信息技術與數學教學的整合初探

麻桂梅

摘要:信息技術與數學教學的整合已成為數學教育改革的一個新亮點。本文主要從三個方面加以探討,即信息技術與數學教學整合的必要性、優勢及誤區。

關鍵詞:信息技術 數學教學 整合

隨著時代的進步,科技的發展,以計算機和互聯網為代表的當代信息技術,正以驚人的速度改變著人們的生活方式和學習方式,使用計算機和網絡技術進行教學成為當代教學改革的一個新亮點。本文結合新課標下信息技術與數學課堂教學的實踐經驗進行初步探討。

一、信息技術與數學教學整合的必要性

《數學課程標準(實驗)》提出:“要充分發揮信息技術多媒體的優勢,為學生學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具;為所有學生提供探索復雜問題、多角度理解數學思想的機會,豐富學生數學探索的視野。”由此可知,信息技術與數學教學整合已成為一種趨勢。

所謂“信息技術與數學教學的整合”,不是把數學教學整合到信息技術中,而是把信息技術有機地融入數學教學中去支持數學教學。因此,必須結合數學學科教學的特點才能實現整合。數學學科的突出特點是抽象、邏輯性強和形式化表達。數學教師經常需要面對的是如何精心設計概念教學和解題教學,巧妙地處理特殊與一般、具體與抽象、直觀與邏輯、發現與論證、嚴謹的形式化表達與學生認知水平的關系。計算機的快速計算、智能畫圖、動態演示等功能,為數學教學處理以上問題提供了更信息化的教學手段。

二、信息技術與數學教學整合的優勢

(一)整合有利于提高學生的學習積極性

傳統的數學教學,教師是主角,學生是配角。從教學內容、教學方法、教學步驟,甚至練習作業等,都是教師事先安排好的,學生只能被動參入這個過程。現代計算機輔助教學進入數學課堂,為數學教學開創了一個“數學實驗室”,“幾何畫板”、“PowerPoint”等軟件,為學生學習數學提供了必要的工具與手段,讓學生可以自主地在“問題空間”里進行探索,來做“數學實驗”。例如:在學習三角形的三條角平分線(中線、高線和三邊的垂直平分線)相交于一點時,傳統的教學方式是讓學生作圖——觀察——得出結論,但是每個學生在作圖中總會出現種種誤差,導致三條線沒有相交于一點,即使相交于一點也會心存疑惑:是否是個別現象?使得學生很難領會數學內容的本質。利用信息技術,可以在傳統教學的基礎上再用計算機加以演示。讓學生在幾何畫板里,畫出任意一個三角形,用菜單命令畫出相應的三條線,就會出現三線相交于同一點的事實,任意拖動三角形的一個頂點,三角形的大小雖然改變,但是三線相交于同一點的事實永遠不改變。這樣的教學過程通過讓學生親自動手做實驗,自主地探索問題,體驗學習過程。學生從過去被動接受現成的數學知識變為以“研究者”一樣去探索知識,大大增強了學生學習數學的興趣,提高了學生的學習積極性。

(二)整合有利于突破教學的重點與難點

幾何圖形的教學很多內容都是要在動態中來理解的,傳統的教學手段始終只是在平面上,無法讓圖形動起來就無法讓學生理解圖形的變化過程。而通過一些軟件制作簡單的動畫,可以讓靜態的圖形動起來,彌補了傳統教學方式在直觀感和動態感等方面的不足,利用這個特點可處理其他教學手段難以處理的問題,并能引起學生的興趣,增強他們的直觀印象,為教師化解教學難點,突破教學的重點,提高課堂效率和教學效果提供了一種現代化的教學手段。

在教學勾股定理中的《美麗的勾股樹》時,學生對教科書上的圖片覺得新鮮、好奇,但是其中所蘊含的知識學生不明白,教師如果只用粉筆加黑板的教學是難以解釋清楚的。利用幾何畫板設計一棵可以改變參數的、動態的勾股樹,讓參數從最小的數“1”開始,圖形將從最簡單的開始演示,慢慢地增大參數,一棵茂盛的、漂亮的勾股樹就呈現在學生的眼前。

(三)整合有利于幫助學生進行探索,培養創新精神

信息技術的豐富資源,能為數學教學提供并展示各種所需的資料,包括文字、聲音、圖片、視頻等,能創設、模擬各種與教學內容相適應的情境,為所有學生提供探索復雜問題、多角度理解數學思想的機會,開闊學生數學探索的視野。比如:初中幾何《用相同的正多邊形拼地板》這節課中,教師設計這樣的課件。第一階段為問題情境。讓學生欣賞教師收集的教室、校園或標志性的建筑物的地板和墻磚等圖片,把學生帶進美麗的鑲嵌世界,讓學生感受到生活中處處有數學,產生學習數學的激情。第二階段為形成知識。通過學生觀察,相互交流,探索歸納得出結論。第三階段為小小設計師。教師讓學生利用所探索得到的知識設計一、兩個地板的平面鑲嵌的圖案。有的學生給設計的圖案涂上不同的顏色,并設計出“神舟七號”“中國結”“糖果”等出乎教師的意外的圖案。由此可見,豐富的信息資源既可以開拓學生的視野,又激活了學生的思維,增強了學生的想象,從而培養了學生的創新精神和實踐能力。

三、信息技術與數學教學整合的誤區

雖然現代信息技術的發展和使用對數學教育的價值、目標、內容以及教學方式產生了重大影響,但現代信息技術的使用過程中也明顯存在著誤區:

(一)以“電子板書”代替“黑板板書”

有的數學課件把教案搬上屏幕,以“電子板書”代替“黑板板書”, 上課時,教師不斷地按要求操作鼠標,更換屏幕,對其他教學手段置之不理,學生只有被動接受,機械記憶,使課堂由原先低效的“人灌”變為高速的“機灌”,教師成了播放員,學生成了觀眾,容易產生眼睛疲勞,反而影響學習效率,降低學習興趣,減弱學習動機。

(二)采用計算機輔助教學而排斥傳統教學手段

計算機輔助教學作為一種現代化教學手段,并不是排斥傳統教學手段,“麥當勞來了,大米飯還得吃,”教師應把二者有機結合,優勢互補,獲得最大的教學效果。并不是所有的教學內容都適合采用計算機輔助教學,有時通過教師的語言、板演、手勢及通過觀察學生的表情、提問等反饋手段,教師靈活掌握教學策略,因勢利導反而會獲得更好的效果。如有理數的運算、方程與方程組的求解等內容的教學,教師就沒有必要浪費大量的時間制作課件,采用計算機輔助教學。

(三)過分追求快節奏

計算機輔助數學教學固然可以節省教師作圖、板書時間,從而加快課堂節奏、增加課堂容量,但有時欲速則不達。課前教師已經把教案制作成課件,講課時只需點擊鼠標,配上講解。當學生正在思考解題過程時,屏幕上已經顯示出標準答案——解題思路、步驟、結果,這時學生可能會放棄自己的思考,不利于學生的獨立思考。學生學習是有一個認識、思考、探索的過程的,應處理好計算機速度“快”與學生學習“慢”的關系。

任何一種現代化的教學手段,只是教師開展數學活動的工具和輔助手段,它必須依靠教師科學地設計、精心地組織,才能發揮它的效能。教師對學生特有的人格影響是任何教學手段都無法代替的。而計算機具有強大的計算和信息處理功能、直觀化,甚至動態效果,也是傳統手段無法比擬的,所以不能厚此薄彼,應讓兩者優勢互補。它只能巧用,不能濫用。我們只有將信息技術應用與教育觀念的更新結合起來,應用信息技術帶動課程和教學方法、手段的改革,努力實現信息技術與數學教學的整合,使學生從大量繁雜、重復的運算中解脫出來,將更多的精力投入到探索性的數學活動中去,讓學生充分運用信息技術在更加廣闊的知識海洋中遨游。