中学数学获奖论文浅谈信息技术与初中数学教学的整合

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中学数学获奖论文浅谈信息技术与初中数学教学的整合
湖北省利川市谋道初级中学  吴代群
[摘要]：
爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”没有兴趣，学生主体参与的活动将是勉强的。学生的学习兴趣对激发他们的学习动机，调动学习积极性起决定作用。一旦激发了学生的学习兴趣，就能唤起他们的探索精神和求知欲望。而计算机集文字、图形、音频、视频等多种媒体于一体，给学生一种耳目一新的感觉，使表现的内容更充实，更形象生动，更具吸引力。且形象逼真的屏幕图象和动画能将教师用语言和教具演示难以解决的问题进行形象化处理，使学生更能体会到事物的本质。
[关键词]：
初中数学  反馈  整合  有效性  刺激
初中数学与信息技术进行课程整合，目的是为完成教学目标服务。不能为形式上的多样化而失去教学的方向。用信息技术可以产生丰富的视听效果，以此来刺激学生的感官，可以激发他们的学习兴趣。那么如何运用信息才能起到相得益彰的作用呢？
    1、 巧借信息技术的交互性，激发学生学习数学的兴趣和充分体现学生的主体作用
    人机交互是多媒体计算机的显著特点，多媒体计算机可以产生出一种新的图文声色并茂的、感染力强的人机交互方式，而且可以立即反馈。这种交互方式对于数学教学过程具有重要意义，它能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，因而形成学习动机。
    初中数学复习课或习题课，特别适合人机交互的学习环境，因为初中数学教师完全有能力制作这类课件，从前置知识复习，精选例题讲解，到巩固练习作业，每一教学环节都可以设置成不同的层次，学生根据自身情况，选择性地进入相应层次，当然还有机会进入高一层次。这种交互性所提供多种的主动参与活动，就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件，从而使学生能真正体现出学习主体作用。
    2、 巧借信息技术提供的外部刺激的多样性，有利于学生对数学知识的获取与保持
    信息技术提供的外部刺激是多种感官的综合刺激，它既能看得见（视觉），听得着（听觉），还能用手操作（触觉），这种多样性的刺激，比单一地听老师讲解强得多。同时信息技术的丰富性、交互性、形象性、生动性、可控性、参入性大大强化这种感官刺激，非常有利于知识的获取和保持。
    （1） 化无形为有形。初中数学理性知识成分太重，传统的教学只片面强调逻辑思维训练，缺乏充分的图形支持，缺乏供学生探索的环境，于是只能靠学生的死记和教师的说教了。比如，初三几何“点的轨迹”，学生最终会知识“轨迹”是一些直线或射线，但学生对“轨迹”是毫无想象力的。《几何画板》能有效地解决这一问题，它显示的“点”一步步地动态有形地组成直线或射线，旁边还能显示轨迹中“点”的条件，这种动态的有形的图形是十分完整的，清晰的，它远远超出老师“把轨迹比喻成流星的尾巴”。

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学习兴趣与学习动机是学生学习的动力源泉，如果解决了动力不足或动力缺乏问题，那么学生的学习障碍就几乎解决了一半。信息技术与学科整合教学在解决这个难题上发挥了很大的优势。如：对“轴对称”概念的教学，教师可以利用几何画板制作一只会飞的蝴蝶，这只蝴蝶既能吸引学生的注意力，又能够让同学们根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象很快就理解“轴对称”的定义，并受此现象的启发还能举出不少轴对称的其他实例。这时，再在屏幕上显示成轴对称的两个三角形，时而让三角形动起来，时而隐去显示一些线段或延长线。在这种情景化的教学中，学生们一点不觉得枯燥，相反在老师的引导和启发下他们会始终兴趣盎然的认真观察、主动思考，学生们很自然的理解轴对称的定理，从而实现了对知识意义的主动建构。学生在课堂上注意力的明显提高，增强了学习的主动性，不再把学习当负担。
    （2） 化抽象为直观。初中数学的概念教学是教学中的难点，学生几乎被动地从教师那里接受数学概念，只有靠强化记忆知道概念的共性和本质特征。
    （3） 化静止为运动。运动的几何图形更加有效地刺激大脑视觉神经元，产生强烈的印象。初中几何《圆》这一章，各知识点都是动态链接的，许多图形的位置发生变化，图形间蕴藏的规律和结论是不变的。熟悉《几何画板》的教师，无一例外会用《几何画板》来演示“圆幂定理”，即相交弦定理→割线定理→切割线定理→切线长定理，鼠标一动，结论立现，效果相当好。
     3、 巧借信息技术的丰富资源，培养学生的创新精神和发现式学习
      信息技术的丰富资源，能为数学教学提供并展示各种所需的资料，包括文字，声音，图片，视频等，能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，开阔学生数学探索的视野。
4、信息技术与数学学科教学整合能充分地发挥学生主体性、实现个体化学习。
      作为学生学习的组织者、引导者与合作者的教师，应在学生力所能及的范围内，让他们自己跳起来摘果子，使之真正成为学习的主人。凡是学生自己能探索出来的，决不代替；凡是学生能独立发现的，决不暗示。如：在《解决生活中的数学问题》一课时，教师在课堂教学过程中只是作为一个组织者、引导者。学生通过教师制作的课件（同时出现多个场景），自由的选择一个优美场景，从中发现一些有关的数学信息、提出问题并根据自己已有的知识经验来解决生活中的数学问题。在学习过程中，如遇到困难可请求别人帮助，也可退出此场景再进入其它场景继续进行学习。充分发挥了学生主体性，实现了个体化学习，培养了学生的自学能力，同时为学生创新精神和创新能力的培养做好了充分的准备。
     5、信息技术与数学学科教学整合能够有效地帮助学生构建新的知识结构。
     信息技术与学科教学整合为学生创建了良好的认知环境，为学生掌握新知识提供了捷径。构建学生的认知结构，数学教学必须改变只着眼于学生知识的积累,以掌握知识的“量”的多少来判断教学质量的高低，而忽视使学生从数学知识的内在联系上把握数学知识结构的现状。在教学时，充分发挥信息技术的优势，可用来展示知识脉络,能有效地帮助学生构建数学知识结构。

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例如，在立体图形体积计算的总复习中，根据各种立体图形体积计算公式间的内在联系，设计了一个课件用来表现立体图形的体积计算公式的推导过程和它们之间的关系。长方体的体积公式是用实验的方法推导出来；正方体又可看作是长方体的一种特例，它的体积公式不难得出；圆柱体的体积公式是将圆柱体转化为一个近似的长方体(按教材中的方法:将其等分成若干份，份数越多，拼成的形体愈接近于长方体)而推导出来的；圆锥体积的计算公式又是以圆柱体的体积公式为基础而推导出来的。课件的形式显示了教材中的立体几何知识结构和知识之间的内在联系。在这里,运用信息技术给学生提供了一个脉络清楚的知识结构。教师在教学时利用语言把知识之间的联系及规律表达出来:并且，教师要注意调节、完善学生的思维.从而展现教材中的数学知识结构的转移，即实现了学生的认知结构的构建和重组。
     6、信息技术与数学学科教学整合能够培养学生的思维能力。
     心理学研究表明：人类的认识活动是从感性认识到理性认识的。这是人类认识过程要遵循的一般规律。但是,学生在学校学习的知识，一般都是前人在实践中长期积累的间接经验,它不再是感性的，在教学过程中，解决这种直接经验与间接经验、实际与理论间的矛盾，利用信息技术是一种行之有效的手段.尤其是多媒体计算机，可以把文字、图形、声音、动画、视频图像等信息集于一体。教学中使用多媒体技术能使学生获得极为丰富的、生动形象的感性知识.例如,教学“平行四边行面积的计算”，首先让学生用数方格的方法初步感知平行四边形与长方形的联系，再在多媒体计算机上动态演示，用“割补法”推导平行四边形面积公式的过程。引导学生有序地观察演变过程，让学生在观察平行四边形至长方形的转化过程中，理解“长方形的长和宽分别相当于平行四边形的底和高，长方形的面积就等于平行四边形的面积”，最后要求学生仿照图的方法剪一剪，拼一拼，.整个过程演示与讲解观察与操作融为一体，从不同的角度丰富了学生的感性认识，为学生准确地理解和掌握平行四边形面积的计算公式奠定了坚实的基础。
      7、信息技术与数学学科教学整合能够扩大学生的信息量，提高学习的质量和效果。
      以计算机网络为主的信息技术为教学改革提供了机遇，实现信息技术与学科整合是教学改革的手段和方法。如今，计算机网络教学实现了资源共享，多媒体教育教学资源库提供了针对性的海量素材，这在以前的传统教学中都是无法实现和不可想象的。发挥学生的主动性，积极实现个性化教学，已有了充分的条件。网络时代就要求我们引导孩子们融进网络生活。在网上孩子们可以自由地耕耘、涉猎，开阔了眼界，丰富了知识，掌握了许多终身受益的方法。
      当然，初中数学与信息技术的整合，并非强调所有的数学内容都适合计算机辅助教学，它只可巧用，不能滥用。就如《数学课程标准》所指出的，我们不提倡用计算机上的模拟实验来代替学生能够从事的实践活动；我们不提倡利用计算机演示来代替学生的直观想象，来代替学生对数学规律的探索。凭风巧借力，送我上青云，初中数学的课程改革只有巧借现代信息技术的优异性能，才能使二者的有机整合提升到一个新的高度，从而达到优化数学的学习过程和学习资源的目的。