信息技术与数学教学有效整合利用的几点思考.doc

信息技术与数学教学有效整合利用的几点思考
马才平
随着社会信息进程的日益加快，人类面临一个新的教育命题：掌握和运用信息技术。《数学课程标准》前瞻性地指出：数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术……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精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。
以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机，教室网络，校园网和因特网等。作为新型的教学媒体，当数学教学与它们密切整合时，它们能为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境，它们能为数学课程改革提供全新的教学方式和学习方式。
初中数学与信息技术的整合，是从数学教学的需要出发，确定哪些环节，哪些教学内容适合使用现代信息技术，并选用合适的软件，创造相应的学习环境，推进现代信息技术在数学中的辅助教学，达到优化数学教学的作用。
一、把信息技术和数学教学结合起来，有利于激发学生的学习积极性
心理学研究表明“儿童是有个性的，他们的活动受需要和兴趣的支配。一切有效的活动须以某种兴趣作为先决条件”。由此可见“兴趣是学生最好的老师”。学生之所以对数学感到枯燥、无味、怕学，其原因之一是由于数学知识本身的抽象性和严谨性所决定的，再者就是受传统教学手段和方法的局限，不能有效激发学生的学习兴趣。《新课标》中强调指出：我们在教学中必须“关注学生学习兴趣和经验在信息技术的教学环境下，教学信息的呈现方式是立体的、丰富的、生动有趣的！面对如此众多的信息呈现形式，小学生一定会表现出强烈的好奇心理，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，极大提高学生的参与度。例如,我在教学《平移和旋转》时，从学生实际生活的例子引入，激发学生带着强烈的求知欲参与《平移和旋转》的学习活动。用多媒体出示物体的录象，开窗的运动、开冰箱的运动、观光电梯等物体的运动，初步揭示平移和旋转的概念。在这个基础上，从“生机勃勃的森林小动物”晨练情景引入，从学生感兴趣的动画画面中，体验和理解平移和旋转。这堂课一开始的这样设计，就将同学们的求知欲完全调动了起来，新知的学习成了同学们内心的需要。
二、利用信息技术可以更好地开展数学实验
传统的初中数学教学中，我们经常利用实验的方法去探索和研究数学问题，如教具演示、构造模型、特殊值验证等。但是，现代信息技术的发展已经为我们提供了进行数学实验教学的更有利的条件和时机。利用信息技术开展初中数学实验教学，打破了传统实验模式的束缚，为学生进行建构性学习提供了有利的平台。运用信息技术可以形象直观地揭示数形关系，模拟数学概念和数学知识的发生过程，为学生提供交互式的学习环境，从而引导学生亲自参与到数学问题的探索和解决之中。
1、变“听数学”为“做数学”
教育的本质在于参与，即充分调动学生的积极性、主动性和创造性，让学生最大限度的参与到教学中去，让学生用自己的思维方式，主动地获取知识。在初中数学实验教学中，学生通过操作计算机，真切的体验数学知识的形成过程，在“做数学”中发现数学，不仅有利于学生对数学知识的理解和掌握，而且有利于激发学生潜在的探究创新意识。
如在“一次函数的图象与性质”的教学中，我跳出传统的“老师讲、学生听、最后练”的教学框架，而是让学生利用计算机的自动绘图功能，通过对一次函数图象（直线）的拖动，观察不断变化的数据，思考着几个变量之间的关系，最终自己发现和归纳出图象与系数的关系。这样的数学学习活动，已不再是单纯地依赖模仿与记忆，而是通过动手实践、自主探索，主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流在教师适时适度的指导下，学生可以根据自己的兴趣和爱好进行有方向性的学习和探究，这样的数学学习活动应当是现实的、有意义的、富有挑战性的。
2、形象直观地揭示数形关系
数和形是初中数学的两大支柱，数形结合思想就是通过数与形（以数解形，以形助数）处理数学问题。在初中数学中，诸如函数图象的形成、图形的变换、方程解的几何意义等，都可以利用信息技术的直观演示功能，运用动画模拟、过程演示、内容重放等手段，将抽象的数学知识直观形象、变化有序地展示在学生面前，并引导学生观察、思考。
如在“反比例函数的图象”的教学中，传统教学的难点有两个：一是双曲线的形成，二是对双曲线与两坐标轴无限逼近的理解。为了突破这两个难点，我一改传统的“教师示范———学生模仿———师生讨论”的教学模式，把学生带进计算机教室，并为他们提供一个画图软件，然后让学生利用这一媒体技术，在教师的指导和帮助下，通过给自变量赋与更多的不同的数值，让学生自己来“绘制”出双曲线，并最终发现和归纳出反比例函数的图象及其性质。这样的数学活动，不是独立地理解数与形，而是自然而然地由数到形，加深了学生对反比例函数的图象与性质的理解与掌握。
3、验证和发现数学规律
计算机具有极其强大的运算功能和图形处理能力。利用“几何画板”中的测量功能，构造动态数学模型和数据图表，可以动态的保持给定的几何关系，便于学生自行动手在变化的图形中发现恒定不变的几何规律，有效地发展学生的空间观念，帮助学生认识和掌握规律，提高思维能力。
例如，在探究等腰三角形的性质时，我让学生利用“几何画板”先作一个任意的等腰三角形，画出底上的中线、高线和顶角平分线，并测量出它们的长度；然后拖动顶点，观察在三线的长度发生变化时，点的位置所发生的变化（学生很直观地就会发现、互相重合），进而启发学生从实验结果中去寻找等腰三角形的“三线合一”的性质。在这一教学活动中，教师只是给学生提供了一个问题背景，而让学生自己动手实验、观察、比较、验证、归纳、结论，亲历数学知识的发现过程，从而使等腰三角形“三线合一”的性质很自然地纳入到学生已有的知识结构中，不仅使教师摆脱了“说不清楚”的窘境，而且体现了“学生为主体”的教学原则。
再如，在“勾股定理”的教学中，我先让每位学生利用“几何画板”画出任意的直角三角形，并利用软件的度量功能，测量三边的长度，结合小组讨论的形式，进行猜想和发现；然后再改变直角三角形的形状，对发现的规律进行一般性验证；最后填写实验报告，用数学符号和文字语言阐述这一规律，并设法进行数学证明。通过这样的实验过程，勾股定理不再神秘，不再可畏，许多学生都戏言：如果我生在那个年代，这个定理该以我的名字命名了……。
4、引导学生主动地进行问题解决
在信息技术环境中，“多元联系表示”得到充分发挥，它为学生提供了交互式的学习环境。许多计算机软件不仅是一种多媒体的演示工具，而且也是一种帮助学生探索和理解的工具，它丰富和扩展了数学活动的内容和形式。教师可以引导学生通过实验进行测量和计算，提出假设并予以证明或否定，从数学模型的建立到演示、从性能预测到规律的探求，从而让学生学会提出问题、分析问题，并进而解决问题。
如对于问题“顺次连结任意四边形的四边中点，围成一个中点四边形，则四边形是什么四边形？试证明你的结论”的解决，我引导学生进行如下的探究：①画图：学生利用“几何画板”制作一个任意的四边形（四个顶点可以任意拖动）及其中点四边形；②探究：任意拖动四边形的一个顶点，以其改变它的形状，发现四边形的形状也随之发生改变；③猜想：中点四边形的形状由原四边形的什么性质决定？④验证并结论。这样给学生留下更多的思考空间，让学生在已有的知识基础上解决问题，并继续发现新问题，提出新结论，有助于培养学生的反思意识和问题解决的能力。
三、把信息技术和数学教学结合起来，有利于培养学生的探索和发现能力
数学教学过程，事实上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究，探索的过程，继而对其进行延拓，创新的过程。于是，教师如何设计数学问题，选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境，因此，教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。例如,在教学《平移和旋转》时，在学生已体验和理解平移和旋转的基础上，让学生观察三种不同门的运动方式，并根据已有生活经验正确安装。在课上又进一步利用网络的优势，安排学生在“七巧板”上感受平移和旋转的运动方式。由于“七巧板”既能创设情境又能让学生主动参与，所以能有效地激发学生的学习兴趣，使抽象、枯燥的数学概念变得直观、形象，使学生对更乐意学数学。让学生把“七巧板”上的图形移一移转一转，去主动发现、主动探索，不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力得到较好的训练，而且还有效地培养了学生的发散思维和直觉思维。
四、把信息技术和数学教学结合起来，有利于帮助学生获取技能和经验
数学是集严密性、逻辑性、精确性、创造性与想象力与一身的科学，数学教学则要求学生在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断了解、理解和掌握这门科学，于是揭示思维过程、促进学生思考就成为数学教育的特殊要求。多媒体信息技术在数学教育中存在深藏的潜力，在教学中指导学生利用多媒体信息技术学习，不仅可以帮助学生提高获取技能和经验的能力，帮助学生提高思维能力和理解能力，还可以培养学生的学习主动性。例如：我在讲解《三角形的认识》这一节内容之前，先要求学生自己利用网络查询并收集有关三角形的资料，通过整理资料，提出与三角形有关的实际问题，在通过我的课件，学生归纳出了三角形的概念。更重要的是学生在通过网络查询并收集有关三角形的资料的过程中，深深的体会到网络互动交流式的学习环境，视眼开阔，多彩多资，浩瀚无穷。
五、将信息技术融于教学课堂，有助于减轻教师的教学工作量
教师在备课的过程中，需要查阅大量的相关资料，庞大的书库也只有有限的资源，况且教师还要一本一本的找，一页一页的翻，这个过程耗费了教师大量的时间。网络信息为教师提供了无穷无尽的教学资源，为广大教师开展教学活动开辟了一条捷径，只要在地址栏中输入网址,就可以在很短的时间内通过下载,获取自己所需要的资料, 大大节省了教师备课的时间。随着计算机软件技术的飞速发展，远程教育网校的建立,给教育工作者创建了一个庞大的交流空间, 大量的操练练习型软件和计算机辅助测验软件的出现，让学生在练习和测验中巩固、熟练所学的知识，决定下一步学习的方向，实现了个别辅导式教学。在此层次，计算机软件实现了教师职能的部分代替，如：出题、评定，还能找到自己不清楚的答案，减轻了教师的负担。因此，教学发生了对技术有较强的依赖性，而作为教学辅助工具的多媒体信息技术的功能就体现出来了。
总之，信息技术与数学教学有机整合，有利于学生主动参与、乐于探究、勤于动手动脑，体现了开放的教育模式，同时也改革了数学课的教育教学的方法和手段，开阔了学生视野，促进了教学思想、观念的更新，对培养创新人才，推动课堂现代化有重大贡献。信息技术发展对教育观念、手段、内容都提出了新的要求，我们要在它们的结合上努力探索，逐步深入，以实现教育信息化，手段先进化，方法科学化，取得数学教学的新成就。

4