运用信息技术能提升教学质量与效率，促进学生素养发展。但要实现深度融合，教师需提升自身素养，整合优化资源，培养学生信息素养，把握技术与教学平衡，发挥信息技术优势，为学生未来奠基。

参考文献：

1. 张小明。初中数学教学中信息技术资源的整合与应用 [J]. 数学教学通讯，2018 (30): 36 - 37.

2.李丽。借助几何画板优化初中函数教学 [J]. 中国教育技术装备，2019 (12): 54 - 56.

3. 刘芳。信息技术在初中概率单元教学中的应用探索 [J]. 中学数学杂志，2017 (11): 23 - 25.

本文是广西教育科学“十四五”规划 2023 年度广西教育信息化教学应用实践共同体专项课题一般课题立项课题：信息技术赋能·核心素养落地：老区数学教师专业发展促教育质量提升的实践研究（2023ZJY592）部分成果。