淺談新課程中利用信息技術(shù)提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率

安徽省普通高中新課程已經(jīng)全面實(shí)施，經(jīng)過實(shí)施初期幾年的磨合，新課程的教學(xué)取得了較好的成效。但是在教學(xué)實(shí)踐中還是存在一些需要解決的問題，其中，高中數(shù)學(xué)必修課程課時(shí)緊張，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時(shí)間之間存在一定程度的矛盾，這一問題困擾著不少教師。

從教材和課時(shí)來看，每學(xué)期兩本數(shù)學(xué)教材的厚度是舊版人教教材的兩倍，現(xiàn)在高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一學(xué)期教學(xué)72學(xué)時(shí)，而原來是90學(xué)時(shí)。以上兩個(gè)方面的對比足以說明按課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課時(shí)數(shù)，使用高中數(shù)學(xué)新課程教材進(jìn)行教學(xué)存在一定的難度。按照課標(biāo)規(guī)定，每周上4個(gè)課時(shí)，實(shí)際上大部分學(xué)校都開了5個(gè)課時(shí)，有的甚至開了6或7個(gè)課時(shí)，但教師仍然感覺在這些時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)比較困難，即使能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，學(xué)生對知識的掌握也不理想。

雖然課程標(biāo)準(zhǔn)和教材有可以商榷之處，但反思我們的教學(xué)，恐怕主要原因還是出在我們自己身上，其中一個(gè)日益凸現(xiàn)出來的原因就是許多教師在教學(xué)時(shí)的課堂效率不高，無法自如地將新興教學(xué)手段與傳統(tǒng)講授相結(jié)合，難以突破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，仍舊習(xí)慣一塊黑板一只粉筆的課堂形式，在以前教學(xué)內(nèi)容相對較少、課時(shí)相對較多的情況下，這樣做是可以的，但現(xiàn)在新課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求有了較大的變化，如果仍然延續(xù)原有的教學(xué)習(xí)慣，課時(shí)就會不夠，也會影響學(xué)生對所學(xué)知識的掌握及運(yùn)用。信息技術(shù)在教學(xué)手段上的發(fā)展就很好地彌補(bǔ)了這一缺陷，緩解了這一矛盾，不僅能夠豐富數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方法和途徑，而且可以在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確作圖、圖像變化、制作圖表、函數(shù)模型擬合等用傳統(tǒng)教學(xué)較難實(shí)現(xiàn)的操作，有效地提高了課堂教學(xué)效率。

一、利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)作圖

數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖象的動態(tài)變化、平面幾何圖形的顯示、立體幾何圖形的觀察、復(fù)雜計(jì)算過程的呈現(xiàn)、幾何證明的解釋都需要以直觀感知為基礎(chǔ)，都可以考慮與信息技術(shù)整合。

例如，在高中數(shù)學(xué)中，函數(shù)這一部分可謂是重中之重，其中對于各種函數(shù)圖象的認(rèn)知是一大難點(diǎn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，對于未知函數(shù)圖象的做法，我們通常只能利用列表，然后描點(diǎn)作圖，費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且不夠精確，而現(xiàn)代信息技術(shù)手段就能很好地解決這一問題。如《冪函數(shù)》這一節(jié)內(nèi)容中，首先要求作出函數(shù)y=x-1，y=x，y=x2和y=x2的圖象，再通過圖象觀察歸納冪函數(shù)的性質(zhì)，利用幾何畫板這一信息技術(shù)工具，我們幾乎可以無須費(fèi)時(shí)費(fèi)力，便能很快地做出這幾個(gè)冪函數(shù)的圖象，甚至作出除書本之外利于學(xué)生觀察的冪函數(shù)的圖象。又如在教學(xué)《正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，在作出正弦函數(shù)的圖象這一環(huán)節(jié)上，由于任意角度的正弦值常為無限小數(shù)，無法精確找點(diǎn)，不便描點(diǎn)作圖，傳統(tǒng)教學(xué)是通過平移12條正弦線的方式來作出正弦函數(shù)的圖象，這一方式雖然準(zhǔn)確，但要耗費(fèi)大量的課堂時(shí)間，不利于新課程在這一部分的時(shí)間安排，影響教學(xué)效果。同樣，若利用現(xiàn)代教學(xué)手段，在課堂上我們可以方便地利用計(jì)算機(jī)通過大屏幕演示這一作圖過程，生動清楚，便于學(xué)生理解與掌握，利于觀察，也可以節(jié)省出大量的課堂時(shí)間，提高課堂效率。

二、利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)函數(shù)模型的擬合

按照新課程標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)僅僅通過教師在課堂上的演示顯然是不夠的，更應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)貏?chuàng)造條件，讓學(xué)生獨(dú)立操作，自己動手體驗(yàn)，這樣更利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生的積極性，更好地開發(fā)學(xué)生自主思維的習(xí)慣。例如，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的分析數(shù)據(jù)的特征、探究圖形的規(guī)律、進(jìn)行算法程序驗(yàn)證等都可以通過上機(jī)操作實(shí)現(xiàn)。還可以利用適當(dāng)?shù)能浖_展數(shù)學(xué)建模活動，使學(xué)生在實(shí)踐中提高運(yùn)用信息技術(shù)的能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。

例如，在高中數(shù)學(xué)選修1-1《獨(dú)立性檢驗(yàn)的基本思想及初步應(yīng)用》的教學(xué)中涉及一個(gè)案例，要求建立適合一組樣本數(shù)據(jù)的函數(shù)模型，并進(jìn)行預(yù)期估計(jì)。那么在實(shí)際操作中，首先要描點(diǎn)做出這組數(shù)據(jù)的圖形，根據(jù)圖形對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩種函數(shù)的擬合;再用殘差分析法選擇更貼合的函數(shù)模型;最后利用較貼合的模型來進(jìn)行預(yù)期值的估計(jì)，這些操作含有大量的復(fù)雜計(jì)算以及精確的繪圖過程，運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)手段在課堂上較難實(shí)現(xiàn)，課后完成也會耗費(fèi)學(xué)生大量不必要的時(shí)間，但若利用現(xiàn)代信息技術(shù)，則非常簡單，易于操作，可以在課堂上分組給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過自己親自動手繪圖、計(jì)算、擬合、判斷，最后得出結(jié)果，可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)知識與信息技術(shù)結(jié)合運(yùn)用于實(shí)際生活的可操作性，能很好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

總之，新課程在信息技術(shù)支持下的課堂教學(xué)，使教師能把時(shí)間和精力主要用在設(shè)計(jì)教學(xué)情景，構(gòu)建靈活可變、蘊(yùn)含重要內(nèi)容的交互性式的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的豐富性、自主性、高效性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性、獨(dú)特性以及克服困難的意志和決心等多項(xiàng)優(yōu)良品質(zhì)。因此，我們更應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，在現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)整合這一方面多研究、多學(xué)習(xí)，努力全面提高課堂教學(xué)效率，為新課程能更好地實(shí)施，發(fā)揮其宗旨，達(dá)到其三維目標(biāo)提供更多更好的經(jīng)驗(yàn)。

作者單位:安徽師范大學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院