信息技术与数学教学整合的思考

信息技术与数学教学整合的思考文山州一中 黄显扬全日制义务教育数学课程标准 （实验稿）中指出：数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术， 特别要充分考虑计算器、 计算机对数学学习内容和方式的影响， 大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源， 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。由此可见， 数学教学需要改革和创新，我们应该积极寻找信息技术和数学学科的整合点来优化课堂教学， 转变学生的学习方式， 提高学生的数学素养和信息素养。那么，如何从学科角度出发，尽量避免不利于整合的因素， 充分发挥整合的功效？下面拟就此谈谈我的一些思考。一、不利于信息技术与数学教学整合的因素在实践中， 由于信息技术与数学教学的整合刚刚起步， 各方面条件还不是十分成熟，在计算机网络、数字化资源、教师、学生等方面都存在着一些不利于整合的因素， 这些因素成了制约整合的瓶颈。 它们主要表现在以下几个方面：1 .辅助教学的软件不够系统，精品软件依然缺乏。尽管现在辅助教学的软件非常多， 特别是网上资源丰富多彩， 但能适合数学教学的软件还不多，也不够系统， 更不用说精品了。用信息技术可以产生丰富的视听效果，以此来刺激学生的感官，可以激发他们的学习兴趣。但有些教师制作的数学课件，背景画面复杂，几何图形变幻莫测，按钮奇形怪状，并且使用大量的动画和音响。这些课件画蛇添足、喧宾夺主，分散了学生的注意力，冲淡了他们对学习重点、难点的关注，久而久之，学生必然会产生厌倦情绪，反而不利于学习兴趣的激发。如教师教学生作三角形的中线和角平分线，都采用播放动画来示范。动画是好， 但它会削弱学生对三角形的中线和角平分线的作法的注意力，其效果可能远不及教师在黑板上作图示范来得好。另外，教师自己制作课件不仅需要掌握专门的工具软件知识，还要花费大量的时间、精力和财力。而大多教师只学过用 PowerPoint 制作课件，对其他课件制作软件不了解， 不会从中选择和整合使用， 因而所制作的课件的实用性、交互性不够。2 .市售光盘或网上题库良莠不齐，滥竽充数的为数不少。由于经济利益的驱动，一些试题集锦、试题库、考试中心等所采集的题目未经很好地筛选， 常常出现有科学性错误或结构不合理的试卷。 笔者曾从国内数十家教育网站上共收集了 100 份初二数学 （人教版）期末考试试卷，并对此作了定性、定量分析。发现有20 份试卷出现科学性错误， 23 份试卷结构不合理，还有近35份试卷内容雷同（雷同部分超过 40%） 。 这些低劣的题库对不具筛选能力的老师、 家长或学生的负面影响是可想而知的。3 .网上交互缺乏即时性，专家在线形同虚设。 现代教育理论认为，教与学具有共时性，需要随时交互，才能促使学习产生效能。笔者曾经以学生的身份登录多家教育网站，提过一些并不复杂的数学问题，有近70%的问题有如泥牛入海，没了下文， 其余问题的答复大多不能令人满意。由于缺乏交互的即时性，大大削弱了网络学习的效能。4 .网络运行存在安全隐患及速度太慢等问题，也降低了网络学习效能。 安全问题是计算辅助教学、 网络教学过程中经常碰到的， 病毒、黑客对计算机的侵入会导致死机或文件破坏、丢失，甚至系统崩溃，直接影响教学的正常进行。 网络速度也会影响教学效率， 有时打开一个网页或运行一个程序需要很长时间，而一堂课总共才40-45 分钟。5 .教师利用信息技术时过分追求大容量、高密度。不少教师在进行多媒体教学时对计算机信息的大容量、 高密度津津乐道， 教学中不给学生思考、 讨论的时间， 甚至一节课完成过去两节或三节课才能上完的内容。如一位教师在教学解直角三角形（浙教版初三数学）一节时， 用电脑出示了课本上的一个具有实际应用意义的例子及解题的每一个步骤，从分析到示范解法，前后不到 5 分钟例子，讲解就结束了。 像这样的例题讲解在这一节课中竟多达7 个。 表面上看课堂信息量大，实际上则出现“讲者手忙脚乱、看者眼花缭乱、听者心慌意乱”的现象，由原来的“人灌”变为更高效的“机灌”。6 .教学时忽视了师生之间的情感交流。有些教师将预先设计好的或网上下载的课件输入电脑，然后严格按程序将教学内容不加选择、一点不漏地逐一展现，上课成了执行既定程序，学生是否适应，是否能跟上教学进度，计算机操作能否跟上，他们无暇顾及。有些教师片面追求多媒体课件的系统性和完整性， 从组织教学到新课讲授， 从巩固练习到课堂作业， 每一个细节都有详尽的与画面相配套的解说和分析，整节课只要点点鼠标， 讲几句串词就算了事。笔者曾听过一堂由两位老师来完成的公开课，教学时，一位老师在座位上用鼠标、遥控器专门控制课件的展示， 另一位老师则背对黑板满怀激情地讲述教学内容， 整堂课跟放电影没有什么区别。 他们忽视了教学中最为重要的师生之间的情感交流。二、实现信息技术与数学教学整合的策略1 .促进教师改变教育观念，实现职能转变。数字化教学对教师提出了新的挑战， 教师的职能发生了深刻变化， 由传统教育的 “传道授业解惑” 转化为学生学习活动的组织者与协调者、数字化学习的引导者。 教师要改变教育观念， 自觉顺应信息时代的需要，善于学习，勤于研究，勇于创新，不断提高自身素质。一方面，教师应冲出“以书本知识为本”的旧观念的束缚，深刻认识 21 世纪信息技术教育对传统教育带来的巨大冲击与挑战， 树立 “以学生发展为本”的教育新思想，积极学习新课改理论，树立正确的学习观、教学观、课程观。另一方面，教师要不断充实自己，不断提高自己的信息素养，掌握必要的计算机、网络操作知识和课件制作技术；要练就一双慧眼， 能对网上信息进行选择和判断， 以最快的速度搜罗自己需要的资料，要学会借鉴网上的名师教案、课件或科研成果，实现网上协同备课。2 .适度运用多媒体，激发学生学习兴趣，引导他们积极思维。不少学生感觉数学内容过于严肃、枯燥，学习起来平淡无味。如果在展示问题时，适度运用多媒体，或把重点、难点的内容设置成醒目的颜色， 或让 “固定的” 几何图形运动起来， 提供丰富的感知信息，可以刺激学生的视觉和听觉， 激起他们的学习兴趣， 促进他们积极思考。如教学圆柱、圆锥、圆台及它们的侧面积一章时，可用几何画板制作分别以矩形的一边、直角三角形的直角边、直角梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴，其余各边旋转一周的动态过程，让学生观察这一过程以及这样旋转一周而成的面所围成的几何体， 从中抽象出圆柱、圆锥、圆台的本质属性，形成概念。还可利用几何画板 将几何体的切割、 移动、 重叠、 翻转等形象生动地展示给学生，并辅之以必要的解说，帮助学生形成立体空间感。通过动画模拟，解除了传统教学中学生凭空想像、难以理解之苦，他们积极思维，寻找图形中的内在联系和进行公式推导的能力大为加强。3 .挖掘网络资源，拓宽学生知识面。网络的广泛使用促使教学内容不再局限于书本知识。实践证明，引导学生借助网络收集实际生活中的数学问题并进行研究， 是学生最感兴趣的数学学习方式。如教学统计表与统计图时，引导学生上网收集近五年、十三年来的国民生产总值，每百人中电话、手机拥有量等数据， 绘制统计表与统计图， 学生不仅学到了统计表与统计图的绘制方法， 而且形象直观地感受到改革开放取得的显著成就， 体会到数学来自社会生产与生活、服务于社会生产与生活的道理。另外， 教材中的 “阅读材料” 也是可以使用信息技术的重点内容。阅读材料介绍了一些数学史和数学知识，如初二就有蜂房里的几何学、生活离不开圆、测算面积的近似方法、曲面上的最短路线、勾股定理、无理数的发现、一元二次方程发展小记等。这些内容注重数学与其他学科的渗透交融， 不少是在数学下的问题。 教师如果以这些内容为出发点，善于在网上收集数学应用范例、数学史料，开设第二课堂，借以扩大学生的知识面，激发学生学习兴趣，培养他们应用数学的意识，实在是恰切不过的。4 .引导学生自主探究，实现知识建构。数字化教学主张把学习的主动权交给学生， 让学生在自主探究中实现知识建构。教学中，我们要鼓励学生自主地操作、尝试、交流、讨论、质疑、解惑，把问的权利交给学生，把讲的机会让给学生，把做的过程放给学生， 尽可能多地给予学生自主探究的时间和空间， 彻底改变过去那种灌输注入式的教学模式。 如教学 “二次函数图像” 时，教师可以通过设置句柄控制二次函数图像， 让学生上机操作， 自己输入a, b, c,观察a, b, c变化时图像的变化，探索a, b, c对图像的影响。学生通过观察、讨论，在教师的点拨指导下，逐渐形成自己的知识体系，达到知识的重新建构。总之， 信息技术与学科教学的整合势不可挡， 我们只有迎难而上，不断探索、研究，注重实效，优化整合，才能跟上时代的步伐，更好地发挥计算机网络辅助教学的优势，使素质教育真正落到实处。