新课程下对高中数学教学与信息技术整合的思考.doc

新课程下高中数学教学与信息技术整合徐文波（甘肃省武威第三中学，凉州区，733009）摘 要 随着当今社会知识信息激增和“新课程”实施的不断深入展开，教学手段和教学方法的改革已势在必行，而现代化信息技术与新课程的整合是新课程标准的基本理念之一。充分运用多媒体课件辅助教学的优势，为学生提供丰富的感性材料，使学生学习的积极性和主动性得到充分的发挥，从而做到了融基础性、科学性、直观性、实践性于一体，真正做到了追求最优化的教学效果。关键词 变革 信息技术 课程整合 改善 激发 信息技术的飞速发展对各个领域都产生了革命性的影响，对人才的培养也提出了更新更高的要求，因此，基础教育改革势在必行。而信息时代的基础教育改革必须以现代教育技术为基础，以信息化带动教育的现代化。信息技术在高中数学教学中的应用是当前数学教育领域的一个热点问题。随着当今社会知识信息激增和“新课程”实施的不断深入展开，教学手段和教学方法的改革已势在必行。高中数学课程标准倡导的基本理念中，明确提出注重信息技术与数学课程内容的整合。信息技术与高中数学课程整合是把以信息技术为中心的各种资源同高中数学课程内容结合的一种新型的教学方式。在整合教学中，信息技术可以作为计算、作图、数据处理的工具，可以作为信息处理的工具，可以作为多元认知工具，可以展示和发展数学思维，总之，信息技术可以提供丰富学习资源，成为得力的学具和教具，有效地改善教和学的方式。普通高中数学课程标准指出：现代信息技术的广泛运用正在对数学课程的内容、数学教学、数学学习方式等方面产生深刻的影响。现代化信息技术与新课程的整合是新课程标准的基本理念之一。那么在日常教学中我们因该怎样把握这一基本理念呢？笔者通过三年的教学实践得出一些不成熟的看法，希望与读者分享、探索、讨论。1.目前国内外对数学教学与信息技术整合的一些作法1.1国内的现状我们对本地高中数学教师在课堂教学中应用信息技术的状况进行调查分析显示：1、 问及教学方式时，97%的人回答是“以演示为主”2、 问及最重要的软件时，73.5%的人回答是“PPT”3、 问及教学效果时，24%的人认为CAI对学生的抽象思维“没有影响”或“影响很小”，还有10%的人认为是“下降”；认为对学生学习没有帮助的有45%。2002年，教育部基础课程教材发展中心开启了“智能教育平台运用于国家数学课程实验研究”课题，整合得到了实质性的发展。其直接的反映是各种新教材的编写对信息技术的整合都作了有益的尝试。比如湘教版教材把数学实验直接引入教材正文；人教A版教材加入了运用TI、Microsoft、几何画板、Excel对数学问题的探讨过程。多数教师在教学中已经习惯由原来静态的PPT到动态的几何画板的运用，在教学方式上随之由单向交流向双向互动转变。但现实中产生的问题也是很多，多数教师一提到数学与信息技术整合还是会片面的认为就是做课件并运用课件形象、高效、直观、互动的传授数学知识。并没有理解整合的另一个重要层面，即与数学课程的融合，这种融合的结果将会直接导致数学课程在功能结构、形式和内容及教学方式和方法方面的整体变革。1.2国外的现状近年来，世界各国纷纷将信息技术应用于数学教育。美国教育技术论坛的第三年度报告指出“当具有明确教育目标且训练有素的教师把具有动态性质的数字内容运用于教学时，它将提高学生探索与研究水平，为了培养21世纪的能力素质，学校必须把数字化内容与学科课程相整合。”在美国，技术（计算机、网络与计算器）已经是数学教学的必要工具；日本的课程标准提到在处理相关内容上要求应用计算机等相关教学仪器，以提高教学效果；法国认为在高中各班推广使用计算器、计算机不仅仅是为了运算，还用以检验计算结果，有助于研究工作；英国数学课程要求给学生提供适当的机会来发展并应用信息技术学习数学的能力。2.对高中数学教学与信息技术整合的一些思考2.1信息技术的应用会不会降低学生的思维能力？我认为这个问题应该一分为二的看，信息技术与数学教学的整合能否发挥提高学生思维的作用，关键在于整合的方式，方式恰当就会提高学生思维能力，方式不恰当就会降低学生思维能力。比如说，目前一些教师在应用信息技术教学时还是习惯于封闭式的、以知识为中心的课堂“整合”。这种整合实际上是一种简单的把数学知识与信息技术的组合。常见的形式就是用PPT展示教学内容。教学的思路已经固定在事先做好的课件上，留给学生的探究、思索空间几乎为零。表面上应用信息技术实质上等于“黑板搬家”，还是用传统的教学模式讲授。这种组合很显然不利于学生思维能力的发展。所以我认为，真正意义上的整合应该是开放的、教学组织架构的整合。我们是利用信息技术，而不是被信息技术所左右。例如在教学幂函数时，由于幂函数图象错综复杂，传统的讲授要列表作图再归纳，费时费力，显得苍白与无奈。而几何画板软件画图简易，方便快捷事先教会学生软件的基本用法（只需两三课时），上课在微机室进行，两人一台电脑。首先，提出教学目标，第一阶段是根据幂函数指数的不同取值归纳出幂函数的图象种类，第二阶段是归纳幂函数性质。学生只要键入的值，图象立刻出现，一时间每位学生的电脑上都出现了五花八门的图象 ，学生的兴致非常高涨。很快有同学发现指数取奇偶数，图象是不同类型，接着，又有同学发现指数取小数（分数）对图象的影响，等等。学生通过自已的探索，并观察思考，印象深刻，回味久远，教师只要稍加引导便较好地完成了教学任务；再如函数y=Asin(x+)的图像是三角函数教学中的一个重点和难点，传统教学方法是将A、代入有限个值，观察各种情况时的函数图象之间的关系；而利用几何画板则可以以线段k、l的长度和c点到x轴的距离为参数作图，当拖动两条线段的某一端点（即改变两条线段的长度）时分别改变三角函数的初相和周期，拖动点A则改变其振幅 ，这样在教学时既快速灵活，又不失一般性。但是教学结构如果是教师演示，总结。虽然比传统教学生动形象有说服力，但是学生并没有参与亲身体验过程，换句话说就是对学生的思维触动不大，学生仅仅是看到了变化，知道了规律而已。同样应用几何画板，如果我们改变教学结构。由教师提出问题，学生通过局域网进行猜想、交流并共同利用信息技术做数学实验验证猜想。再通过网络收集资料并进行归纳整理。整个过程教师只是与学生共同学习的合作者，学生遇到困难的指导者，学生得出成就的评价者。所以信息技术能不能有助于学生思维能力的提高，并不在于信息技术本身，关键在于我们是用什么理念把信息技术融合到我们的教学环节中。2.2用信息技术提高课堂容量是否意味着能提高质量？提高效率是否一定能提高效果？目前新教材的一个显著特点是知识容量增大，内容更加丰富。按传统教学讲授很多人都感到课时紧张。于是形成了一个一致的观点，教学应该多用课件，这样可以节省时间，在40分钟内解决更多问题。我不完全赞同这种观点，也不完全否定这种观点。还是一个关键点，在于你怎么用信息技术，也就是你怎么把信息技术整合到你的课堂框架中。例如再讲受统计案例时，教学容量大，数据计算繁琐。我想大多数教师一定会选择应用信息技术教学。常见的一种教学结构设计成，展示问题分析问题利用Excel计算。我个人认为这种教学方式不是有效的。容量是增加了，但是只是象看电影一般“经历”了一遍，这样之后对统计的过程和本质理解多少呢？新课标对现有的以知识为中心的教学目标产生强烈冲击，以能力为核心的教学目标将成为主体。而这些能力包括：信息处理（获取、组织、操作和评价）的技能；问题解决能力；批判性思维能力；学习能力；与他人合作和协作的能力。教学目标强调以真实性问题为学习的核心，这样，就要求教学必须打破传统的40分钟一堂课，学生都坐在教室中听课的时间和空间限制，必须以项目和问题为单位，对学习的时间和空间进行重新设计和规划。比如上述的统计案例的教学，我们可以尝试“任务驱动探索交流”模式.把统计的方法、统计的思想教给学生后，给学生一个任务作为驱动，例如性别是否与数学成绩的高低相关。由学生分组参与统计的全过程，数据分析时应用信息技术。我想，学生经历一遍统计的真实过程，远比在课堂上练习10道习题的效果要好。但不容否定的是，信息技术在例如题目展示，问题背景介绍等方面会比传统教学高效、形象。例如人教A版必修1的函数模型及其应用的教学中，应用题过多的文字信息历来都是教师比较头痛的问题，抄在黑板上浪费时间，有了PPT的展示会节省很多教学时间，但我们同样要注意，这种展示不能代替思维过程，分析的过程还应该用传统方式展现较好。2.3是否所有教学内容都适合与信息技术整合？ 这个问题我认为是否定的，我们整合的基本原则是为了使学生利用这种整合更好的理解数学的本质。不要认为新课改就一定上课必须用课件，否则就不是新课改。笔者曾在讲授人教A版必修2立体几何部分做过对比试验，自变量选取是否使用信息技术，因变量选取同步的测验成绩，得到的结果是这一部分刻意使用信息技术会导致成绩下降而且方差较大。我认为，有时动态的课件并不一定代表着有动态的课堂。信息技术使得三维直观图在电脑上旋转、平移、分解、组合。这一切看上去很有吸引力，很直观。但是是否能真正培养学生空间感呢？课标对立体几何的定位是直观感知、操作确认、思辨论证、度量计算。我认为，立体几何这一部分的教学还是应该多用传统的教具教学，让学生动手操作，亲身体验空间线、面的位置关系，动手展开自己制作的几何体并计算表面积。数学教学同其它学科教学一样，选择教学模式要根据教育对象、教学内容以及现有的教学条件。为追求“新”而在教学过程中盲目加入“信息技术”因素对实际教学效果是没有意义的。3.感悟和反思总之，多媒体的运用能丰富课堂教学的形式，突破教学难点，加大课堂教学的容量。这样，充分运用多媒体课件辅助教学的优势，为学生提供丰富的感性材料，化静为动，化抽象为具体，激发学生学习的积极性，调动学生多种感官参与活动的主动性，使学生学习的积极性和主动性得到充分的发挥。做到了融基础性、科学性、直观性、实践性于一体，真正做到了追求最优化的教学效果。当然，信息技术与数学教学的整合不是未来数学教学的唯一模式。无论哪一个时代，无论哪一门学科，没在固定不变的哪一种模式可以供我们去套用。“整合”也是如此，它是现阶段信息技术应用数学教学中比较好的一种模式，我们在数学教学中，只有领会其基本的思想和原则方法，不必过多地去考虑哪一节课是不是“整合课”，其它的教学模