信息技术与农村初中数学教学的研究

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信息技术与农村初中数学教学的研究
摘要：信息技术与数学教学内容的整合，可实现教学内容由抽象向直观、由静态向动态的转变。可有效地改变教学方式和学习方式，提高数学课堂教学的效益。现代信息技术与学生评价整合，使评价主体多样化，充分发挥评价的激励作用。
关键词：信息技术   初中数学   整合   效益   激励
以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、网络教室、校园网和因特网等。信息技术与数学课程整合是指在数学课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和数学课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融合为一体，从根本上改变传统教和学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方法。信息技术与数学学科教学整合的最终目的是追求教学效果的最优化，有利于培养学生的创新精神，提高学生的各种能力。
　　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，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。现根据教学实际，浅谈对信息技术与初中数学课程整合的探索。
一、信息技术与数学教学内容的整合，可实现教学内容由抽象向直观、由静态向动态的转变
    1．实现数学教学内容由抽象向直观的转变
数学是一门推理演绎的科学，高度的抽象性是数学的学科特点。由于多媒体不受时空的约束和微感、宏观的限制，将教学内容所涉及的事物、现象、过程，借助于大量的图片、动画和影像资料再现于课堂，让学生通过对事物的形状、声音、色彩以及发展的规律进行形象地观看，使抽象问题具体化，缩短了事物与学生之间的距离，使学生在形象直观中获取知识，促进他们新的认知结构的形成。信息技术支持下的数学教学，函数的各种表示（代数、图象、表格）之间的联系可以得到明确的展现，像二次函数的系数、指数（对数）函数的底数等如何影响函数图象、函数图象的伸缩（平移）变换与函数解析式之间的关系等得到直观清晰的表达。而传统教学中对这些内容的处理往往是语言与板书的叠加，学生难以消化和接受。再如，在课件《生活中轴对称》的制作中，我利用网络展示了生活中大量的轴对称图形，又利用蝴蝶飞舞的视频吸引学生注意力，然后将一只蝴蝶框定放大成为平面图形；在讲授多面体的展开图时，学生和教师都可以充分利用实物，给正方体的六个面标上字母A、B、C、D、E、F，但由于实物不透明，学生观察不方便。因此，我利用《几何画板》做了个正方体，给六个面着不同颜色并标上字母且可透视，再结合实物进行教学，这一过程让学生直接感受到数学来源于自然，抽象于实践，创设了数学教学的良好情境，建构了较理想的学习环境，收到了较理想的教学效果，使学生比较自然地接受数学概念，同时开阔了学生视野，有助于发散思维的培养。
    2、实现数学教学内容由静态向动态的转变
计算机具有信息加工的功能，能够描绘静态和动态的图像，从而能展示数学概念形成发生发展的背景和过程，有助于对数学概念的感知和理解，帮助学生从感性认识过渡到理性认识。如在讲圆柱、圆锥、圆台的生成时，如果按传统的教法，让学生展开“想像”，则对那些想像能力相对薄弱的学生而言，困难不小。若采用《几何画板》工具软件，就可以轻松地表现圆柱、圆锥、圆台的生成过程，使学生认识到圆柱、圆锥、圆台定义中所说的“曲面”（包括圆面），从而达到正确、轻松地理解上述概念。再如，为了讲清三角形的重心、垂心和外心之间的关系，用鼠标拖动三角形的边或顶点，观察三角形的形态变化和度量值的变化，通过观察、分析、归纳，很容易得出：“任何三角形的重心、垂心、外心共线，且垂心到重心的距离与重心和外心的距离之比为2”。概念的抽象是要揭示一般事物的共性和本质特征，动态图形能创建一种情境，促使学生通过观察动态图形的不变性质，归纳事物的共性和本质特征。计算机的动态变化还可以将数与形有机的结合起来，把运动和变化展现在学生面前，使学生由形象的认识提高为抽象的概括，培养起良好的思维习惯。不仅如此，利用计算机呈现数学对象的动态变换过程时，奇妙的图形变换，可以使学生领略数学奇异之美；各种图形的有机结合、逐步发展，展示了数学的和谐之美；通过图形的旋转、翻折，表现出数学的对称之美。通过对不同的图形与元素的着色，展现出一幅幅五彩缤纷的美丽画卷，可以使数学教学内容中那富有诗情画意的美的因素得到充分的展示，有利于学生人文精神的培养。更重要的是计算机强大的处理数据的能力，可以实现教学内容的切换和选择，以提供“直觉”素材，使抽象的数学思维成为动态的、“可视”的，从而实现特色教学。信息技术与数学学科的整合，实现了数学教学由静态向动态的转变，使得数学课堂教学成为一个在教师引导下的学生积极参与、思维能力得到锻炼的过程。
在教学中，正是利用信息资源跨越时间界限的特点，将信息技术与教学内容进行有机结合，使教学内容变得丰富多彩，更贴近生活，更具有时代特点，同时也使老师改变了传统观念，给教学内容赋予了新的内涵，使教学内容活起来，使课堂充满活力。
二、信息技术与数学学科的整合，可有效地改变教学方式和学习方式，提高数学课堂教学的效益
目前我们学校的教学形式主要是班级授课，即学生在校集中授课，受教学时间、学生人数的统一限制，传统的教学模式中，学生学习方式较单一、被动，缺少自主探索、合作学习，独立获取知识的机会。因为传统教学的模式决定了教学必需照顾整体，而教学的“一刀切”就满足不了每一个学习者的要求。要因材施教必需要有教学的个别化，数学教学除了集中还需要有分散，需要有针对个体或小组的学习环境。新课标把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，要求教师要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。改革现行的学科教学方法，使其适应信息环境下的学习要求，看来是刻不容缓的。现代信息技术将有效地改变教学方式，提高数学课堂教学的效益。它将成为数学课程的资源，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采的教育环境和有利的学习工具，为所有的学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，丰富学生数学探索的视野，为一些有需要的学生提供个体学习的机会，以便于教师为特殊需要的学生提供帮助。它能为教学提供并展示各种所需的资料，包括文字，声音，图像，并随时抽取和播出，互联网在教学活动中的应用日益广泛，它在获取资源和进行交流等方面的作用和价值越来越多的表现出来，它将成为一种不可或缺的课程资源。

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如在讲八年级《勾股定理的应用》一节时，在本堂课的引入和高潮部分都以实际问题的数学化为基础，增强学生的兴趣，同时让学生看到数学的巨大魅力。课件以网页形式发布在互联网上，分为五个页面，学生可以自由切换。但是，在页面的排列上按照知识的科学性为序，从产生到运用，从易到难，方便学生自学。同时，例题以中考题为基础，进行适当的改编，增强了开放性，给学生自主探索的空间。最后，课件强调了师生的互动性。对学生的不同解题过程，通过网络在屏幕显示，起到了交互作用。不仅使学生很快地了解自己的学习情况，加深学习体验，而且教师也可从中获得教学反馈信息，及时采取补救措施，使教学过程向教学目标靠近，实现真正意义上的分层教学和个性化教学，从而改变以往运用传统的教学手段，学生在练习纸上整理数据，教师很难了解到学生整理数据的全过程，教学的实效性很难把握等结果。而网络环境的互动性，大信息量传载功能正可以解决这些问题，使师生及时地掌握各小组整理的全过程计算机将正确、错误的评价以及提示、指导、建议等信息及时反馈给学生。有利于学生在自主探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，同时获得广泛的数学活动经验。
实践表明：信息技术引入数学教学正好满足了不同层次的学生学习不同数学的这种要求。学生可以用这类数学教学软件自学和复习，他们想学什么内容就学什么内容，想看几遍就看几遍。过去教师“一对全体”的教学现在可以用“一对一”的人机交互方式补充，此外，学生可以通过与自己选择的学习伙伴相互讨论，通过与教师的及时交流，在课堂上信息交互的机会大为增加，而且极有针对性。在课后教学软件还可充当教师的助手及时辅导。考虑到教学网络的发展前景，教师可对学生提供全天候的服务。过去学生围着教师转，现在是教师围着学生转，学生是学习的主体，教师能够面对每一个学生。转变的是教师的教学方式和学生学习的方式，而学生将是现代信息技术的直接的受益者。
三、现代信息技术与学生评价整合，使评价主体多样化，充分发挥评价的激励作用
《新课程标准》中，充分强调了评价在数学教学中的重要作用，“评价的主要目的是为了全面的了解学生对数学学习历程，激励学生的学习和改进教师的教学，应建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系，对数学学习的评价要关注学生学习的结果，更要关注学生的学习过程，要关注学生的数学学习水平，更要关注学生在数学活动中表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，建立信心。” 评价虽然是数学教学的重要组成部分, 而一提到评价，许多人首先想到的是考试，想到的是教师评语。以往的评价标准是把数学评价作为一个筛子,更多的是起到选择与淘汰的作用，结果导致一代又一代的年轻人对数学没有兴趣，在数学面前自信心受到极大伤害，很多人以一种被淘汰的心态走向社会，这种心态会影响他们一生的发展。这种传统的评价方式过分强调了甄别与选拔的功能，尚未发挥评价促进学生发展，提高教师教学水平和改进教学实践的功能。
现代信息技术以它强大的互联网的优势可以在学生评价中起到较好的作用。它可以使评价主体多样化，在评价学生平时的学习时,可以以邮件或是校园网中的bbs等形式使学生学生开展自评和互评,而不仅仅局限于老师对学生的评价,也可以让学生家长参与评价过程。老师还可以鼓励学生写一些自评，在评价方法上，将自我评价，学生评价，学生互评，教师评价，家长评价等评价主体结合起来。既注意关注学生的个性差异，保护学生的自尊心和自信心, 充分注重学生的个别差异，评价使所有的学生都能从头做起，抬头做人。挖掘了学生的主体因素，又将课堂评价扩展和延伸，通过实践，发现学生对这种形式的评价很重视，认为评价及时，可以随时和老师沟通，同时也知道了自己在哪一方面不足，明确了自己今后继续努力的方向。从客观的角度了解自己的学习状况，便于及时改进课堂学习情况，教师可以根据学生实际情况充分关注学生个性的差异，发挥评价的激励作用，保护学生的自尊心和自信心。这正是传统的评价方式不可比拟的。信息技术与课程评价整合后，将带来评价观念和评价手段的革新，信息技术可以作为自测的工具，有利于学生自我反馈，也可以作为教师电子测评的手段，优化了评价过程，革新传统的课程评价观与方法。
信息技术与数学课程整合将有利于营造新型的学习型社会，营造全方位的学习环境。 无疑将是信息时代中占主导地位的课程学习方式，必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。