浅谈信息技术与
高中
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数学教学的整合
张二生江西省信丰县信丰中学 341600
【
内容
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摘要】随着信息技术的发展,基础教育改革的推进,信息技术越来越在数学教学中得到应用,《普通高中数学课程标准》也提倡信息技术与课程内容有机整合,提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容,尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的结合。高中数学教学与信息技术的结合将是一个必然的趋势。本文拟就信息技术与数学课程整合,结合高中数学教学的实际,发表自己的观点,与同行商榷。
【关键词】多媒体教学信息技术微课数学课堂反思
现代信息技术的广泛应用,正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等产生深刻的影响。信息技术与数学教学整合,可以创造各种生动具体的数学情境,提供丰富多彩的数学信息,为学生的多种思维能力尤其是创造性思维能力的发生与发展提供一个独天得厚的优越条件。
如何做到信息技术与数学学科教学有机的整合呢?
一、利用信息技术满足学生多样化的学习需求
数学课程与信息技术整合的主要目的是丰富学生数学学习的内容,促使学生利用信息技术进行主动、有效的数学学习。应当使所有学生都在自己的数学学习中使用信息技术,应当根据不同的教学任务选择适当的信息技术工具,如计算器、计算机、多媒体实验室以及互联网等,使学生充分发挥视觉、听觉、触觉等多种感官的协同作用,从而更有效地进行数学学习。例如:在讲授高中数学必修2中空间几何体三视图相关知识时,采用多媒体技术中图形的移动、定格、闪烁、同步解说、色彩变化等手段,利用空间图形的分、合、转、并、移、裁、展等多种形式的动画,结合有关必要的解说和优美音乐,传授教学内容,使学生能身临其境,产生立体效应。
此外,还可利用多媒体技术存储功能,根据需要把一些图形、题目、题目的
分析
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或解答过程等预先存储在电脑当中,课堂上适时地在学生面前再现出来。利用几何画板强大的即时作图功能可以将解析几何中的图形展现出来,动画演示圆锥曲线形成过程。通过计算机软件,教师可以对教学目标信息实现实时控制,可以在任何时刻让某段文字、某个图形出现;也可以在任何时刻隐去;可以随机作出图像;可以对屏幕上出现的运动对象随时干预,象电影定格一样使之静止在某一画面上,以对某些需要强调的运动结果进行特写。例如讲授指数函数与对数函数,通常是在教师(或教科
书
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)的要求下,学生用“描点法”
作出有限的几个特殊函数的图像,然后就让学生观察这几个图像来讨论函数的性质。在这样的教学过程中,学生对于为什么要画这几个函数的图像,为什么有限的几个函数图像就可以代表一般的,为什么要把底数a分为0
1两个区间等等,都是不得而知的,所以对结论的正确性也不一定完全相信,学习过程比较被动。而在信息技术环境中,教师可以利用几何画板的作图功能,先引导学生随意地取a的值,并在同一个坐标系内画出图像。作图过程中,学生可以非常清楚地看到底数a是如何影响函数的性质的。这样大大丰富了教学手段,拓展了师生交流的渠道,满足了学生的学习需求。
二、创设情境,激发学生学习兴趣
教学中,如果把数学知识放在一个主动、活泼的情境中去学习,更易于激发学生的学习兴趣。设置情境的主要作用是使学生了解知识主题的必要性,激发学生的兴趣,产生完成主题的动机。
1.创设学习的情境。在上课之初,创设一个良好的学习氛围,使学生一进课堂就想学。例如:在讲授高中数学必修3第三章的几何概型时,我用计算机创设了一个故事情境:一对恋人相约晚上8点到9点见面,先到者只等候20分钟,过时可离开,求两人能见面的可能性大小。这是常见的约会问题,学生学习的兴趣立即被调动起来了,认真听讲。在本课教学过程中,我就是这样运用多媒体技术把学生平时在生活中碰到的场景搬进了数学课堂,充分激发了他们的学习兴趣,调动了他们的学习积极性。
2.创设应用情境。学是为了用。例如:在讲授高中数学必修2第一章空间几何体中旋转体时,课本有一道题是观察图中纸篓的几何特征,探究出它是如何形成的。学生观察图像时可得出是一个旋转体,但是由何图形旋转得出则引起讨论。此例中,我用几何画板设计了几个可旋转的图形,学生纷纷尝试旋转这些几何体,或在此基础上自行添加边线等几何要素,探求解答。在本课教学过程中,运用信息技术把学生平时在生活中经常接触的事物,搬进了数学课堂,通过形象、具体的事例构成一个动态、仿真的学习情境,充分激发了学生的兴趣,调动了他们的学习积极性,从而掌握抽象的数学概念,培养了他们的抽象逻辑思维能力。
三.借助“微课”等新型信息技术的教学资源,使学生课后得到知识的巩固
“微课”是指以视频为主要载体
记录
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教师在课堂教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。“微课”的核心组成内容是
课堂教学视频(课例片段),同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。因此,“微课”既有别于传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源,又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。
微课在学生自主学习中的应用,现在网络通讯的发展和微机的普及已经使自主学习成为可能,教师把学习中的重点和疑难问题制作成微课,上传到网上,学生便可以随时点播学习,其优点有一下几点:
(1)微课短小精悍,一个议题,一个重点,都是针对学生学习中的疑难问题设计,非常适合学生自学。
(2)时间和地点可以选择,有很大的自主空间,只要有学习的愿望即可实现。
(3)适应不同的学生,视频播放快慢课一调节,让不同程度的学生根据的自己的基础和接受程度控制视频的快慢。
(4)由于视频可以反复播放,使那些平时反应慢的又羞于发问的学生能够从容的反复观看,较好的解决了后进生的转化问题。
微课也在促进教师业务成长和教学研究,制作微课就是微研究的过程,一线教师在实际教学中把发现问题,分析问题,解决问题的过程制成微课,简单实用,本身就是一个教学反思的过程,通过微课可以进行资源的积累、分享和交流,能有效促进教师的业务成长。
四.借助信息技术发展学生的应用意识和实践能力。
课程标准指出,高中数学课程应讲清一些基本内容的实际背景和应用价值,开展“数学建模”的学习活动,设立一些反映数学应用的专题课程,即把数学应用教学当作数学教学的重要组成部分,把数学的应用自然地融合在平常的数学中。教学中应体现知识的来龙去脉,适当介绍数学内容与其他学科日常生活的联系,通过数学实习、实验、研究性学习等活动引导学生亲自利用数学解决一些实际问题,拓宽学生的视野,增长知识。而信息技术可以帮助人们在搜集、整理、描述、探索和创造中建立问题的模型,通过研究模型而解决相关问题作出正确的判断,为人们解决交流信息提供了一种非常有效、简捷、廉价的手段。例如我在算法的教学中,要求学生尽可能上机尝试,上机能极大地提高学生学习算法的兴趣,不但可以检验算法的正确性以及算法的好坏,而且还可以通过
改进算法而引起学生对算法的更深入思考;要求学生能够用学过的vb语言自编一些实用小程序,体会算法的实际应用。在概率统计教学中,鼓励学生用计算器和计算机进行数据处理、绘制图表、图像等还可以进行模拟实验:如利用几何概型,并通过随机模拟方法可以近似计算不规则图形的面积。如上一题,有的学生利用《几何画板》进行模拟实验近似计算出了曲边梯形的面积。
信息技术与高中数学教学整合的反思
在教学实践中,师生共同体验着信息技术应用带来的新奇和喜悦。但是,无论是在理念层面还是在操作层面,都存在一些问题,需要我们认真去反思。
一.从教师角度反思
教师在教学中应用信息技术的意识较弱,这种现象普遍存在。很多教师只有在开公开课或学校要求时才使用信息技术,根据学生学习需要经常使用的是少数。其主要原因有两方面。一是应用信息技术的总体水平偏低。目前,虽然绝大多数教师已经学习了基本操作和一些软件使用的基础知识,但应用水平不高。二是应用信息技术的目的不明确。多数教师仅仅利用信息技术来增大课堂教学容量,没有在改革数学事实的呈现方式、改革自己的教学方式和学生的学习方式、突破教学难点、发展学生的探索发现能力上下工夫。
《课标》把“注重信息技术与数学课程的整合”列为基本理念之一,指出“现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响”,“整合的基本原则是有利于学生认识数学的本质”,“应提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容,在保证笔算训练的前提下,尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的结合,鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现”。因此,数学教师要加强学习,认识到研究信息技术与数学教学整合的必要性和紧迫感。一要结合自己的教学实践,学会利用信息技术设计一个个具体的教学任务;二要通过观摩信息技术与数学教学整合的研究课,研究优秀的课堂实录,借鉴先进经验提升自己设计教学活动的水平;三要养成教学反思习惯,分析问题、积累经验,使应用信息技术进行教学成为自己的自觉行为;四要努力提升学生应用信息技术的水平,要认识到在数学探究活动中应用信息技术是信息技术基础课学习的重要补充。
二.客观认识信息技术在高中数学教学中的作用
数学是研究空间形式和数量关系的科学,高度的抽象性、严密的逻辑性,既是数学的特点,也是数学的优点。正如《课标》所说,“数学在形成人类理性
思维和促进个人智力发展的过程中发挥着独特的、不可替代的作用”,数学教育应“使学生掌握数学的基础知识、基本技能、基本思想,使学生表达清晰、思考有条理,使学生具有实事求是的态度、锲而不舍的精神,使学生学会用数学的思考方式解决问题、认识世界”。信息技术推进了数学教学的发展,为学生提供了更大的学习空间,体现了数学内容呈现方式直观化、探索过程多样化和抽象问题具体化等优势,但我们不能用“直观化、具体化”取代抽象的数学思维,直观演示不能取代空间想象。实验探索得到的结论,或由实验启发得到的解决问题的思路,必须经过严谨的数学推理才能验证其正确性。《课标》在告诉我们要克服“双基异化”倾向的同时提出了“符合时代要求的新的‘双基’”概念,我们要认真学习、体会。这就要求我们在设计具体的教学活动时,认真研究数学教学的自身目标和学生的实际需要,考虑哪些活动适宜在各种信息技术平台上进行,哪些活动必须离开计算机;哪些运算可使用科学型计算器,哪些运算必须安排笔算训练。要合理安排教学进程中每个步骤,适时、适度地发挥信息技术的作用。同时要考虑到制作课件的效率,以尽量少的投入换取尽可能大的教学效益。
数学和信息技术的结合,使得数学能够在许多方面直接为社会前景创造价值,同时也为数学发展开拓了广阔的前景。
总之,信息技术在数学教学中的应用改变了我们传统的数学教育思想与教学模式,信息技术作为认知工具无疑将是信息时代占主导地位的数学课程学习方式,必将成为21世纪学校数学教育教学的主要方法。因此,在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下,倡导和探索信息技术和数学课程的结合,将复杂抽象的数学概念变得形象生动,提高了学生数学的兴趣,对于发展学生的信息素养,培养学生的创新精神和实践能力有着十分重要的现实意义。
参考文献:
《高中数学课程标准教师读本》——叶尧城主编
《普通高中数学课程标准实验教科书》北师大版
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