信息技术与数学学科课程整合的创新与应用研究

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信息技术与数学学科课程整合的创新与应用研究
前郭县第二高级中学   王萌
摘要：信息技术与学科课程整合一直是教育信息化和新课程改革过程中令人关注的话题之一。国内外学者对此进行了许多有益的探索。美国教育技术协会在其制定的教育技术国家标准中，将“课程整合”直接解释为“在学术性内容的日常课程中，利用技术来支持和改进学习和教学”。我国有的学者认为信息技术与课程整合必须紧紧围绕“新型教学结构”的创建这一核心来进行，其目标是要“从根本上改变传统的教学结构”；也有学者认为信息技术与课程整合的实质包含课程信息化、信息技术课程化和建构整合型的信息化课程新形态等不同层面，它在实质上就是一种基于信息技术的课程研制理论和实践。由此可见，信息技术与课程整合是改变传统教学结构、实施创新人才培养的一条有效途径，也是目前国际上基础教育改革的趋势与潮流。
关键词： 信息技术   数学课堂   整合
我国教育技术界权威专家李克东教授认为：信息技术与课程整合是指在教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。整合的三个基本点是：⑴ 要在多媒体和网络为基础的信息化环境中实施课程教学活动。⑵ 对课程教学内容进行信息化处理后成为学习者的学习资源。⑶ 利用信息化加工工具让学生进行知识重构。也就是通过将信息技术有效融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性充分地发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革，从而使学生的创造精神与实践能力的培养真正落到实处。
      现代信息技术的发展对数学教学的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响．数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。
      1 、信息技术与数学课堂整合的优势
    数学作为学生学习各科的基础学科，工具学科，因其严谨的知识系统性，链状结构性，以及在学生思维训练所独具特色的逻辑性，科学性，有它独特的特点。因此，在信息技术与数学课题整合的过程之中，如何探索信息技术在数学教育教学中的运用，发挥信息技术这一先进教育技术的作用，更好地驾驭这种新式的教育教学手段，就成了数学教师的重要任务。信息技术与数学课题整合之中教师可以借助计算机相关软硬件支持，同时获取、处理、编辑、存储、展示包括文字、图形、声音、动画，以及网络信息下各数学原件、数学问题的生活原形等不同形态的信息，超越了课本的视野，拓宽了数学的范畴，丰富了教学内容，能创造出使知识、学问来源多样化的人文教育环境。与传统教学相比，有着无可比拟的优势。
     2、与数学课堂整合有助于提高知识容量
   在新课改的数学教学领域的今天，信息时代的今天，教师不能满足于一支粉笔、一张利口，博闻强记、引经据典的传统教学；应不断努力、不断探索、不断尝试将数学课堂教学与信息技术达到有效整合。传统的一笔一书一言堂的教学模式已经大大滞后于当前教育形势的发展了，要想做成学生喜欢爱戴的与时俱进的教师，就必须另辟奚径的创设适应时代发展的开放性课堂，顺应着新的教育方向去探索，去发现，去实践。
3、 信息技术与数学课堂整合有助于培养数学思维能力
信息技术是课上常用的演示工具。现在，大多数的教师使用现成的计算机辅助教学软件或多媒体素材库，选择其中合适的部分用在自己的讲解中；利用Powerpoint或者一些多媒体制作工具，综合利用各种教学素材，编写自己的演示文稿或多媒体课件，清楚的说明讲解的结构，形象的演示其中某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。另外，教师也可以利用模拟软件或者计算机外接传感器来演示某些实验现象，帮助学生理解所学的知识。这样，通过合理的设计与选择，计算机代替了幻灯、投影、粉笔、黑板等传统媒体，实现了它们无法实现的教育功能。有了信息技术的展示，把数学中抽象的知识直观的表达出来，克服了学生学习困难，培养了学生的数学思维能力，收到了良好的教学效果。又如，在学习图形之间的轴对称、平移、旋转及其组合等变换关系这一类几何图形的变换过程，知识对于学生空间想象能力的要求比较高，但是在几何画板的辅助下，学生清楚的观察到了图形的变换过程，从而轻松的克服了教学难点与理解难点，培养了学生的数学思维能力。

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4、信息技术与数学课堂整合有助于提高学生的合作交流能力，激发学习数学的兴趣
    信息技术可以成为师生或生生的协作工具。在传统的课堂教学中，由于人数、教学内容等种种因素的限制，常常使得教师有心无力。计算机网络技术为信息技术和课程整合，实现协作式学习提供了良好的技术基础和支持环境。计算机网络环境大大扩充了协作的范围，减少了协作的非必要性精力的支出。在学习《全面调查与抽样调查》这一内容时，我把学生分成几个小组，每小组5至6人小组自己选择调查内容，然后分配每一个学生一项任务，通过网络和计算机对调查内容进行数据收集、数据整理、数据分析。在进行数据调查的过程中，我利用摄像机对与每组学生进行全程摄像，让学生清楚的体会学习的过程。在课堂展示的时候，每组学生都制作了课件、网页等媒体资料介绍了本组的学习情况。在这节信息技术与课程整合的教学结构中，体现了学生的主体性，充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。学生们在本课程中，提高了应用计算机等信息技术能力，培养了学习能力、协作能力等无法在书本中学习到的能力，留下了深刻的印象，取得了良好的学习效果。
     信息技术不只是作为呈示教学信息和抽象知识的载体，它更多地是作为教与学的互动，学生之间的交流与沟通的工具。
     5、与数学课程整合可以提高学生的数学素养
数学素养是指基本的数学思想方法和语言、基本的数学思维品质、基本的数学观念和意识或者说是数学文化中最基本的素质。数学素养是学生数学学习中应具有的品质。在平时的数学教学中，教师要非常关注对于学生的数学素养的培养。例如，我为了培养学生良好的数学素养，我利用课余时间让学生更深入研究课堂上遗留下来的引申的问题，让他们在网上查阅有关的资料，让学生制作数学电子报，激发学生学习的兴趣和信息技术的运用能力。在讲几种函数的时候，我不仅让学生们利用几何画板制作所学函数图像以及总结性质，我组织学生上网查阅各种函数的应用情况和生活中函数的应用，把搜集的资料写出小论文和制作电子报，并且进行小组评比。这样不仅能够让学生对于函数这个难点加深理解，更重要的是锻炼了学生的信息技术能力，也提高了学生学习的能力等综合素质。
6、信息技术与数学课程整合可以发挥师生的创造力。
信息技术不仅可以提高学生对信息的加工、处理，以及协作能力的培养，但最重要的还是要培养学生的探索能力、自己发现问题和解决问题的能力，以及创造性思维能力，这才是教育的最终目标。在实现这种目标的教学中，信息技术扮演着“研发工具”的角色。例如，在几何教学中，几何画板可为学生提供自我动手、探索问题的机会：当面对问题时，学生可以通过思考和协作，提出自己的假设和推理，然后用几何画板进行验证；此外，学生还可以使用几何画板自己做实验来发现、总结一些数学规律和数学现象，在函数的学习中，学生可以利用几何画板绘制函数图像，观察总结函数的图像与性质。
    在信息技术与数学课题整合的过程之中，充分发挥信息技术与数学课程整合的优势，真正从数学教学规律自身特点出发，将信息技术与数学课程实施有机整合，优化教与学的过程，培养学生的学习能力，提高教学效益。