信息技术与数学课堂教学的整合.doc

信息技术与数学课堂教学的整合 莆田第二中学 朱敏煜关键词：整合、 信息技术、 数学课堂教学内容提要：信息技术的高速发展和日趋成熟，多媒体技术、计算机网络在数学教学中的应用越来越广泛，整合信息技术与数学课堂教学，使之成为课堂教学的辅助手段，更好地服务于数学课堂教学，成为数学教育工作者的一个重要课题。本文拟从信息技术与数学课堂教学的理论与实践意义；整合信息技术与数学课堂教学的前提；整合的方式与途径；整合过程中存在的误区与对策等方面，阐述自己的观点和看法。信息技术与数学课堂教学的整合， 就是把信息技术手段完美地融合到数学课堂教学中，使信息技术有机地与课程结构、课程内容、课程资源及课程实施等融为一体，成为课堂教学的有机组成部分，以数学知识的学习为载体，把信息技术做为工具和手段渗透到数学的课堂教学中去，培养学生解决数学问题的综合能力。本文试图从信息技术与数学课堂教学的理论与实践意义；整合信息技术与数学课堂教学的前提；整合的方式与途径；整合过程中存在的误区与对策等方面，阐述自己的观点和看法。一、信息技术与数学课堂教学整合的理论与实践意义。按照认知学习理论的观点，人的认识不是外部刺激直接给予的，而是外部刺激与人的内部心理过程相互作用的产物。整合信息技术与数学课堂教学，可以利用信息技术的交互性所提供的多种的主动参与活动，为学生学习的主动性、积极性的发挥创造良好条件，有利于激发学生学习兴趣，从而使学生能真正体现出学习的主体作用。信息技术所提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持，都是非常重要的。著名的心理学家赫瑞特拉作过两个著名的实验。一是关于人类获取信息的来源，即人类获取信息主要通过哪些途径。它通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%，还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。信息技术应用于课堂教学，实现了既能看见，又能听见，还能动手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一的传统教学多得多。信息量的多少与获取的知识多少密切相关。实现信息技术与数学课堂教学的整合，就可以通过多种感官刺激获取大量的数学信息，就可以掌握大量的数学知识。赫瑞特拉还作了一个有关知识的保持即记忆的持久性的实验。结果是：人们能记住自己阅读内容的10%，听到内容的20%，看到内容的30%，自己听到和看到的内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。这说明了，如果既能听到又能看到，再通过相互交流表达出来，知识的保持将大大优于传统的“教师讲，学生听”的教学效果。实现信息技术与数学课堂教学的整合，使数学课堂教学的内容既能听到，又能看到，还可以通过人机交流、师生交流、学生间交流表达出来，改变以往数学课堂显得枯燥、乏味的氛围，这样不仅有利于数学知识的获取，而且非常有利于知识的保持，从而提高教学及学生学习的效果。在实践中，实现信息技术与数学课堂教学的整合，有利于实现对教学信息最有效的组织和管理，有利于培养学生的合作精神，并促进高级认知能力的发展。有利于激发学生的学习兴趣，发挥学生的认知主体作用，培养学生的创新精神。可以优化教育教学过程，实现教学内容、模式的更新，教学观念的更新，有利于学生知识的获取与保持，从而为学生创新能力、应用信息能力的培养创造理想的学习情景，促进学生综合能力的发展，为学生的终身学习打下坚实的基础。实现信息技术与数学课堂教学的整合，能更好地完成课程目标，使数学课堂教学与信息技术知识的学习和能力培养紧密结合，以数学知识的学习为载体，把信息技术作为工具和手段渗透到数学的课堂教学中，这是实施素质教育、提高数学课堂教学质量及效率的一种有效途径。它对于数学课程改革，学生创新意识、创新能力的培养和主动性、自主性学习都有着非常重要的意义。二、整合信息技术与数学课堂教学的前提要实现信息技术与数学课堂教学的整合，必须具备下列的前提：1教育观念要改变，要顺应信息时代的要求，做知识建构的指导者。实现信息化教学，教师的观念应是超前的，要冲破旧观念的束缚，充分挖掘网络资源，树立“以学生发展为本”的思想，引导学生积极参与教学过程，让学生获得全面的情感，体验知识需要。改变只教会学生课本知识的旧观念，教会学生学习数学的方法与研究数学的途径。让学生感受到自我探究的内在需求。2教学内容和教学目标要变化。教学内容以书本为蓝本，但不要局限于书本知识，要开发信息资源，运用于课堂教学，根据教学内容，创造情境，激发学生的学习兴趣，加深对数学知识的理解。同时教学目标要突破只让学生机械识记教学内容，只会解题的局限，关注学生的自我发展的需要，注重的是课程内容的研究过程，师生的良性互动和合作程度。3课堂教学的模式要改变。要改变传统的“教师讲，学生听”的教学模式，要让学生参与教学的过程，培养学生自主探究的学习习惯。鼓励学生应用信息技术手段探究数学问题，让学生在积极探索问题，解决问题的过程中获得真正的数学经验，而不仅仅是一些抽象的数学结论。4学校区域网的建设要完善。要有相应的数学教育资料库，收集大量与目前教育、教改相适应的丰富的素材资料，如各种文字资料，声像资料、动画课件等综合教学软件，还要积累大量教师自制的与课堂教学和学生学习状况相匹配的教学课件，如教案、PowerPoint和flash课件等，并不断地更新、充实和完善。将相关信息共享为信息资料，供学生网上查阅。学校区域网的资源是否丰富，学校的硬件即网络教室的数量、配备、教师与学生的相互交流功能是否完备都直接关系到信息技术与课堂教学整合能否开展、整合的效果。5教育信息化、现代化表现在现代化教学手段的充分利用，因此教师需要有较高的信息素养，掌握现代教育技术基本理论，具备多媒体教学操作技能及多媒体课件的开发、设计与评价能力。会利用计算机网络采集教学资源、加工教学内容，把教育教学模式与现代教学教育技术有机结合，科学合理地安排教学环节和要素，优化教学过程。同时教师要有较宽的知识面，会指导学生查找学习资料、选择学习方式和学习内容。只有这样，才能较好地实现信息技术与课堂教学的整合，培养具有信息素养、创新精神、实践能力和学习能力，适应课程改革，符合当今信息社会所需要的新型人才。三、整合的方法与途径1以学生为中心，教学内容为依据，将知识重组整合构成一个有机整体。建构主义学习理论倡导学生是知识意义的主动构建者，教师是教学过程的组织者、指导者，意义构建的帮助者。实现信息技术与数学课堂教学的整合应以学生为中心，结合教材内容及教学目标，利用信息技术手段揭示定义、概念的内涵与外延，呈现图象变化的内在逻辑和规律，将知识重组、整合，构成一个有机整体，为学生的学习构建合理的学习情境。2信息技术应作为教学工具，为教学服务。教师通过使用多媒体技术，模拟传统教学中难以形象化描述的变化过程，为学生的学习创设体验真实情景的学习环境，将一些抽象的教学内容，用直观的图形变化显现出来，突破教学中的重点和难点。如：在数列极限概念的教学中，学生往往对“随着项数n的无限增大，数列的项an无限地趋近于某个常数（即|ana|无限地接近于0）”这句话难以理解，在教学中就可以利用多媒体，形象逼真地表现出当项数n逐渐增大时，an所对应的点在某个常数a所对应的点A附近变化，且越来越靠近于点A这一事实，从而突破教学中的这一难点。又如：在研究二次函数在某一区间上的最值问题时，学生往往对为什么要讨论对称轴与区间的关系，应如何讨论的问题上把握不准，在教学中，我们可以利用几何画板的动画效果，在屏幕上移动二次函数的图象，观察随着图象的变化在同一区间内我们所研究的部分图象不同，但图形的变化与对称轴与区间的关系密切相关，只需确定了对称轴与区间的关系，就可以确定所研究的图象部分，从而求得函数的最值。这种将信息技术作为教学工具的整合方式，教师始终处于主导地位，控制了整个教学过程，保证了教学过程的系统性、连贯性和流畅性。3信息技术应作为学生学习的工具，为培养学生学习的主动性提供平台。信息技术单纯作为教学工具仍旧改变不了学生被动接受的地位，不利于调动学习主动性和积极性，不利于探索精神和创新能力的培养。因此整合信息技术和数学课堂教学，要取得明显的效果，还需确立“以学生为主体”的教学思想，实现信息技术作为学生学习工具的整合。以知识的学习过程作为载体，将信息技术作为认知工具来获取、交流信息，达到调动学生学习主动性，培养探索精神和创新能力的目的。如：学习圆锥曲线后，要求学生了解圆锥曲线在实际生产中生活中的应用，如探照灯的工作原理，利用抛物面收集火种，电影放映机的工作原理等，以进一步开拓学生的思维能力，提高学习的积极性。实现信息技术作为学生学习工具的整合，对于数学研究性课题的教学与研究也具有积极的作用。4、教学模式的创新改革是信息技术与数学课堂教学整合的重要途径。教学目标的设计和实施，信息技术的应用要以学生发展为根本出发点，突破旧的观念模式，实现开放性和多元化。信息技术与数学课堂教学的整合要与数学课程体系的改革、教学内容、方法、手段改革结合，为数学课程适应信息时代的发展提供技术平台。如：椭圆的参数方程的整合教学实例在分析教材，确定教学目标，重点、难点及教学手段后，进行如下的新课教学。1椭圆的参数方程用多媒体展示题目：例1：以原点为圆心，分别以a、b (ab0)为半径作两个圆，点B是大圆半径OA与小圆的交点，过点A作ANOX，垂足为N，过点B作BMAN，垂足为M，求当半径OA绕点O旋转时点M的轨迹的参数方程。YABMNO让学生熟悉题目，思考分析。要求学生观察、分析思考，当大圆半径OA的位置发生变化时，点M形成的轨迹。教师用多媒体展现轨迹的形成过程，证实所求轨迹为椭圆，引导学生讨论解题思路。学生讨论、分析后，教师引导学生讲出正确的解题思路，让学生自主推导所求轨迹的参数方程，并进行网上交流。演示规范化的解题过程，让学生对知识有一个系统、全面的认识。结论：中心在原点，对称轴为坐标轴，焦点在 x轴上的椭圆的参数方程为 （为参数）让学生动手把参数方程化为标准方程，进一步理解参数方程，明确a、b的意义。2椭圆参数方程的应用（学生自主训练、教师引导、讲评）例2求出曲线 （为参数）的离心率，准线方程。（注意：椭圆的焦点在y轴上）例3点A（0，1）在椭圆上求一点P，使| PA| 的值最大。例2、例3教师只需分析题意，让学生自己思考，要求学生分析、讨论写出解题过程，做在练习本上，然后收集学生中不同的解题样式，通过投影机投映在屏幕上，分析、讲评纠正解题中的错误，比较不同的解法的优劣。例3要特别引导学生分析、讨论有几种不同解法，对比用普通方程上的点P（x、y）及用参数点P（5求最值的不同,指出优劣培养学生的发散思维。四、整合信息技术与数学课堂教学存在的误区与对策误区一与对策：只看到信息技术手段快速、便捷的优越性，忽视了传统教学模式中的优点。信息技术手段的应用对学生开阔眼界，获取更广泛的信息，加深对数学概念的理解，数学思维能力、方法的培养有着不可替代的作用，但我认为：“信息技术应服务于课堂教学，服从于课堂教学”。它只能作为“辅助”功能，不能完全替代传统的数学教学模式。例如：对数学运算能力的培养不能简单地靠多媒体技术来展示，应严格要求学生动手运算，多做多练，才能达到预期的效果。又如：对于解题过程，也不能象有些多媒体教学中存在的“放电影”“走过场”的现象，只展示已写好的解题过程而是需要学生自己动脑、动手，掌握解题过程的完整性及叙述问题的逻辑性。我们不能为了网络而网络地一味去追求形式，而忽视了其应有的功能。对信息技术手段的应用评价应该是“是否有利，是否不可替代”。而不是看“用了多少，用了哪些网络技术手段。”误区二与对策：只重计算机的信息传递而忽略学生的亲身体验，完全抛弃了黑板和粉笔。由于课件是一段编好的程序，它的灵活性和交互性都较差，有的教师片面追求课堂容量、盲目应用多媒体课件进行满堂灌，完全抛弃了黑板和粉笔，叙述也被大段的文字课件代替，整屏整屏地展示课堂内容，让学生目不暇接，无法消化吸收，更谈不上思考，整节课变成了操作计算机，课堂上没有活泼生动的气氛，更没有师生间的良性互动。多媒体课件应当是课件内容和教材内容的有机融合，而不是生硬地掺和。在使用方法和技巧上，适时和适度是多媒体应用于数学教学的两个重要尺度。课件的应用要巧，要恰到好处。例如在的图象教学中，列表、描点这两个基本的作图要点不一定要用多媒体展示，多媒体只用在描点后的连线，特别是图象的相互变化关系上，利用多媒体技术的动画功能这一传统教法中无法模拟的功能和吸引力调动学生学习的积极性，以便学生更好地掌握图象的变化规律及相互联系。误区三与对策：课程容量过大，例题、练习题量过多，忽视了学生的接受能力和接受效果。在信息技术辅助课堂教学中，许多教师往往借助信息技术的高容量的特点，加大课堂教学容量，例题数量多，课堂练习题量多，而对例题和练习的解题过程往往只借助幻灯形式加以展示、讲解，这样忽视了学生对例题和练习题的接受效果，反而“欲速而不达”，达不到预期的教学效果，因此教学中不应刻意追求课堂教学的高容量，而应重视教学的效果，特别是课堂练习对掌握课堂知识的作用。教学中仍应留出适当的时间给学生做课堂练习，选择学生练习过程中出现的错误，借助投影机直接把学生的解题过程展示在屏幕上，进行讲解，纠正，以达到理解掌握课堂教学内容的目的，提高教学效果。误区四与对策：片面追求课件音响、动画的视听效果，忽视教学内容、目标的需要。多媒体课件以其逼真的画面，极佳的视听效果吸引学生的注意力，激发学生观察、学习的兴趣，使学生在愉悦的教学环境中汲取知识信息，从而实现传统教学所不能