《基礎教育課程改革綱要(試行)》(以下簡稱《綱要》)指出,要“大力推進信息技術在教學過程中的普及應用,促進信息技術與學科課程的整合,逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革,充分發揮信息技術的優勢,為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具”。由此可以看出,信息技術與數學課程的整合涉及數學教育的各方面問題,特別是對傳統的數學教育觀念、課堂教學方法,以及學生的學習方式等會帶來巨大的沖擊,這是所有數學教育工作者都要面對的問題。
信息技術與數學課程的整合是為了使學生學會使用信息化的技術,這對學生的發展是非常重要的。因為從數學學習中掌握的信息技術,是人們未來學習和工作的基本工具。在這個問題上,過去人們比較多的是在理念層次上進行討論,現在應當更加注重實踐,更加注重落實。有專家指出,課程教學改革中,發展教育網絡、建設信息庫、開發軟件,等等,都是非常重要的,但更加根本的是怎么“化信息為知識,化知識為智慧,化智慧為德行”。具體到信息技術與數學課程的整合,我們應當針對數學學習的不同任務,例如:了解數學的基本事實(從實際中獲得的事實和現象、背景材料);理解數學的基本理論(概念、性質、法則、公式、公理、定理,以及由其內容反映出來的數學思想和方法);掌握數學的基本方法(搜集信息、處理數據、繪制圖表、從簡單實際問題抽象出數學問題和用數學知識解決實際問題的一般方法);學會基本的應用(數學在相關學科、生產和日常生活中的應用),等等,而設計相應的基本整合形式。例如,輔助教師傳授書本知識的教學;輔助教師講授和學生實踐相結合的教學;輔助學生自主探究式的學習;輔助師生進行數學實驗,等等。在具體設計中,要特別注意選擇合適的信息工具。
一、信息技術與數學課程整合可以激發學生學習數學的興趣
數學課內容抽象,概念嚴謹卻又枯燥,因此數學教師教學中考慮最多的是如何讓課本知識活起來,而運用信息技術就可順利達到目的。我在講授“無理數”時,就做了幾張有關第一次數學危機的背景資料和人物介紹的幻燈片,引起學生的學習興趣,使學生知道了無理數的產生過程。我還利用《幾何畫板》演示等腰三角形的特征,直觀地表現了三線合一的現象,讓學生從感官上區別具體概念,加深了記憶;運用《幾何畫板》指導學生自制平行四邊形、梯形等積變形課件,同時又引導他們由此推導面積計算公式,這樣既激發了學生學習的興趣,又培養了學生的動手能力,加深了學生對概念的理解,起到了形象直觀,節約時間和教具,提高課堂效率,事半功倍的效果。
二、信息技術和初中數學課堂教學有機整合的實例分析
信息技術和課堂教學的有機整合與傳統教學相比,最大特點是可以最大限度地促進學生學習模式的轉變,而“網絡環境的教學模式”正是基于交互型整合方式所產生的,目的是創設自主學習的環境,讓學生能夠在教師的引導下自主建構知識,變被動的聽和練為主動的探索和運用。下面以《勾股定理的應用》在網絡環境下教學為例進行實例分析。
比如,在《勾股定理》這一節之后,我設計了一堂《探索勾股定理及其證明方法》的研究型課。課前,我對書本上的教學內容稍作修改,另外編了一節課,專門研究勾股定理的歷史和證明方法。上這堂課之前,我布置了學生利用多種方法,特別是利用上網方式查找有關勾股定理的史記和證明方法。課上,許多學生帶來了他們找到的資料,有的把他們在網上找到的資料打印了下來,有的帶來了關于勾股定理的書籍,更有一位認真的學生找來了關于“勾股矩陣法”的內容。大部分學生都找到了許多中外數學家對勾股定理的證明方法,如西周時期的商高、古希臘數學家畢達哥拉斯、三國時期吳國的趙爽的《勾股圓方圖》、劉徽的“出入相補法”,等等。然后我再綜合學生的資料,展示我制作的課件和網頁,一節課的教學目的輕輕松松地就解決了,還成功地對學生進行了一次愛祖國、愛科學、愛數學的思想教育。
我們將傳統的課堂教學模式引向電腦多媒體網絡信息領域,利用網絡信息豐富、傳播及時、讀取方便、交互強等特性,促進教育制度的革新,豐富教學形式,提高學生學習的積極性。
三、信息技術與數學課程整合應注意的幾個問題
1.教師始終要起到主導作用。
信息技術的介入應體現一種新的教育觀念,而不只是教學內容數量上的增多、手段上的新穎,課堂教學活動的主體是人。教師不僅是知識的傳授者,還應是知識發生、發展的播種者及澆灌者,更應是學生處事的模范。靈活的應變能力,嚴謹的求學態度,嚴密的邏輯思維,這些都要靠師生之間的心靈感應,靠教師以自身的人格魅力和富有情趣的講解,通過師生間的情感互融,來調動學生積極參與。我們不應讓“人機對話”取代人與人之間的情感交流,否則,現代媒體成了教學機器,教師成了鍵盤手。這樣的課堂教學結構模式極不利于學生形成健全人格,發展個性。
2.多媒體課件的制作應不求時髦,但求實用。
課件的運用應整合于課堂教學內容之中,針對以抽象思維、邏輯推理為培養目的的數學教學,課件中存儲內容要精練,畫面要簡潔,講解和推導要由教師引導學生通過合作探究自主完成。為幫助解決數學中數形結合的難點,理解抽象于實踐而又指導實踐的數學思想,我們應根據數學自身特點,充分利用信息技術的交互功能,將課件設計成一些相對獨立,又相互聯系的模塊,讓教師能按自己組織教材的需要,針對各自不同的教學思路,靈活調用各模塊里的內容,設計自己的教學過程,表現自己的教學風格。
3.網絡電子教室應成為數學教育的理想場所。
在人手一機的網絡教室,學生可以在教師指導下,自己動手操作、觀察、發現、研究問題,在網絡中查找數學資料,形成學生動手“做數學”的模式。學生成為學習的主人,不再把學習數學看成負擔,增強了學好數學的信心,享受到了學習數學的樂趣。學生直接動手操作,實踐能力、觀察能力、歸納能力都得到了很好的鍛煉,更有助于培養思維能力、創新能力。