淺談信息技術與數(shù)學課堂教學整合的問題

竟成中學   羅和香

摘要:  計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展對數(shù)學的研究、數(shù)學的課程設置、數(shù)學教學的設計以及數(shù)學的評價方法的影響極大，促進了中學數(shù)學課堂教學結構的改革。研究信息技術與數(shù)學課堂教學的整合己經(jīng)成為一個非常重要的問題.教師應該掌握將信息技術與課程整合的技能，這是素質(zhì)教育發(fā)展的需要和必然趨勢。本文就信息技術與課程整合的本質(zhì)、意義，以及信息技術與數(shù)學教學的整合等問題作一些個人的簡單闡述。
關鍵詞：信息技術，數(shù)學教學，課堂整合。


今天，計算機輔助課堂教學在新的教學理念、新的技術、新的環(huán)境發(fā)生變化。網(wǎng)絡、計算機多媒體技術提供了這樣的平臺：它為課堂教學的開放性，為學習者的自主性、研究性提供了有力的支持。它促進了課堂教學結構變革。信息技術與其他課程教學的整合，正在成為當前我國信息技術教育乃至整個教育信息化進程中的一個熱點問題。信息技術與其他學科的綜合和相互滲透，已成為教育發(fā)展和改革的強大動力，傳統(tǒng)的教和學的模式正在醞釀重大的突破，教育面臨著有史以來最為深刻的變革。我們一線教學人員關注信息技術與課堂整合的問題。
　　一．正確理解信息技術與課堂整合的本質(zhì)
教育領域中，隨著人類對信息處理方式的變化，特別是計算機技術和網(wǎng)絡技術的成熟、發(fā)展，信息技術有了根本性的革新。信息技術所帶來的學習方式上的變革使它成為課堂整合的一個切入口，而課堂整合為了實現(xiàn)它的時代目標也選擇了信息技術為依托。目前我國教育研究領域中討論的"課程整合"都鎖定為信息技術支撐下的課程整合。這既與整個國際環(huán)境中對人才的信息素養(yǎng)要求有關，又與我國當前的基礎教育課程改革相呼應。我認為對信息技術與數(shù)學課堂教學整合要充分理解到它們的本質(zhì)。因為它們之間都具有：（1）獨立性：信息技術與其它學科原本是互為獨立的不同課程；（2）相容性：信息技術是可以與其它學科互相結合起來的；（3）工具性：信息技術作為一種工具是可以為其它學科教學服務的；（4）條件性：信息技術與課程的整合依賴于一定的物質(zhì)條件，即：需要有多媒體教學設備進入課堂；（5）目的性：信息技術的運用，可以改變傳統(tǒng)的教學手段和方法，使學科教學取得比以往運用任何手段和方法更有效的教學效果。由此，所謂信息技術與數(shù)學課堂教學整合：就是通過數(shù)學課程把信息技術與數(shù)學教學有機地結合起來，將信息技術與數(shù)學課程的教與學融為一體，把信息技術作為一種工具，從而改變傳統(tǒng)的教學模式，提高教學效率。
信息技術與課程整合的本質(zhì)和內(nèi)涵就是在先進的教育思想、理論的指導下，尤其是"主導--主體"教學理論的指導下，把以計算機及網(wǎng)絡為核心的信息技術作為促進學生自主學習的認知工具、情感激勵工具與豐富的教學環(huán)境創(chuàng)設工具，并將這些工具全面地應用到各科教學過程中，使各種教學資源、各個教學要素和教學環(huán)節(jié)經(jīng)過整理、組合，相互融合，在整體優(yōu)化的基礎上產(chǎn)生聚集效應，從而促進傳統(tǒng)教學方式的根本變革，也就是促進以教師為中心的教學結構與教學模式的變革，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力的目標。 簡而言之，信息技術與課程整合，不是簡單地把信息技術僅僅作為輔助教師教學的演示工具，而是要實現(xiàn)信息技術與學科教學的"融合"。它要求突出作為整合主動因素的人的地位，并且以實現(xiàn)人與物化的信息之間、網(wǎng)絡虛擬世界與現(xiàn)實世界之間的融合。
　　二．合理認識信息技術與課堂整合的意義
以計算機為核心的信息技術主要指多媒體計算機、教師網(wǎng)絡、校園網(wǎng)和Internet等，將其與課堂整合有以下幾方面的意義。（1）增強學生的批判性思維、合作技能和解決問題的能力。（2）使信息技術的運用成為學習過程的有機組成部分，從而便于學生掌握信息的收集、檢索、分析、評價、轉(zhuǎn)發(fā)和利用的技能。（3）不僅促進了班級內(nèi)學生的合作交流，而且還促進了本校學生與全球性學習社區(qū)的合作交流，從而開闊了學生的視野。（4）能更好地實現(xiàn)個別化學習，而且有利于實現(xiàn)能培養(yǎng)合作精神并促進高級認知能力發(fā)展的協(xié)作式學習，有利于實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和促進信息能力發(fā)展的發(fā)現(xiàn)式學習。
今天，以計算機為核心的信息技術若能與各學科的課程加以有機整合，具有多種優(yōu)化教育、教學過程的特性，這些特性的集中體現(xiàn)就是能充分發(fā)揮學生的主動性與創(chuàng)造性，從而為學生創(chuàng)新能力和信息能力的培養(yǎng)營造最理想的教育教學環(huán)境。
　　三． 靈活把握信息技術與數(shù)學教學的整合
　　數(shù)學是研究空間形式和數(shù)量關系的科學，數(shù)學能夠處理數(shù)據(jù)和信息,進行計算和推理，可以提供自然現(xiàn)象、科學技術和社會系統(tǒng)的數(shù)學模型。它是學習和研究現(xiàn)代科學技術的基礎,它在培養(yǎng)和提高思維能力方面發(fā)揮著特有的作用,它的內(nèi)容、思想、方法和語言已成為現(xiàn)代文化的重要組成部分。
將信息技術運用于數(shù)學教學彌補了傳統(tǒng)教學的不足，提高了教學效率，同時也培養(yǎng)了學生的信息技術技能和解決問題的條件。信息技術與數(shù)學教學整合主要有以下幾方面的作用:
第一、信息技術可以用于模擬情境，給數(shù)學實驗提供了可能。譬如，使用《幾何畫板》這個數(shù)學教學軟件。該軟件功能強大，能方便地用動態(tài)方式表現(xiàn)對象之間的關系，既能創(chuàng)設情境又能讓學生主動參與，所以能有效地激發(fā)學生的學習興趣，使抽象、枯燥的數(shù)學概念變得直觀、形象，使學生從害怕、厭惡數(shù)學并樂意學數(shù)學。讓學生通過做"數(shù)學實驗"去主動發(fā)現(xiàn)、主動探索，不僅使學生的邏輯思維能力、空間現(xiàn)象能力和數(shù)學能力得到較好的訓練，而且還有效地培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維和直覺思維，是目前數(shù)學教學中最為流行的輔助軟件之一。
　　借助幾何畫板可以將抽象的數(shù)學概念形象化。如對"軸對稱"概念的講授，教師可以先利用幾何畫板制作一只會飛的蝴蝶，這只蝴蝶既能吸引學生的注意力，又能夠讓同學們根據(jù)蝴蝶的兩只翅膀在運動中不斷重合的現(xiàn)象很快就理解"軸對稱"的定義，并受此現(xiàn)象的啟發(fā)還能舉出不少軸對稱的其他實例。這時再在屏幕上顯示出成軸對稱的兩個三角形，并利用幾何畫板的動畫和隱藏功能，時而讓兩個對稱的三角形動起來，使之出現(xiàn)不同情況的對稱圖形；時而隱去或顯示一些線段及延長線。在這種形象化的情境教學中，學生們一點不覺得枯燥，相反在老師的指導和啟發(fā)下他們會始終興趣盎然地認真觀察、主動思考，并逐一找出對稱點與對稱軸之間、對稱線段與對稱軸之間的關系，在此基礎上學生們就很自然地發(fā)現(xiàn)軸對稱的三個基本性質(zhì)并理解相應的定理，從而實現(xiàn)了對知識意義的主動建構。
第二、信息技術方便地實現(xiàn)數(shù)學對象的多重表示。信息技術使數(shù)學概念、理論及數(shù)學問題容易地用數(shù)字的、圖形的、符號的、語言的等多種方式表達．學生可以在這些表示法之間進行自由轉(zhuǎn)換，既可以用計算機或計算器的數(shù)據(jù)處理分析功能、作圖功能、可視性與動態(tài)顯示效果，又可以通過圖形的方法或數(shù)值的方法來探索數(shù)學，使得"多重表示與表示的互相轉(zhuǎn)換"這一重要的學習理論的實現(xiàn)成為可能。
第三、信息技術融入數(shù)學教學為學生進一步展示數(shù)學知識的發(fā)生、發(fā)展過程，展現(xiàn)思維過程。信息技術的融入有利于創(chuàng)設新穎的教學環(huán)境，教學模式將從以教師講授為主轉(zhuǎn)為以學生動腦動手自主研究、小組學習討論交流為主，信息技術可以把數(shù)學課堂轉(zhuǎn)為"數(shù)學實驗室"，學生通過自己的活動得出結論、使創(chuàng)新精神與能力得到發(fā)展．
數(shù)學教學是思維過程的教學，但在傳統(tǒng)教學中教師并不能把握每個學生的思維過程，從而不能給予及時反饋。信息技術的交互功能則很好地解決了這個問題。如函數(shù)中函數(shù)值隨自變量的變化而變化，二次函數(shù)的圖象(拋物線)隨△的正負而上下移動，這些能利用動畫功能十分直觀、形象的表現(xiàn)出來，而且可以反復再現(xiàn)，還可以逐步分解其變化過程，使其變化規(guī)律凸現(xiàn)出來。比單純的講解，學生更容易理解和接受。有利于學生在自己探索的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想與方法,同時獲得廣泛的數(shù)學經(jīng)驗
第四、信息技術可以實現(xiàn)歷代教育家夢寐以求的理想目標--個別化教學。由于多媒體課件的出現(xiàn)，計算機可以利用自己強大的處理數(shù)據(jù)的能力，實現(xiàn)內(nèi)容的切換和選擇，即可以被用來在同一教學內(nèi)容的不同教學設計間切換和選擇，也可以用來在同一數(shù)學對象的不同結構側面的切換和選擇，同一數(shù)學問題的不同解法思路的切換和選擇。也就是說，教師可以利用計算機的這種快速切換和靈活選擇的功能，設計出多種授課方式，滿足各類學生的需要。信息技術與數(shù)學教學的整合，是教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的必然發(fā)展，是一種國際趨勢。數(shù)學教學中使用信息技術應該著眼于解決今天數(shù)學教學面臨的現(xiàn)實問題，同時在積累經(jīng)驗的過程中，不斷從教學觀念、教學內(nèi)容和教學模式等方面深化改革，逐步設計未來在信息技術支撐下的全新的教學。
四、注意處理信息技術與數(shù)學教學整合的問題
我認為，為達到課堂教學的真正優(yōu)化，在數(shù)學教學中運用計算機和網(wǎng)絡還須注意以下兩點：
　　首先、多媒體課件的使用一定要適度。我認為對待課件應主要針對某個教學難點或重點來設計，緊扣教學內(nèi)容，切忌為追求視聽效果而使課件內(nèi)容華而不實。設計計算機多媒體課件時，一定要以教學內(nèi)容和要求為依據(jù)，充分考慮學生的認知習慣和規(guī)律，將完美的外在形式與實用的內(nèi)容有機結合，才能真正有效地輔助教學。因此，有時，在能解決好教學難點的基礎上，設計的時間短一些，反而會使學生印象更深刻，對所學的知識掌握更好。
　　其次、運用多媒體教學要充分考慮學生的需要和接受能力，不能讓計算機和網(wǎng)絡的信息量大的優(yōu)點成為“滿堂灌”的另一種形式。信息量大是多媒體技術的一個特點，而如果運用不當，課件或鏈接內(nèi)容過于豐滿，信息量超出了學生在45分鐘內(nèi)的接受能力范圍。所以，利用計算機和網(wǎng)絡進行課前準備時，一定要注意“以人為本”，遵循“適量”原則，切不可貪多求快。
運用CAI這種授課方式和傳統(tǒng)方式已經(jīng)有了明顯不同，它采用了以計算機為主要工具的新的教學手段，將信息技術手段用于課堂教學。但這種整合的方式，基本是按傳統(tǒng)的上課程序安排的，只是在原來的使用粉筆板書、投影儀的基礎上，增加了多媒體電腦這個“新式武器”。不可否定的是，這樣的課堂教學，能使初識電腦課件的學生對學習產(chǎn)生新鮮感，大大增強他們的注意力，從而大大增強了學生學習的興趣和教學效果。
總之，信息技術與數(shù)學課堂教學整合，是以數(shù)學知識的學習作為載體，把信息技術課程作為工具和手段滲透到數(shù)學的教學中去，從而在學習信息技術課程的同時，又能培養(yǎng)學生解決數(shù)學問題的綜合能力。正確認識信息技術與數(shù)學課堂教學整合的特點，有利于教師克服目前的困難，大膽地參與整合實踐。教師在具體教學過程中，可以根據(jù)自己的認識水平和學校的具體條件，選擇性地進行課堂教學整合實踐。
　參考文獻：
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二〇〇六年十二月

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