初中信息技术课程与数学学科跨学科融合教学实践研究

引言

当前，现代信息技术与学科教学融合是一个热门的话题，也是每位教师重点探索的方向。随着“双减”政策的逐步实施，初中数学借助现代信息技术的教学优势，通过将信息技术与数学教学有机融合，改变学生的学习环境，激发初中生对数学学习兴趣，有针对性地解决了数学学习中的重难点内容，有效地提升了初中数学教学质量。尤其在人工智能和大数据时代背景下，图形化编程，数据处理工具和算法思维被有机地引入到数学课堂中，帮助学生建构数学问题操作模型和解决路径，增强学科联动实践价值。

1 初中信息技术课程与数学学科跨学科融合意义

将初中信息技术课程同数学学科进行跨学科融合，有着深刻的教育价值及实践意义。信息技术重视逻辑操作，数据处理与编程表达，而数学重视抽象建模，推理验证与结构系统性，二者在思维方式、技能要求与解决问题路径等方面具有高度的一致性。融合教学既有利于学生将知识迁移并融入到实际问题当中，又可以突破学科孤立限制，促进学生问题解决能力及综合素养的发展。在目前以“核心素养”为导向的大环境中，学生已经不只需要获得静态学科知识，还需要有跨学科分析与技术为支撑的问题解决能力。信息技术课程为学生在数学上学习代数函数，几何构造等知识提供操作性较强的工具及平台，如图形化编程，数据可视化以及信息建模、统计分析与其他知识点之间可以做到内容逻辑的相互佐证。如通过编写程序模拟变量间的变化等，使学生对函数图象和变化规律有了更加直观的认识，从而促进抽象的数学概念向可操作学习经验的转变。

2 初中信息技术课程与数学学科跨学科融合教学实践路径

2.1 基于图形化编程构建代数概念操作模型

图形化编程可以使代数表达，变量操作和模型构建等过程变得形象直观，从而有效地减轻了学生理解抽象代数知识时存在的障碍。通过直观地表示编程逻辑，可以在代数模型和现实问题之间建立互动通路。在《一元二次方程》教学中，教师可设计“二次方程求根模拟器等”项目，引导学生利用 Scratch平台构建包含输入模块（a、b、c 三项系数）、判别式判断结构和条件分支(b²-4ac ）程序模型实现了自动识别并输出不同类方程解。学生通过模块式编程把信息技术课堂上的变量，控制和操作等命令组合到一个程序框架内，感受到程序结构和代数表达的内在一致性。在数学课堂上，学生被引导去对比方程的解决方法与程序的输出是否匹配，并研究在不同的判别式值下，图形与解之间的相互关系。通过实际的操作，可以使学生在程序逻辑上逆向建构方程模型，形成对根的存在与个数的直观认识。这种融合实践在促进学生代数模型建构能力的同时，还能发展学生逻辑推理和技术表达双重素养。

2.2 借助数据处理工具深化函数图象理解能力

数据处理工具可以把函数数值特征和图象变化规律之间动态联系起来，让学生更加直观地了解函数图象构成原理和其对变量响应模式，从而促进图象理解能力的提高。在讲授《二次函数》时，老师可以组织学生利用 Excel 和GeoGebra 进行联动，进行“函数图象变形实验室等”的活动。信息技术课教学中，同学们首先通过 Excel 键入不同 a,b,c 数值对应的函数表达式产生一组自变量和函数数值数据表并用散点图的作用画出初步图象。然后切换到 GeoGebra平台并输入同样的函数表达式，动态地调节 a,b,c 的数值来实时观测图象形态的变化方式。在数学课程中，重点是指导学生去探究参数变动是如何对顶点的位置、对称轴以及开口的方向等几何属性产生影响的。学生在数据处理和图形展示过程中，通过亲自动手对图象进行调节和比较，逐渐构建起函数“式—数量—图形”三位一体认知体系。

2.3 构设项目式任务促进算法与建模能力融合提升

项目式任务能把抽象的概率计算和现实的生活情境有机地结合起来，把算法逻辑和数学建模嵌入到解决实际问题过程之中，增强学生系统思维和数据意识。《概率初步》一课的教学，老师可以精心设计“智能抽奖系统的设计”, 指导学生使用 Python 编程语言进行信息技术课堂上随机抽奖程序的仿真。该程序需要包括学生名单导入，随机数生成，计数器统计，结果输出和概率频率比较模块，同时需要支持重复抽奖和概率统计的可视化。学生编程时需要设置抽奖规则和构建算法模型，比如有无放回和试验次数的设置，以培养初步建模意识。在数学课堂上，我们主要关注学生生成的数据分析频率与其理论概率之间的差距，并引导他们更深入地理解概率的稳定性和随机性特点。这一任务突破传统概率教学中“纸上算式”, 让学生通过反复实验和数据比对，领悟概率的含义，掌握怎样利用程序建立解决问题的模型，达到概率知识和算法能力深度结合。

结束语

初中信息技术课程和数学学科深度融合既是优化课程体系结构的创新之路，也是提高学生综合能力的现实平台。教师可以通过编程模型指导代数思维产生，数据工具协助图象建构以及项目任务启动算法和建模能力等途径重塑教学过程协同机制并建构“技术加数学”融合生态。融合教学实践在未来的不断发展，可望给中学课程改革带来更多可复制和可推广之路，同时为培养学生未来社会复合型能力打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 周建琴.“双减”下信息技术与初中数学课程的融合策略研究[J]. 科学咨询 , 2025, (01): 201-204.

[2] 唐瑛 , 刘文鼎 , 任虹宇 , 刘应海 . 信息技术与初中数学课程融合的方法研究 [J]. 中国新通信 , 2022, 24 (06): 206-208.