数学教学中应用信息技术的思考

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甘肃省临泽县板桥中学 范君



实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。教与学的方式并不是自古已然、天经地义的东西，它是随着社会的进步发展而确立的。学校现有的教学方式它是比较适应以纸张为载体的印刷时代，当纸张载体向网络载体发展时，网络成了人们信息获取、传输、存储和处理的重要工具，仍沿用传统的、一成不变的教与学方式，必将桎枯我们的教育事业。



国家基础教育课程改革纲要（试行）指出：“教学过程中要大力推进信息技术在教学中的普遍应用，促进信息技术与学科课程整合，逐步实现教学内容呈现方式、学生学习的方式、教师教学方式和师生互动方式的改革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。” 我们进行信息技术与学科教学整合的教与学方式探索研究，必须做到以下几点 ：



一、解读现代教育技术的概念



信息技术、信息技术教育、教育科研、整合等是信息技术与学科教学整合研究中的常用学术名词。正确理解它们的内涵、联系与相关点，有助于从理论的高度认识到，信息技术与学科教学整合研究是与学校整体教学改革紧密相关的，从而确保学校从实际情况出发，全面规划、实施围绕以整合为中心的改革框架，把整合研究作为学校的特色，跨越式发展的突破口，作为一种提高教学质量和效益的实实在在行动。



1．信息技术



信息技术是教育信息化进程中的核心内容，按国际上流行说法，信息技术是指：应用信息科学的原理和方法对信息进行获取、传输、处理和应用的技术，它覆盖了微电子技术、计算机技术、通讯技术和传感技术而成为的一门综合技术和方法体系。在中小学教育实践活动中，一般指以多媒体计算机技术和网络技术为主的现代信息技术。



2．信息技术作为学习对象



信息技术作为学习对象，它是中学生一门必修课程。教育部在中小学信息技术课程指导纲要中规定：2001年底前，全国普通高级中学和大中城市的初级中学都要开设信息技术课，经济比较发达地区的初级中学，最迟于2003学年开设信息技术必修课程，初中不得少于68课时，高中70-140课时。信息技术知识也是教师继续教育的重要内容，但教师与学生要求掌握知识的侧重面不同，教师重在为自己的教育教学服务。



3．信息技术作为工具手段



信息技术作为工具手段，它与学科教学的整合，是课堂教学模式改革的发展方向。未来的课堂教学方式发展趋势将由目前的“以教为主”变为“以教为辅”，以学生运用各种信息技术手段获取知识和能力为主的“人本主义”教学方式。

        

陈至立部长在全国中小学信息技术教育工作会议上的报告中提出：“要努力推进信息技术与学科教学的整合，鼓励在学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在其它学科的学习中，各地要积极创造条件，逐步实现多媒体教学进入每一间教室。”这进一步说明，在未来的教育教学中教师和学生都应熟练掌握信息技术工具。教与学中，教师应像运用黑板和粉笔，学生应象运用书本和笔一样自如地运用信息技术。



4．信息技术作为新文化



信息技术作为新文化，由此产生的道德、安全、犯罪等等都是全新的不容忽视的问题。教师进行信息技术与学科教学整合研究时，要充分认识到信息技术这种新文化的特殊性，它给人类带来文明的同时，也带来了糟粕和垃圾。新《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》任务中特别指出：“教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题，负责任地使用信息技术。”加强信息技术法制的观念和网络伦理道德观念，提高对假、丑、恶的分辨能力，把网络法制教育和网络道德教育等作为学校德育教育，融入其他学科教学整合中，也是研究不容忽视的重要内容之一。



5．信息技术作为设施工程



信息技术作为设施工程，它是学校实施教育信息化的物质基础。教育部提出：逐步实现多媒体教学进入每一间教室，在中小学全面实施“校校通”工程，准备用5-10年时间，使全国90%左右独立建制的中小学校都能够上网，使中小学师生都能共享网上教育资源，提高中小学的教育质量。信息技术设施工程是信息技术基础之基础，必须在这方面加大投入，没有信息技术设施，信息技术与其他学科教学整合也就无从谈起。



6．信息技术与信息技术教育关系



学习信息技术知识，应用信息技术手段，加强信息技术文化道德教育，实施信息技术工程是个渐进过程，这些过程的集合就是中小学的信息技术教育。平常使用中，人们并不注意信息技术和信息技术教育两词汇所包含的内涵与外延，比较关注的是实施信息技术内容、过程、结果，对这两个词汇的使用也没有必要作严格意义上的区分，工作起来只要“意会”就行了，久而久之信息技术与信息技术教育就通用了。当然也不是都不分的，一般着重技术意义时就用信息技术，体现词汇本意；如着重知识教育时就用信息技术教育一词，表现技术的教育性；泛指时两者通用。



7．信息技术与学科教学整合



“整合”的主要含义是结合、融合、集成、成为一体、一体化等等。信息技术与学科教学整合是指在课堂教学过程中，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，共同完成课程学习任务的一种新型的教与学方式。信息技术与学科教学整合是我国面向未来基础教育教学改革的新视点，它与传统的学科教学有着密切联系和继承性，又具有相对独立性特点，对它的研究与实施将对学生主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。在国外将这种信息技术与课程教学内容的整合方式称为数字化学习。



二、信息技术在数学中的运用



新课程标准指出：“要把信息技术作为学生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，是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。”



随着社会信息化进程的不断加快，信息技术在教育教学活动中也广泛使用。在以人为本的教育理念指导下，以多媒体计算机和通讯网络为标志的信息技术必将成为教学活动的首选。利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大交互式特点，为数学教学编制的系列计算机辅助教学课件，能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境，为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具，能有效地减轻学生课业负担，激发学习兴趣，真正地改变传统教育单调模式，使乐学落到实处。多媒体技术的出现和使用为我们教学手段改进提供了新的机会，产生不可估量的教学效果。它的出现，为我们的教学改革注入了新的活力。



（一）、创设问题冲突，激发学习兴趣。



苏霍姆林斯基说：“如果教师不想办法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态，不动情感的脑力劳动就会带来疲倦，学习也就成了负担”。《数学课程标准》指出：学生的数学学习，应当是现实的、有趣的、富有挑战性的。



中学生大多活泼、好动，有意注意时间比较短，喜欢多变、宽松的教学环境。静态的文字、课本及教师的口语则满足不了学生比较活跃的心理需求，他们在安静的教室里，往往找不到自己的位置，认为老师是演员，自己是观众，是旁观者。因此，思想容易开小差，使教学达不到理想的效果。而多媒体计算机通过声、像、动画等学生喜闻乐见的形式，以其新颖性、艺术性吸引学生的注意力，为学生创设符合学生心理特点的教学情境，不断地给学生以新的刺激，使学生的大脑始终保持兴奋状态，激发了学生强烈的学习欲望，增强了学习兴趣。美国心理学家布鲁纳说：“学习最好的刺激是对所学学科的兴趣。”学生一旦对数学产生兴趣，将达到乐此不疲，废寝忘食的地步，他们会克服一切困难，充满信心的学习数学，学好数学，变“要我学”为“我要学”。



例如，在 “圆的认识”一课的教学中，教师在新课伊始出示课件，屏幕出现这样一组画面：小狗、小猫等五只动物在跑道的起跑线上准备赛车，他们的车轮形状各异，有圆形车轮，有椭圆形车轮，也有正方形车轮，还有长方形车轮。“砰”！出发令声响了。小动物们滑稽的表演把大家的注意力全吸引住了。“谁能最先达到终点？”教师把这个悬念留给学生。同学们看了小动物们滑稽的比赛场面感到十分好笑，教师提出问题后更是议论纷纷，兴趣盎然，课堂气氛十分活跃，都想说出正确答案，但因知识的限制，怎么也讲不出所以然来。这时，教师用略带神秘的表情说：“如果同学们学习了今天这节课的知识，肯定能解答这些问题。”



这样在讲授新知识之前，通过有趣的故事画面创设问题情境，提出与新知识有关的问题，造成强烈的悬念，使学生疑中生趣，从而积极主动地学习新知识。



（二）、发挥媒体优势，提高教学效率。



教育的根本目的是实现人的个性发展。在课堂教学中，要使每个学生都要最大限度地发挥自己的潜能，单凭板书、讲解、操作的方式是很难做到的。多媒体计算机以其速度快、储存量大、易操作等优点，为教学过程的最优化提供了强有力的支持。



（三）、减缓思维难度，突破教学难点。



以计算机为代表的现代化教学手段，是人脑的延伸。它具有极为丰富的表现力，能根据教学需要将教学内容实现大与小、远与近、静与动、快与慢、整与散、虚与实之间的相互转换，生动地再现事物的发生、发展的过程，从而克服了人类感官的局限性。扩大了学生的认知时空，缩短了学生的认识过程。通过向学生展开丰富的、典型的、具体的经验和感性材料，突出观察点，揭示现象的内在联系，引导学生深入思考，减少思维的困难；丰富学生的联想，减少学生联想的困难；建立正确的空间观念，培养了学生思维的灵活性、深刻性和创造性，提高学生的解题速度和解题正确率。中学数学知识的教学，尤其是几何知识的教学，由于学生的知识水平较低，因此教师不能用严谨、科学的推理讲解清楚，必须通过学生自己去感知体会，因此，有些知识的理解学生还是比较困难，容易产生思维障碍。例如，“圆面积公式的推导”、“圆柱体积公式的推导。这时，运用课件演示，利用它的直观性强、可无限分割的优势展现知识的发生、转变过程，突破思维障碍，会起到事半功倍的效果。



在教学圆面积计算公式时，学生对于其推导过程特别是等分的份数越多，拼成的图形就越接近长方形这个“化圆为方”的道理难以理解。这时可借助计算机辅助教学演示，把一个圆2等分，用红蓝表示两个半圆，再把两个半圆分成8个相等的小扇形，让小扇形一个一个地从圆中“飞出来”，排成两列，拼成一个近似长方形闪烁显示。再依次进行16、32等份的方法割补，让学生通过对比，直观地看出等分的份数越多，越接近长方形。在此基础上，再通过移动演示，使学生建立圆半径、圆周长的一半和所拼成的长方形的长、宽之间的联系，从而推导出圆面积的计算公式。这样教学将一个复杂的化圆为方、化曲为直的问题通过分割、拼合展现出来，减缓了学生思维、推理的难度，有利于突破教学难点，也为学生实现由具体感知到抽象思维的飞跃架设通道。



（四）、启迪想象思维，提供创新空间。



《大纲》指出：数学教学的主要目标之一就是培养学生的抽象思维能力。



数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学。中学阶段由于刚刚接触立体图形，空间想象能力较差，运用现代媒体手段，充分挖掘教材，有利于丰富表象，引发联想，启发思维，化繁为简，化难为易，启迪学生进行全方位、立体的思维，展开想象的翅膀。



总之，多媒体的运用能丰富课堂教学的形式，突破教学难点，加大课堂教学的容量。这样，充分运用多媒体课件辅助教学的优势，为学生提供丰富的感性材料，化静为动，化抽象为具体，激发学生学习的积极性，调动学生多种感官参与活动的主动性，使学生学习的积极性和主动性得到充分的发挥。做到了融基础性、科学性、直观性、实践性于一体，真正做到了追求最优化的教学效果。我深信，随着现代信息技术的不断发展和普及，随着网络教学的逐渐完善，只要我们大家共同去努力、去开发、去研究，数学教学的明天会更加辉煌、更加灿烂！