探索信息技术和数学课程的整合培养学生的创新精神和实践能力

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探索信息技术和数学课程的整合培养学生的创新精神和实践能力
摘要：记得2002年，我参加轰轰烈烈的新课程改革时，是那么的迷茫和焦虑，每当观看全国优秀教师把信息技术手段完美地融合到新课程中。面对如此美妙的呈现形式，是那么的丰富的、形象、生动有趣的！小学生表现出了强烈的好奇心理、认知兴趣和旺盛的求知欲，极大提高了学生的主动性,的确把学习的主动权交给学生自己。由此，我深深感受到信息技术给数学教学带来的绝不仅仅是手段的先进、效率的提高：它拓展了学生学习的空间，更打开了学生思维的闸门。同时，我开始做着我的“整合”梦。而且今天，我也自豪地说：我能充分利用信息技术唤醒学生学习兴趣；我能利用信息技术感悟生活中数学；我能利用信息技术高效的使用课堂时间；我能利用信息技术充分渗透情感教学；我能充分利用信息技术提供合作交流的机会；我也深深感受到信息技术给教学提出了更大的挑战。
关键词：数学      技术整合     “整合”梦
一、充分利用信息技术唤醒学生学习兴趣。
爱因斯坦说过：兴趣是最好的老师。小学生好奇心强，求知欲强烈，容易被新奇的事物吸引。这就要先在学生面前揭示出一种新的东西，激发起他们的惊奇感。这种情感越能抓住学生的心，他们就越迫切地想要知道、思考和理解。这就需要我们充分利用信息技术，要善于用新颖的教学方法引起他们对于学习内容的好奇感，从而神情专注、兴趣盎然地投入到学习活动中来。例如：例如，在教学除法《分苹果》一课的导入时，我利用多媒体课件向学生播放了小兔子拔萝卜和运萝卜的故事，今天小兔子家特别热闹，因为今天是我们兔子王国一年一度的丰收节。绿油油地上站着一群小兔子，它们等兔妈妈来分配拔萝卜和运萝卜的任务。兔妈妈准时来到。兔妈妈对小兔子说：“我昨天拔了8根萝卜，平均分给4只兔子吧。” 小兔子说：“太少了。太少了。” 兔妈妈说：“那咱们今天拔够80根萝卜，平均分给40只小兔子，怎么样？” 小兔子得寸进尺，挠挠头皮，试探地说：“兔妈妈，请你开开恩，再多给点行不行啊？” 兔妈妈拍拍胸脯说：“那好吧，给你800根萝卜，平均分给400只小兔子，这下总该满意了吧？！”这时，小兔子笑了，兔妈妈也笑了。当学生还沉浸在兔妈妈分苹果的故事中时，我问：同学们，为什么兔妈妈和小兔子都笑了呢？（学生发表意见后，我引导学生通过计算得出每只小兔子分到的苹果一样多）。猴兔妈妈是运用什么知识来帮助教育这个自作聪明的小兔子的呢？在学习了今天的知识后，你们就知道了。
像这样，在课堂一开始，让学生欣赏一段精彩的动画片引入课题，能极大地激发学生的学习兴趣，面对如此美妙的呈现形式，小学生表现出了强烈的好奇心理，而这种好奇心一旦发展为认知兴趣，将会表现出旺盛的求知欲，极大提高学生的主动性,把学习的主动权交给学生自己。唤醒他们的有意注意，而且使学生的心一直被教师引导着，使教学过程顺利进行，还极大地提高了教学效率。
二、充分利用信息技术感悟生活中数学。
新课程标准提出“数学要贴近生活”、“数学问题生活化”，事实上，这样的数学学习学生更感兴趣，也更容易理解和掌握。然而由于客观条件的制约，一些鲜活的、具有明显时代特征和贴近学生生活的数学学科教学素材和教学内容，很难及时在教材中反映出来。我们可以利用信息资源丰富、时效性强的特点，将信息技术与小学数学科教学内容有机整合，充分利用各种信息资源，引入时代活水，与小学数学学科教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活和现代科技；同时也可使教师拓展知识视野，改变传统的学科教学内容，使教材“活”起来，让数学学习更贴进生活。
例如在五年级上册《简单统计》的教学中，利用“我最喜欢的电视节目”这一生活实例，贯穿整节课的始终，实现了从单式统计图和复式统计图的过渡，很多同学都喜欢看电视，但是每个人对电视节目的喜好是不同的，教师可以利用这种个性差异，充分调动学生的积极性，同时这里面还有，学生可以通过分组调查的方法收集同学和老师的数据，整理后形成对复式统计图模型的主动建构，在此基础上分析统计图形的现实意义。

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在教育教学中，我们要把学习内容与生活相整合，从学生的生活实际出发，在学生已有的经验基础上来研究和挖掘教学内容，而不能将其分化成纯数学知识的学习。因此数学学习材料的选择应注意联系学生生活实际，注重实效性。我们可以利用信息资源丰富、时效性强的特点，将信息技术与小学数学教学内容有机整合，充分利用各种信息资源，引入时代活水，与小数学科教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息，更贴近生活和现代科技；同时也可使教师拓展知识视野，改变传统的学科教学内容，使教材“活”起来，让数学学习更贴近生活。
教学“亿以内数的读法和写法”时，课前安排学生自己通过各种途径（包括上网）搜集有关数据，课上让学生汇报他们带来的材料：有的是某两个星球之间的距离，有的是中国土地面积的大小，有的是今年中央电视台春节联欢晚会的收视率……通过生动的、富有教育意义的、有说服力的数据、统计材料、学生不仅轻松的完成本节课的教学任务，而且成功的接受了一次爱祖国、爱社会主义、爱科学的思想教育。
这样利用信息资源跨越时空界限的特点，将信息技术融合到小学数学课程教学中来，充分利用各种信息资源，引入时代活水，与小学数学教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息，更贴近生活和现代科技；同时也可使教师拓展知识视野，改变传统的学科教学内容，使教材“活”起来，也唤醒了学生的学习兴趣。
三、充分利用信息技术高效的使用课堂时间。
多媒体与网络技术充分体现了现代信息技术的形象具体、动静结合、声情并茂的特点同时，也充分利用信息技术高效的使用课堂时间。
所以教师有时间运用现代信息技术，可以变抽象为具体，调动学生各种感官协同作用，解决教师难以讲清，学生难以听懂的内容，从而有效地实现精讲，突出重点，突破难点。
例如，在讲解“圆的面积”一课时，为了让学生更好地理解和掌握圆面积计算公式推导过程这一重难点，我利用课件形象生动的剪、拼动画，把圆分割成相等的两部分共16份，然后通过动画把这两部分交错拼好，这样就可以拼成一个近似的长方形。学生从视觉上体会到把一个圆转化成一个长方形的过程，再让学生自己亲手剪拼，最后体会到这个近似的长方形面积与原来的圆的面积是完全相等的。引导学生观察，怎样才能使这个圆转化成最近似的长方形？然后再以剪拼动画32份、64份……形象生动的活动过程展现眼前。再问学生还发现了什么？这个近似的长方形的长、宽与圆的什么有关？从而导出求圆的面积公式。使得这课的重难点轻易地突破。大大提高了教学效率，培养了学生的空间想象能力。
总之，恰当地选准多媒体的运用与数学课堂教学的最佳结合点，适时适量的运用多媒体，就会起到"动一子而全盘皆活"的作用，发挥其最大功效，就可以减轻学生学习的过重负担，提高课堂教学效率，促进素质教育实施，培养学生非智力因素，符合现代化教育的需要，有效地培养更多的跨世纪的创造性人才。
在学习过程中，学生和老师能够在学校资源库和网络上进行有目的获取所需信息资源，并把这些资源融合在课程教学中，还可以利用数字化平台和信息资源，师生、生生之间开展讨论，并通过对资源收集再利用，再发现知识。例如在教学“年月日”时可以让学生在网上查找有关信息，有些学生知道地球自转一圈就是一天，围绕太阳转一圈是一年，也知道有关平年和闰年的知误；又如在“分数的初步认识”，让学生在网上学习有关分数的产生等，再如教学“长方形、正方形和平形四边形”的认识时。这节课的知识目标是认识长方形、正方形和平形四边形，并知道它们的特点。能力目标是培养学生的逻辑思维，空间想象能力，培养学生创新的能力和自主学习的能力。在互动式的游戏教学──拼图游戏中，电脑给出一些三角形、四边形及其它认识的图形，学生可随意拖曳图形拼出形状各异的美丽图案，然后在利用多媒体演示，交流自己的作品。运用现代化信息技术的手段开展教学，利用网络信息丰富、传播及时、读取方便等特性，促进课堂模式的转变，既丰富了教学形式，也提高了学生学习的主动性和对学习的自我控制能力。
四、充分利用信息技术渗透情感教学
数学教育与情感教育在教学中是相互交融、相互渗透、相互影响相互促进的。在数学教学中借助于多媒体渗透情感教育,对数学教学有着事半功倍的效果。无论是一个巧妙的比喻还是一个有趣的故事，或者一个恰当的幽默,都可以使学生回味无穷,从而增强数学教学艺术的感染力。正如陕西师大罗增儒教授说的:知识只有插上了情感的翅膀,才会富有趣味性的幽默与魅力。例如教学“生活中的大数”一课时,笔者先播放以“5〃12”汶川大地震为主题的图片,把画面停留在由无数支蜡烛围成多个爱心,爱心中摆出“汶川”二字的感人图片上,此时开始引入新课,让学生谈谈看完这组图片的感受和心情。很多学生都说得很好,如:天灾无情人有情;一方有难八方支援;这是个爱心,我们要传递爱心……

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接着继续播放“5〃12”汶川大地震中催人泪下的图片,如:地震中灾民泪流满面、泣涕如雨、涕泗横流的悲痛情景;医生疲于奔命、行色匆匆、风尘仆仆的忙碌场景;记者兢兢业业、勤勤恳恳、夜以继日忙于工作的感人画面;人民子弟兵奋力拼搏、争分夺秒抢救灾区人民的图片;身穿红色志愿服的志愿者满头大汗、马不停蹄忙于运输物资场面;战士们过度疲惫就地而睡的情形;等等。看到这儿,教师总结道:大灾无情,人间有爱!接着对学生说:“为了进一步了解全班同学对灾民、记者、医生、志愿者、子弟兵五类人的感动情况,我们怎么做呢?”由此引出新课内容，感受生活中的大数。
  在这个片断,借助“5〃12”这个真实感人的情景,以关爱、援助为感情纽带,给学生以心灵上的强烈震撼,能使学生从音像资料上亲眼目睹天灾无情人有情的感人一幕,此时不需要有太多的语言就达到很好的教育效果。在这种联系生活的情景中,使学生也意识到数学无处不在,数学既来源于生活、又提炼于生活。这堂课学生学习的积极性被充分感染,学习的主动性也得到释放,对学生的关爱情感 教育也得到有效的渗透。  
在数学教学中，多媒体动画的使用可以为学生创设丰富多彩的教学情境，增设疑问，巧设悬念，激发学生获取知识的求知欲，充分调动学生的学习积极性，使学生由被动接受知识转为主动学习，积极配合课堂教学，主动参与教学过程，从而提高学习效率。
例如在教学“可能性的大小”一课时，播放学生非常熟悉的“守株待兔”故事动画引入新课。引用学生熟悉的故事,是为了迅速引起学生的注意力，在动画播放过程中，学生看得津津有味。在这种轻松愉快的气氛中,教师提出几个问题:“首先农夫最后的下场是什么?第二农夫犯了什么错误?第三为什么会犯错误?第四农夫等到兔子这个事件发生的可能性大吗?”学生回答:“农夫的下场是可悲的,想不劳获,认为兔子撞树的事会天天发生,事实上等到兔子的可能性是非常小的。”
接着陈述:“看来对事件发生的可能性大小估计的不足,是农夫犯错的一个重大原因。在生活中对事件发生的可能性大小判断是非常重要的。”此时在顺利地引入新课的同时，也激发了学生高涨的学习热情。
在课堂上让学生欣赏一段精彩龟兔赛跑的动画片引入课题，问学生龟兔赛跑的结果如何，他们答道:兔子赢了，乌龟输了。接着, 让学生欣赏第二个动画——“新”龟兔赛跑。播放结束后,要求学生编写一个合理的故事情节使乌龟获胜,并要求他们根据事件发生的可能性将上述事件分类,在分类的基础上归纳得出必然事件、不可能事件。
此片断以学生熟悉的动画故事为情景,切合学生的实际,很好地激发学生的学习兴趣,让学生在愉快的心境中投身学习。尤其是编写一个合理的故事情节使乌龟获胜,这个更展现了学生丰富的想象力与聪明才智,得到“终点线设在水里,乌龟头一缩从山顶滚到终点”等富有创意的答案。在故事中对学生有效地渗透情感教育,使他们知道“劳动是光荣的,不劳而获的下场是可悲的”和“做事要持之以恒”。
五、充分利用信息技术提供合作交流的机会。
小组交流合作学习应形成“组间竞争，组内合作”的良性机制，将传统教学的师生之间单向交流或双向交流改变为师生、生生之间的多向交流。这样，不仅能提高中学生学习的主动性和对学习的自我控制，也能够促进学生之间良好的人际合作关系，促进其心理品质的发展和学习技能的进步。交流合作学习注重在既定学习目标控制下学生间的积极配合，充分发挥他们的主体性和主动性，可以充分体现中学生学习过程中所必须的交流合作精神。在信息化环境下的，运用交流合作学习是一种教与学方法的变革，也是现代教育技术发展的结果。

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常规数学教学中，学生的学习工具只有课本、作业本、笔和尺子。这对学生在学习中获取信息、探索问题、协作讨论、构建知识造成了极大的局限性，学生的创造性也因工具的缺乏而难以得到发挥。我们在多媒体网络环境下，运用现代信息技术为学生提供了更有效培养以上能力的认知工具和更能展示个性的平台。如作为信息获取工具的搜索引擎；作为知识构建和创作实践工具的汉字输入和编辑排版工具等。教师可以让学生通过小组合作形式制作自己感兴趣的统计图，并随时可以欣赏其他同学的作品，起到相互借鉴和鼓励的作用，为学生提供一个展示自我的平台！
除此之外，在数学教学中，有些学生经常会出现怕说不好而丢面子，学生的冒险精神被自我扼杀，刚点燃的创新火花被自己熄灭的现象。因此可以利用多媒体教学网络的辅导答疑轮流监控等功能，教师可以只在终端机前与学生建立反馈联系，借助信息传输网络，如BBS论坛、网页浏览、博客版主等及时地与有困难的学生进行对话、交流，帮助其解决困难。由于师生之间的交流其他同学听不见，因此，怕丢面子的同学的个性和积极性得到了尊重和保护，同时，学有余力或有独创见解的学生，也可以根据自己的爱好选择有利于个性特长发展的内容进行学习，可以和教师在平等和谐的氛围中阐述自己的观点。
数学课程与信息技术的整合，改变了传统的数学教育思想与教学模式。信息技术作为认知工具的数学课程整合，无疑将是信息时代中占主导地位的数学课程学习方式，必将成为21世纪学校数学教育教学的主要方法。因此，在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下，倡导和探索信息技术和数学课程的整合，将复杂抽象的数学概念变得形象生动，提高了同学们学习数学的兴趣；对于发展学生的“信息素养”，培养学生的创新精神和实践能力，有着十分重要的现实意义。
六、信息技术给教学提出了更大的挑战。
信息技术与小学数学教学的整合将带来课程资源的变化，信息技术的飞速发展，网络资源的丰富性和共享性，都冲击了传统课程资源观。特别是对我们老教师提出了更高的要求：我们应加强现代教育理论、学科专业知识的学习和研究；应具备基本的网络操作技能和网上资源开发、利用等能力，以便最大程度地为实现现代信息技术与小学数学教学的优化整合。
信息技术的运用不是教学改革的全部内容，也不是最终目的，真正的目的在于推进素质教育，因此，信息技术的运用只能作为教学中的新兴辅助手段。教师在应用多媒体辅助教学手段时，需要注意把主要精力放在提高学生的自主学习和自主领会能力上。信息技术整合是以教师的技能为基础的，在运用信息技术整合教学内容前，教师不仅要掌握多媒体使用方法，还要对不同的多媒体素材编辑工具的性能，以及多媒体辅助教学所能达到的效果有一个比较全面的了解。
数学课程与信息技术的整合，改变了传统的数学教育思想与教学模式。信息技术作为认知工具的数学课程整合，无疑将是信息时代中占主导地位的数学课程学习方式，必将成为21世纪学校数学教育教学的主要方法。因此，在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下，倡导和探索信息技术和数学课程的整合，将复杂抽象的数学概念变得形象生动，提高了同学们学习数学的兴趣；对于发展学生的“信息素养”，培养学生的创新精神和实践能力，有着十分重要的现实意义。