信息技术与高中数学教学的整合.doc

信息技术与高中数学教学的整合 摘要：信息化教育的一个重要领域是信息技术与课程的整合，将信息技术以工具的形式与课程融为一体，将信息技术融入课堂教学的各要素中，使之成为教师的教学工具，学生的认知工具，重要的教材形态，主要的教学媒体。信息技术已使数学界发生了重大的变化，信息技术日益普及并引入数学课堂教学，使得数学课堂教学“革命”性的发生变化。所以，如何将信息技术与数学课堂整合地更加深入，如何创新信息化环境下的数学教学方式是非常值得探讨的问题。 关键词：信息技术；高中数学；教学整合 信息化教育是新时代的教育思想与新时代信息技术相结合而成的，它有着自己的一个严谨公式： 新时代教育思想 新时代信息技术 = 信息化教育可以看到，新时代教育思想或者新时代信息技术只要有一方为0（表现为不参与或不起作用），那么整个信息化教育结果将为0。所以利用信息化技术手段，通过信息技术与数学教育教学有效整合来创造一种理想的学习氛围和崭新的、能更大限度体现学生主体作用的学习方式，能够达到培养大批具有创新能力的人才的目的。现阶段信息技术与数学课程的整合“五花八门，百花齐放”，但整合的大部分仅仅停留在表面，将整合作为一种追赶时髦的方法，很少深层次的去理解和处理整合问题。因此，探讨高中数学课堂教学中信息技术的有效使用成为本论文的重要目的。 一、信息技术与数学教学整合的原则 （一）用正确的教育理论指导整合 传统的教育思想如教育家赫尔巴特的“五段教学论”，崇尚教师以“教”为主的教学模式，对于现今信息化教育时代具有极大地束缚性。而以“学”为主的教学模式如教育家杜威的实用主义教育思想，罗杰斯的建构主义教学理论，强调以学习者的自主发展，不由教师强制带领学习者学习知识，注重培养学生的能力，这类教育理论在学生与多媒体教育直接接触的今天，有着良好的指导作用。 例如：高中生在学习“频率分布直方图”这一图形统计课时，教师不用“满堂灌”，包办学生整合数据和处理数据的活动，反而教师应先创设情境，提出问题，让学生应用多媒体来自主搜集和处理数据，学习者之间探讨分析和解决问题的方法。教师在这一节课中只是对学生进行指导并指出常见和容易做错的地方。最后，由学生完成相应的作业，总结频率分布直方图的画法和特点，教师在此基础上进行归纳点评。 （二）按照学生的需求整合 这一原则表明教师在上数学课时，必须先了解学生的需求，对学生的学习特点与能力进行分析。教师只有对学生的水平有具体的了解，才能有效地对学生、知识、课件做一个系统的整理，创设符合实际的恰当的多媒体教学来实现整合。这也表明信息技术在与课程整合时，应根据不同的教育对象，采取多样化的手段来实现整合策略。 如对小学生而言，他们的知识积累不够多，抽象思维还未形成，所以利用了多媒体课件辅助教学时，应该以形象生动，简单易懂的课件为主，将整个教学过程直接展示在学生面前；但对高中生而言，学生思维已得到发展，认知结构不再单一，所以此时整合的形式可以为自主探究为主，即让学生利用多媒体去观察，归纳，总结，去寻找解决问题的方法。 （三）创设情境活跃课堂，突破重难繁点 信息化与数学教学整合从深层看，其核心是营造良好的信息化教学环境，实现新型的教学方法来活跃课堂，将课堂中的重点难点繁点一一突破，化抽象为具体，化静止为动态，化枯燥为趣味。在数学教学过程中应该借助多媒体，根据不同的教学内容虚拟不同的情境，让学生“身临其境”，增加数学课堂上教学信息的表现能力，培养学生信息化学习的素养，提高学习层次和效率。 例如：在讲解“异面直线所成角”这一课时，因为这是高中立体几何教学中的一个难点，必须让学生感受理解到这两条直线没有相交，也没有平行，但通过“平移”可以得到它们所成的角。如果在黑板上直接画出这样的图形，会显得非常抽象，学生不易看懂。所以此时我们可以借助Authorware，将“异面”的特点及平移的过程清楚展现在学生的面前，化繁为简。只需一节课的时间，就可以把它学透学深，既提高课堂教学效果，又减轻了学生的学习负担，提高了学生的空间想象能力。 二、信息技术与教学整合策略 高中阶段，从学生获取知识这一角度来讲，数学教学活动主要有以下几种类型：数学概念的形成；数学定理的发现和证明；数学法则规律的检验；数学性质的研究探索。不同的教学内容应采取不同的教学策略进行教学。信息技术已使数学界发生巨大的变化，在数学教学方面正在营造以计算机先进技术为辅助手段的一种新的教学模式，采取恰当的教学策略将信息技术与教学整合在一起显得尤为重要。 （一）情境再现策略设计情境再现强调数学知识形成和应用过程的再现，从而使学生理解数学知识形成的意义，主要针对数学概念定理的学习，通过模拟其产生的情境，让学生“身临其境”。数学概念和定理大多是从实际问题中抽象来的，因此在进行数学概念和定理的教学中，应当重视对将抽象概念转为具体，对于繁琐的概念定理的形成过程可以借助多媒体来进行简化。 例如：高中数学概念之一“定积分”，课本中以“求函数在区间0,1围成的曲边梯形的面积”为例来讲解定积分的概念。若教师在黑板上操作画图，时间耗费多而且不容易表达定积分概念所要体现的“拆分”情况。因为计算曲边梯形面积原理是以直代曲，用矩形面积曲逼近梯形面积，这就需要拆分的越来越细。我们利用多媒体课件，借助几何画板可以达到这种“拆分”效果，高效率高质量的帮助学生理解“分割、近似替代、求和、取极限”这些球曲边梯形面积的基本步骤，直观理解定积分的几何背景，从而学会定积分的概念。 （二）规律验证策略设计 数学规律是人们在生活实践经验基础上归纳获得的，具有一定的客观因素。数学运算，几何关系，概率统计等结论的验证，需要有严谨的数学技巧，若将其直接展现在学生面前，会过于抽象，而且有些运算过于繁琐，将耗费大量时间导致课堂效率低下。此时，可以借助多媒体工具来达到事半功倍的效果。 例如：用二分法求方程近似解时，若方程的最高次数超过2次，则没有求根公式，次数越高越难解，此时，只能借助二分法进行估算。如求在区间0,2上的近似解（精确到0.0001），用传统方法在黑板运算时，要达到0.0001的精确度，需要计算很多遍而且计算量非常大。所以在讲解这部分内容时，我们可以借助Excel来完成计算及结果图的呈现，这样缩短了人工计算所耗费的时间，而且整个运算过程可以清晰呈现在学生面前，让学生更容易把握二分法求近似解的步骤，而不是在运算上纠结万分。 （三）探索性数学知识策略设计 探索性数学知识主要有图形性质，几何图形定理公理，函数图象性质等。学习者在处理此类问题时，相应的探究能力可以得到锻炼。而学生的问题探究能力的培养需要理想的教学和学习环境的支持，信息技术整合教学过程恰好可以为培养探究能力营造良好的氛围，优秀的多媒体课件可以对学生形象思维和探究能力提供有效的支持。 例如：在探究指数函数底的变化对图象的影响时，利用几何画板通过对底的数值大小变化，相应的图象可以产生变化。这种课件，学生完全可以自行操作，观察，归纳得出形状变化的情况，而且印象深刻易于理解。比起老师在黑板上手动操作的粗略大概，这种信息技术呈现精确具体。有些教师选用PowerPoint来进行直接演示，虽然能呈现精确具体的图象变化，但是却没有达到学生探究学习的效果，结果容易被学生遗忘。 三、整合对教师提出的新要求 （一）提高教学设计与监控能力 从信息技术与高中数学教学整合的角度来看，教师对信息技术环境下数学教学研究还不够深入，基本上是借鉴他人的做法，但借鉴程度不够高，只会简单模仿甚至从网上下载照搬他人的做法，没有经过自己深入研究将课程内容与多媒体结合起来设计教学方案。因此很难达到创造性地开展课堂教学，教师对课堂的监控能力不够，特别是进行活动探究课时，对学生的把握程度不高，整个课堂氛围失控，“静悄悄”或“闹哄哄”时有发生。这些现象都是教师在整合事常常出现的问题，所以要达到整合的高境界，教师必须在课堂设计时建立完整的教学系统即教师、学生、教学内容、教学媒体四部分，设计必须考虑周全，缺一不可。由于教师的角色在整合过程中发生了变化，从领导者变成指导者，所以教师必须充分了解学生个性，学生学习状态及兴趣，设计恰当的课堂情境，从而实现课堂上对学生的良好监控。 （二）提高信息素养 当前中学数学常用教学软件主要有：几何画板，PowerPoint，Excel表格，Word文档，Flash等。经过多年的信息技术与课程整合的推广宣传，大部分的中青年教师对这些软件都能熟练掌握，能用软件来解决表达各种数学知识与数学问题。但在选取何种软件来辅助教学时，很多教师总不能得心应手，或者是不知如何将数学知识与软件结合起来，经常将探究课变成了展示课。这些都在提醒着我们教师必须提高信息素养，因为信息素养的提高不仅仅只是表现在对多媒体软件的使用上，更重要