新課程背景下高中數學教學整合信息技術的實踐與思考

摘 要：傳統的數學教學已經不能適應新世紀人才的需求，多種新的教學理念也相繼被提出，在這樣的背景下，教學的改革勢在必行。信息技術憑借強大的生命力，為教育行業的進一步發展帶來新的動力。本文通過課例闡述信息技術與高中數學教學整合的實踐，并對課例中學科整合的優點和不足進行反思。

關鍵詞：信息技術 學科整合 實踐 反思 新課標 教學新理念

傳統的數學教學模式有諸多局限性，這是毋庸置疑的。新課標提倡注重信息技術與數學課程的整合，《普通高中數學課程標準(實驗)》明確指出將信息技術與數學課程的整合作為一個理念，要求通過將信息技術與數學課程標準的教與學有機地融為一體，發揮信息技術的優勢，提高教與學的效率，改善教與學的效果。信息技術與數學教學的整合是指信息技術與教師組織、指導和幫助學生學習數學教學過程的有機整合，它能夠把信息技術手段完善、恰當地融入到數學教學的過程中，是信息技術與數學教學結合的有機產物，能有效地促進學生對所學知識的理解。它不僅是一種教學技術，更是一種全新的教學理念。

一、信息技術的滲入給高中數學的教學帶來的改變

1. 更能吸引學生的注意力

信息技術的滲入，更能吸引學生的注意力。數學是研究數量關系與空間形式的一門學科，學科所體現的知識結構嚴謹性與抽象性，往往令學生望而生畏，慢慢地產生了抵觸情緒、厭學。從生理學的角度來看，“人類接受信息的途徑是多種多樣的，可以通過眼睛接收光信息，鼻子接收氣味，耳朵接收聲音，嘴巴嘗試味道，以及通過觸摸感知形狀等。而對腦細胞刺激最大的是多種感官的共同接收。當多種不同媒體的信息一起共同作用時，那種影響往往是最深刻的”。在這種強烈的刺激下，學生的注意力就被集中過來了，并進而關注課堂的教學。“關注是最好的老師”，能引起學生的關注，數學教學便有了成功的第一步。

2. 更能充分發揮學生的主體作用

借助信息技術，讓學生充分參與創造性的教學過程，以培養其獨立思考、積極探索的習慣，發展其創新意識，正體現了以人為本的新課標教學理念。以往那種只重視到公理、定義等的灌輸，忽視了知識體系結構的形成過程的教學，根本無法適應現代教育的要求。通過多種信息技術使用，讓學生自主發現數學真理；借助計算機的多媒體功能，讓學生親身感受數學之美。這些都是以往的常規教學方式所無法想象的。請看我們的案例：

在完成了《概率》的教學后，要求同學通過Internet登陸到網上測試系統完成一組練習題。該測試系統提供的是標準化選擇題型，學生只需在相應題號上選擇正確答案后提交，系統就馬上計算并給出評分，使學生及時了解現階段的學習效果，什么地方需要加強，什么地方需要注意，知道了自己的情況，就可有的放矢地進行學習了。而教師可以及時掌握學生的學習情況，從而有針對性地進行下一步的教學。在全體學生都完成測試，教師已掌握現階段學生的學習情況后，再通過測試系統發布答案，讓學生自己查錯。整個測試過程與平時的測驗相同，也同樣公布答案，但統計成績，卻要比傳統方式更快捷、更全面。

二、信息技術與高中數學教學整合的現狀

目前信息技術與學科教學整合主要有三種形態：（1）多媒體信息組合演示為主，即以教師使用信息技術為主的多媒體演示型教學模式。它是教師目前運用最早、最為得心應手的主流形態。（2）網絡環境下學生自主探究學習，即多媒體計算機和互聯網能提供表現豐富、互動性強的學習環境，讓學生更多、更好地獲取關于客觀事物規律及內在聯系的知識，幫助學生進行積極的意義建構，這是信息技術與學科教學整合的典型形態。（3）基于互聯網資源的研究性學習，即圍繞某項專題，利用網絡搜尋與專題相關的信息，并對信息進行加工處理，以達到完成研究探索的任務。它是研究性學習與信息技術整合的一種開放形態，是現代教育的一種新形式。

信息技術與高中數學教學的整合，不管采用哪一種整合的教學形態，不應是為了整合而整合，而應是為了學生的發展這一目的而進行有效的整合，因此評價一節整合課是否優秀，絕不在于采用的信息技術的多寡，也不在于信息技術的先進或精美與否，而應主要考慮是否體現實效，是否體現課程基礎目標與學生發展目標的統一，是否幫助學生達到有關學科標準在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面規定的目標，是否改善教與學的方式，甚至是否以成本最低的整合實現最大化的效益。

三、信息技術與高中數學教學整合的教學實踐

數學是一門抽象的學科，許多數學概念、數學模型之所以成為學生學習的難點和疑點，就是因為太抽象、不具體。僅憑教師的描述講解和演示課件，教學效果不甚明顯。假如利用網絡環境和圖形的形象直觀的動態效果，讓每一位學生都親身體驗知識的發生、發展過程，那么將能更有效地抓住教學重點、突破教學難點，降低學生的學習數學的難度，使新知識化難為易，變抽象為具體，同時改善教與學的方式，極大地調動學生的積極性。

下面結合“新課程人教版（A版）(必修2)”的《空間直線與直線的位置關系》談談我如何進行信息技術與高中數學教學整合。

1. 學生充分利用網絡資源，提前預習數學

我提前布置了兩個預習問題：(1)空間直線與直線的位置關系的定義。(2)空間直線與直線之間角是如何度量的？

學生帶著問題，到數學網站上搜集相關的資料，提出研究方案，然后在小組內討論，形成最佳方案。

在課堂上，我讓各個小組盡情地展示自己的研究方案。有的小組提出從平面幾何出發拓展研究；有的小組提出搭建模型進行觀察的方法。他們根據平面直線與直線的位置關系，對空間直線與直線的位置關系進行大膽地猜想，但不知從哪里開始說明。

雖然這些研究方案都有一定的缺陷，但畢竟是學生的辛勤的汗水，應該給予充分的肯定，這體現了過程比結果更重要的教學理念。

2. 學生動手做模擬實驗，自主探究數學

為了讓學生直觀感性地學習空間直線與直線的位置關系，我用幾何畫板制作了學生課件，學生課件呈現了空間直線與直線的各種位置關系，還有若干個輔助平面。學生可以拖動鼠標把其中的一條直線移到另一位置。在移動的過程中學生可以觀察兩直線的平行情況和交點個數，從而總結出空間直線與直線的位置關系的定義。

通過圖形的直觀、數學實驗及小組討論，大部分同學能得到空間直線與直線的三個不同的位置關系：（1）平行；（2）相交；（3）異面。

我沒有先演示課件，而讓學生在我預設的數學實驗中，充分動手、動眼、動腦，進行自主探究。這樣延緩了知識的產生過程，學生不但從圖形的直觀上學習了新知識，而且知道了新知識的來龍去脈。“由過去的死記硬背、機械訓練的接受式學習，變為主動參與、樂于探究、勤于動手的自主性學習”。

其實每一個數學知識都有它的產生過程，如果我們能在這個點上進行整合信息技術與高中數學教學的整合，設計學生的數學實驗，讓學生在網絡教室進行實驗，那么一定能取得很好的效果。

3. 學生利用局域網交流數學成果，共同進步

空間異面直線之間角的度量，是本節課的教學難點。為了突破難點，我利用局域網的交流功能，促進全班的學生共同交流探討，一起猜想驗證，得到結論。

我提出還有沒有其他情況，并讓學生在學生課件上繼續探索，同學們起初是困惑，接著是議論聲此起彼伏，大部分同學不知從何下手。

我沒有直接給出結論，而是點撥：“平面角度量的條件。”于是學生努力探索，爭取第一個找到答案。

過了一會兒，生1提出：“用量角器度量角需要一個點和兩條邊。”我利用多媒體教學網絡的監看和轉播功能，讓該生演示課件，并向全班轉播。我仍沒有直接作出判斷，而由學生自己判斷結論的正確性。

生2立即反駁：“異面直線之間沒有交點。”并用學生課件向全班邊說明邊演示。其他同學贊成了他的結論。

有的學生猜想在空間某處取一定點，然后把兩條直線移到此定點處。

利用局域網的演示交流功能，共同探討，互相交流，一起猜想驗證，集中全班集體的智慧，確定定點的任意性和角的大小的不變性。

我在這一過程中搭建了學生之間交流的平臺，學生既可以在這里展示自己的探究成果，也可以對其他同學的成果提出反駁的意見。學生們在交流中學習新知識，培養團結協作與質疑的精神，培養合作交流的能力，養成主動參與、善于思考的學習習慣。這不正是新課程改革所提出的目標嗎?

總之，教師應用課件的演示功能進行總結歸納、輔助教學，在課堂上起著畫龍點睛和穿針引線的作用。

四、信息技術與高中數學教學整合的反思

1. 學科整合使課堂更開放

在本節課中，我設計了數學實驗，讓學生自主探索空間直線與直線的位置關系，從而遷移空間直線與直線角的度量。在實驗過程中學生可以平移直線到任何位置，由學生自主探索，這樣的研究過程已經具有開放性。但是學生畢竟是在教師設計的研究方案下研究，假如數學實驗的方案由學生設計好，并制作成課件，那么使研究更具有開放性，也全面地鍛煉了學生的各種潛在能力，使探索過程更接近于數學家們研究數學的過程。當然，這需要教師和學生具備更強的信息技術能力。

2. 學科整合使難點的突破更有方向性

在探索空間異面直線之間角的度量，度量原則是本節課的難點，這點增加了探索的難度，提高了學生探索的熱情，激發了學生的求知欲。在教師的點撥下，學生猜想驗證、合作交流，終于完成了探索。但是我總感到探索過程較盲目，信息技術與學科的整合沒有很好地突破這個問題，使得探索更具有方向性。這還有待于我們在探索和實踐中改進。

3. 信息技術不能完全代替“手工操作”

信息技術與學科的整合主要是呈現以前無法呈現的數學內容，它的整合的原則是促進學生對數學知識的理解。在教師設計的數學實驗中，學生自主操作、合作交流地學習新知識，教師實現了基本“無紙化”的教學，這樣也造成學生的個別數學技能的缺失，如基本作圖技能、計算能力等。因此不能盲目徹底地進行“無紙化”教學，不能把信息技術完全代替“手工操作”。例如已知直線和雙曲線的方程，要判斷交點個數，應在下一節進行補強，也就是說讓學生用筆和紙進行“手工操作”來解決此類問題。