在数学教学中的运用信息技术
长汀一中 饶克泰
"数学无处不在","计算机无处不在"。二十一世纪是信息化的时代,信息化是当今世界经济和社会发展
的一大趋势,以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。信息技术的快速发展同时也对现有的教学模式产生了重要的影响。前教育部长陈至立在全国中小学信息技术教育会议上指出:"在开好信息技术课程的同时,要努力推进信息技术与其他学科教学的整合,鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段,并把信息技术教育融合在其他学科的学习中。各地要积极创造条件,逐步实现多媒体教学进入每一间教室,积极探索信息技术教育与其他学科教学的整合."下面,谈谈信息技术在中学数学教学中的运用。
一、信息技术与中学数学教学的有机整合
"整合",不是简单地将信息技术作为一种教学手段与传统的数学教学手段叠加,而是通过信息技术的介入,达到数学教学各要素的丰富和谐,使信息技术融入教学过程之中,通过改变教与学的方式,改变信息资源与传播渠道等实现数学教学的突破与发展。
1、用计算机进行课堂演示
在这种模式下,传统教学过程中教师通过黑板,教具模型,投影片等媒体展示的各种信息,可由计算机加工成文字、图形、影像等资料,并进行一些必要的处理(如动画),将这些资料组合起来.课堂教学时,可以利用教室的多媒体计算机、投影仪,也可以在网络计算机教室中进行.例如:圆的"切割线定理"的教学。发现客观的结论显然是一个难点，为了突破它，运用《几何画板》可进行如下设计:作一个半径为3cm的定圆O,定点P到圆心O的距离PO=5cm,
2、利用计算机进行自主的探究式学习
在信息技术环境发展的背景下,以学生为中心进行合作学习,以问题共同解决,培养能力为中心并且强调终身学习的思想将深入人心。问题是数学发展的动力,现代数学教育更是强调要进行"问题解决",在解决问题过程中锻炼思维,提高应用能力。而传统的数学教育由于多方面的限制,片面强调了数学重视演绎推理的一面,忽视了数学作为经验科学的一面.现在,学生自主探究的教学模式可以得到信息技术的有力支持,已经有许多学生利用计算机软件和图形计算器自主地在"问题空间"里进行探索和做"数学实验"。 例如,几何画板提供了一个十分理想的让学生积极探索问题的"做数学"的环境,学生完全可以利用它来做"数学实验",这样就能使学生在问题解决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.在学习指数函数与对数函数的概念后,有学生问到当a>1时,指数函数
3、利用计算机进行知识复习和学习评价
在课后,可以利用一些辅导软件来复习和巩固某些已经学会的知识和技能.提高学生完成任务的速度和准确性。这种课件教学内容的组织多按章节划分知识点模块,同时提供文字,图形,动画和视频图像,文,图并茂。学习者可以自己决定进度,针对自身情况逐步深入地复习已经学过的知识内容。另外,利用计算机信息容量大的特点,可以做成一些智能题库,或利用教育软件,学生可以用它做题,复习知识。计算机还能同时测试答题者对于某些知识点的掌握程度,从而智能地调节题型,题量,并在线调出相关知识点的理论讲解,复习教学内容.教师或学生也可以利用智能题库随意生成程度不同,内容不同的电子试卷,进行在线考试。
4、利用网络进行合作学习
如今的Internet,是一个拥有信息最丰富,交流信息最为快捷的媒介。每天,千百万人正在通过Internet学习,交流,从某种意义上说,Internet可以称为世界上最大的学校。学生可以在世界范围服务器主页上浏览,可以利用E-mail双向异步交流,可以通过聊天室双向同步通话,可以通过BBS进行双向同步讨论,可以使用同步多媒体环境的虚拟教室.这样,可以让远方的专家,教师替代计算机有针对性地来帮助,让学生集体通过交互讨论,合作解决复杂问题.所以有了网络,合作式的学习(学习小组)就大大发展了,这会给个别化教学提供另一种解决方式,使学习效果大大增强。信息技术与中学数学课的有机整合为教师和学生提供了更大的学习数学的空间。也使得"听数学"变成了"操作数学"和"实验数学"。打破了传统的"教师讲授——模仿练习——强化记忆——测试讲评"的"讲,练,记"教学模式,改变为"问题——实验——观察——收集数据,分析数据——会话,协商——得出结论——证明——再验证——练习——回顾总结"的新模式。由于多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机,主动参与学习,从而发挥其主动性与积极性。
二、信息技术在中学数学教学中运用
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,以最快的速度搜罗到自己需要的资料,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、激发学生学习兴趣,引导他们积极思维
爱因斯坦说过:"兴趣是最好的老师。"没有兴趣,学生主体参与的活动将是勉强的.而多媒体教学可以利用计算机技术集文字,图形,动画,音频,视频,投影等媒体技术,集光,形,色于一体,直观形象,新颖生动,能够直接作用于学生的多种感官,激发学生的学习兴趣,使表现的内容更充实,更具有吸引力。因此在展示问题时,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象,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、再现知识的发现过程,培养学生的创新精神
数学教学中要培养学生的创新精神,有效的途径之一就是再现数学知识的发现过程,让学生在已有的知识基础上,猜想结论,发现定理和结论,培养学生独立思考的能力。如:《三角形内角和》的教学,可用《几何画板》先画出任意三角形ABC,再度量每一个内角的度数并求他们的和,学生发现他们的和为1800,然后让学生任意拖动其中的一个顶点,使三角形ABC的形状发生改变或位置发生变化,学生发现每个内角的大小虽然发生了改变,但是他们的和还是1800,并且将刚才的数据列成表格,便于进一步比较与发现规律。于是学生可以猜想:任意三角形的内角和都为1800.最后引导学生用已有的知识来证明自己的猜想是不是正确的。同样用《几何画板》将三角形的其中两个内角通过割补与另一个角构成一个平角,通过演示,再次展示定理的发现,证明过程,这样可以逐步培养学生的创新意识与创新精神。
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。必须改变只着眼于学生知识的积累,以掌握知识的"量"的多少来判断教学质量的高低,而忽视使学生从数学知识的内存联系上把握数学知识结构的现状。在教学时,充分发挥信息技术的优势,可用来展示知识脉络,能有效地帮助学生构建数学知识结构.例如,在立体图形体积计算的总复习时,根据各种立体图形体积计算公式间的内在联系,设计了一个课件来表现立体图形的体积计算的推导过程和它们之间的关系.长方体的体积公式是用实现的方法推导出来的;正方体又可以看作是长方体的一种特例,它的体积公式不难得出;圆柱体的体积公式是将圆柱体转化为一个近似的长方体而推导出来的;圆锥体的体积的计算公式又是以圆柱体的体积公式为基础而推导出来的。课件的形式显示了教材中的立体几何知识结构和知识之间的内在联系.在这里,运用信息技术给学生提供了一个脉络清楚的知识结构。教师在教学时利用语言把知识之间的联系及规律表达出来,同时,教师要注意调节,完善学生的思维。从而展现教材中的数学知识结构的转移,即实现了学生的认知结构的构建和重组。
5、挖掘网络资源,提高学习的质量和效果
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。
由此可见,信息技术在中学数学教学中的应用是指在中学数学课程过程中把信息技术,信息资源,信息方法,人力资源和数学课程内容有机结合,共同完成数学课程教学任务的一种新型的数学教学方式.利用信息技术可以提示数学知识形成的来龙去脉,而且表述的方式很灵活,可以用文字,图形,动画,图表等多种方式多元呈现,极大提高了教学效果与效率.我们应该加强信息技术与中学数学整合的研究,探索出一种全新的教学模式,使信息技术能让数学课堂"活"起来,把数学知识"用"起来,让学生脑子"动"起来!
