浅谈信息技术与高中数学教学的整合

  【摘 要】 数学与信息技术的相互促进与紧密结合，不仅形成了作为高新技术的核心成分和工具库的数学技术，也深刻地改变了数学的教学模式和学习方式，创设了新的教学学习环境。
  【关键词】 信息技术；数学教学；整合；研究；反思

　　新一轮课程改革的到来，使得教师更加关注如何进行信息技术与数学课程的有机整合，从而提高课堂教学的有效性.本文通过信息技术与高中数学教学整合的现状，信息技术与高中数学课程整合的作用，信息技术整合高中数学教学作出的实验和尝试以及信息技术与高中数学教学整合的反思，力求对一线数学教师起到抛砖引玉的作用，更好地实现新课程目标。
　　一、问题的提出：
　　以数字化、多媒体、智能化、网络化为特征的现代信息技术，正在改变人们传统的生活、学习和工作方式。以信息化带动教育现代化，教育信息化以成为社会信息化的重要组成部分，技术发展的趋势是不言而喻的。
　　当前，以计算机技术为主体的信息技术的发展深深地影响了世界，也深刻地冲击和改变了整个数学世界。信息技术使当今数学变得更加现实，使数学模型思想发展到了前所未有的水平。在信息技术的支持下，数学家把头脑中的“数学实验”变成现实，对精深的数学概念、过程进行模拟。一道很难的计算题、一个很难想象的函数图象、一道复杂的方程，甚至是一个我们很难作出的几何图形等，只要给出起算法，就能通过信息技术得到完美的解决。由此可见，信息技术使得数学思想容易表达了，数学方法容易实现了，数学与现实的联系更加紧密了。
　　二、理论依据：
　　1、现代教育技术理论
　　当今时代是信息时代，特别是多媒体技术、互联网络、信息高速公路的迅速发展，极大地改变人们的工作、生活及互相沟通的方式。也改变了教师的教学方式和学生的学习方式。“现代教育技术就是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教与学过程和教与学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学优化的理论与实践”。
　　2、教育学理论
　　根据教育学的基本理论，信息技术与教学整合，利用多媒体以及网络教学，是一种很好的直观性教学手段，有利于学生很好的理解，有利于提高教育教学质量。根据教育学的基本学习理论和建构主义学习理论，教师是教学过程的组织者、指导者、知识意义建构的帮助者、促进者，教学资源的提供者、设计者；学生是知识意义的主动建构者，是学习的主体；教材所提供的知识是学生主动建构意义的对象；信息技术与教学整合，信息技术是创设学习情景、学生主动学习、协作探索，完成知识意义建构的认知工具，有利于提高教育教学质量。
　　3、心理学的基本理论
　　根据心理学提出的“注意和兴趣是影响教学质量的重要因素”的理论。在教学中恰当地运用信息技术环境教学，声情并茂，协调学生多种感官的接受能力，无疑对激发学生的学习兴趣有着积极的意义。
　　三、信息技术与高中数学教学整合的现状：
　　目前信息技术与学科教学整合主要有三种形态：
　　1.多媒体信息组合演示为主，即以教师使用信息技术为主的多媒体演示型教学模式。它是教师目前运用最早、最为得心应手的主流形态。
　　2.网络环境下学生自主探究学习，即?多媒体计算机和互联网能提供表现丰富、互动性强的学习环境，让学生更多、更好地获取关于客观事物规律及内在联系的知识，帮助学生进行积极的意义建构，这是信息技术与学科教学整合的典型形态。
　　3.基于互联网资源的研究性学习，即围绕某项专题，利用网络搜寻与专题相关的信息，并对信息进行加工处理，以达到完成研究探索的任务。它是研究性学习与信息技术整合的一种开放形态，是现代教育的一种新形式。
　　四、信息技术与高中数学课程整合的作用：
　　（一）利用信息技术呈现以往教学手段难以呈现的内容：
　　1.动态展示图像变换
　　在《函数的图像》一节的教学中，用《几何画板》制作课件，把均设为参数，通过参数变化，向学生展示周期变换、相位变换和振幅变换，同时还能展示由的图像通过变换得到的图像的全部过程。
　　2.让几何体动起来
　　在立体几何的教学中，以往都是用教学模具辅助教学，给学生以直观形象，但几何模型难以展示图形内部的几何关系，更不能动态变化，在旋转体的定义教学中，用课件可以清楚地让学生看到圆柱、圆锥、圆台分别是矩形、直角三角形、直角梯形绕一边旋转而成。在“侧面积”教学中，通过课件可以展示各种多面体和旋转体的侧面展开图。在体积的教学中，通过课件展示斜棱柱与直棱柱、正棱柱之间的关系，展示圆柱、圆锥、圆台之间的关系。
　　（二）信息技术与课程整合能优化课程结构，提高课堂效率。
　　1.抄题不再费时，背景一目了然
　　几年以前，我们学校还没有多功能教学平台，教学主要是靠讲解和板书。现在有了多功能教学平台，图像、声音、文字等多种媒体有机结合，旧的教学结构发生了改变，课堂容量增大，课堂效率得到了提高.以前最怕教的是应用题，题目要抄一大黑板，问题的背景难以说清，现在有了多媒体平台，题目用powerpiont或是几何画板在屏幕上工整地展示出来，既清楚又快捷，还可以配上图片和动画，问题的背景一目了然。
　　2.小结课学生自主学习
　　以前的章节小结老师总是不敢让学生自己完成，主要原因是时间紧，一节课如果把时间给学生后，老师就没有时间讲解，不讲总不放心，所以教师干脆把总结好的东西合盘担给学生，老师边讲边写，学生边听边抄。现在我让学自己归纳总结，然后在全班交流，老师最后展示事先准备好的总结，学生取长补短，不断完善，不仅巩固了知识，而且学会了学习。
　　3.练习讲评课分层教学
　　练习讲评课也是以前“头痛”的课型。讲得太细，浪费了优等生的时间；讲得太粗，后进生又留下许多疑问。有信息技术作支持后，我常把练习讲评课分为四步进行，第一步：公布结果，让学生先知道哪些对哪些错；第二步：自主探究，让学生自己找出自己的错误并在小组讨论；第三步：疑难点拨，对小组讨论不能解决的问题进行点拨。第四步：展示过程。将一些疑难题的解题详细过程展示给部分基础较差的同学看，同时出一些思考题让基础好的同学做。这样既体现了学生学习的自主性，也照顾到学生在学习上的个体差异。
　　五、信息技术整合高中数学教学作出的实验和尝试：
　　（一）利用信息技术，创设情景、化静为动，培养学生的好奇心和想象力
　　大家知道，好奇心和想象力是形成创造性思维的首要条件。因此我在教学时尽可能利用情景的创设，来激发学生的好奇心和想象力。
　　（二）利用信息技术，通过做数学实验综合训练思维能力和培养创新意识
　　直觉思维、形象思维、逻辑思维是数学学习必不可少的基本思维形式，在教学过程中让学生通过做“数学实验”主动发现，主动探索，实现三种思维的结合，不失为一种很好的培养方法。例如，我在教学高中《正弦定理》时，运用几何画板软件在电脑上现场画出一个三角形，请学生用鼠标拖动三角形任意一个端点，自己观察和发现：无论三角形的位置（横放、竖放、斜放）、形状（锐角三角形、直角三角形、钝角三角形）和大小怎么变，让学生观察，，对同一个三角形是不变的。最后自己得出正弦定理。这样的教学由于是学生自己实验、观察得出的结论，学生对该定理的理解和掌握比传统教学要深刻得多。
　　（三）利用信息技术，利用计算机进行知识复习和学习评价
　　在课后，可以利用一些辅导软件来复习和巩固某些已经学会的知识和技能。我们在自己设计软件的同时，也可以借鉴和利用别人开发的软件，让学生在课后学习。
　　六、信息技术与高中数学教学整合的反思：
　　（一）学科整合使课堂更开放
　　在某节课中，我设计了数学实验，让学生自主探索过一定点的直线与双曲线的交点个数，从而总结任意直线与双曲线的位置关系。在实验过程中学生可以移动定点到任何位置，而且类型的种数没有事先知道，由学生自主探索，这样的研究过程已经具有开放性。但是学生毕竟是在老师设计的研究方案下研究，假如数学实验的方案由学生设计好，并制作成课件，那么使研究更具有开放性，也全面地锻炼了学生的各种潜在能力，使探索过程更接近于数学家们研究数学的过程。当然，这需要老师和学生具备更强的信息技术能力。
　　（二）学科整合使难点的突破更有方向性
　　在探索过一定点的直线与双曲线的交点个数情况时，学生先找到其中的三种类型，而定点在双曲线的渐近线上的两种类型是本节课的难点，有这两种类型增加了探索的难度，提高了学生探索的热情，激发了学生的求知欲。在老师的点拨下，学生猜想验证、合作交流，终于完成了探索。但是我总感到探索过程较盲目，信息技术与学科的整合没有很好地突破这个问题，使得探索更具有方向性。这还有待于我们在探索和实践中改进。
　　（三）信息技术不能完全代替“手工操作”
　　在老师设计的数学实验中，学生自主操作、合作交流地学习新知识，老师实现了基本“无纸化”的教学，这样也造成学生的个别数学技能的缺失，如基本作图技能、计算能力等。因此不能盲目彻底地进行“无纸化”教学，不能把信息技术完全代替“手工操作”。例如已知直线和双曲线的方程，要判断交点个数，应在下一节进行补强，也就是说让学生用笔和纸进行“手工操作”来解决此类问题。
　　总之，数学课程与信息技术的整合，改变了我们传统的数学教育思想与教学模式。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，提高了学生学习数学的兴趣；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。
　　参考文献：
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　　[2]章剑卫 姚灶华《信息技术与课程整合的研究与实践》
　　[3]严士健 张奠宙 王尚志.《数学课程标准解读》 江苏教育出版社 2004年
　　[4]苗逢春 吴良辉 《信息技术与学科整合的探讨》 辽宁基础教育教研网2003年6月
　　[5]林君芬 余胜泉 《信息技术与数学教学整合的教学模式研究》