現代信息技術與數學教學的結合

王會東

現代社會技術發展日新月異,社會信息進程的日益加快,現代信息技術滲透到人類生活的每一個角落。充分把現代信息技術與數學教學相結合,成為我們新的發展與研究方向。

《數學課程標準》地指出:數學課程的設計與實施應重視運用現代信息技術,把現代信息技術作為學生學習數學和解決問題的強有力工具,致力于改變學生的學習方式,使學生樂意并有更多精力投入到現實的、探索性的數學活動中去。

以計算機為核心的信息技術主要指多媒體計算機,教室網絡,校園網和因特網等。作為新型的教學媒體,當數學教學與它們密切結合時,它們能給新型教學結構的創建提供最理想的教學環境,它們能為數學課程改革提供全新的教學方式和學習方式。

初中數學與信息技術的結合,是從數學教學的需要出發,確定哪些環節、哪些教學內容適合使用現代信息技術,并選用合適的軟件,創造相應的學習環境,推進現代信息技術在數學中的輔助教學,達到優化數學教學的作用。

下面根據筆者數學教學中的實踐經驗,談談初中數學與信息技術結合的幾點嘗試作法。

一、巧借信息技術的交互性,激發學生學習數學的興趣

人機交互是計算機的顯著特點,計算機可以產生出一種新的圖文聲色并茂的、感染力強的人機交互方式,而且可以立即反饋。這種交互方式對于數學教學過程具有重要意義,它能有效地激發學生的學習興趣,使學生產生強烈的學習欲望,激發學生自主學習的積極性,因而形成學習動機。

傳統的數學教學,教師是主宰,學生是配角,從教學內容、教學方法、教學步驟,甚至練習作業都是教師事先安排好的,學生只能被動參入這個過程。而優秀的多媒體課件所提供的交互式學習環境中,學生可以按照自己的學習基礎,學習興趣來選擇所學的內容的深淺,來選擇適合自己水平的練習作業。初中數學復習課或習題課,特別適合人機交互的學習環境,因為初中數學教師完全有能力制作這類課件。從前置知識復習,精選例題講解,到鞏固練習作業,每一教學環節都可以設置成不同的層次,學生根據自身情況,選擇性地進入相應層次,當然還有機會進入高一層次。這種交互性所提供的多種的主動參與活動,為學生的主動性、積極性的發揮創造了良好的條件,從而使學生能真正體現出學習主體作用。

二、巧借信息技術,完成學生對數學知識的獲取與保持

信息技術提供的外部刺激是多種感官的綜合刺激,它既能看得見(視覺),聽得著(聽覺),還能用手操作(觸覺),這種多樣性的刺激,比單一地聽教師講解效果好的多。同時信息技術的豐富性、交互性、形象性、生動性、可控性、參與性大大強化了這種感官刺激,非常有利于知識的獲取和保持。

1、化無形為有形

初中數學理性知識成分太重,傳統的教學只片面強調邏輯思維訓練,缺乏充分的圖形支持,缺乏供學生探索的環境,于是只能靠學生的死記和教師的說教了。比如,學習九年級幾何“點的軌跡”一節后,學生最終會知道“軌跡”是一些直線或射線,但對“軌跡”是毫無想像力的?！稁缀萎嫲濉纺苡行У亟鉀Q這一問題,它顯示的“點”一步步動態有形地組成直線或射線,旁邊還能顯示軌跡中“點”的條件,這種動態的有形的圖形是十分完整的、清晰的,它遠遠超出教師的“把軌跡比喻成流星的尾巴”。

2、化抽象為直觀

初中數學的概念教學是教學中的難點,學生幾乎被動地從教師那里接受數學概念,只有靠強化記憶知道概念的共性和本質特征。九年級代數中的“函數”是一個典型的概念教學,教學時關鍵是讓學生“對于x的每一個值,y都有唯一值與它對應”,有一個明晰直觀的印象。運用多媒體的直觀特性,分別顯示解析式y=x+1,《數學用表》中的平方表,天氣晝夜變化圖像,用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于x的每一個值,y都有唯一值與它對應”,最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄像,引導學生把水位設為y,時間設為x,就形成了y與x的函數關系。這不僅能引起學生的自豪感,而且讓學生對函數概念理解的非常透徹。

3、化靜止為運動

運動的幾何圖形能更加有效地刺激大腦視覺神經元,產生強烈的印象。初中幾何《圓》這一章,各知識點都是動態鏈接的,許多圖形的位置發生變化,圖形間蘊藏的規律和結論是不變的。熟悉《幾何畫板》的教師,無一例外會用《幾何畫板》來演示“圓冪定理”,即相交弦定理→割線定理→切割線定理→切線長定理,鼠標一動,結論立現,效果相當好。其實像“垂經定理”、“圓心角、弧、弦、弦的弦心距關系定理”等等,需要用“翻折”“旋轉”“平移”等知識證明的定理,都可用《幾何畫板》動態揭示知識的形成過程。有些題目,不經意用鼠標移動一個點,圖形變化了,結論仍然成立。

4、化繁瑣為簡明

計算機輔助教學的一個重要出發點是更好地實現教學目標,突破重難點,提高課堂教學效率。九年級代數“頻率分布”,在傳統的教學中,教師引著學生在“60名女學生身高”數據中,找最大值,最小值,再分組,一個一個地數出每組中數據的個數,計算頻率,繪頻率分布表,畫頻率分布直方圖,既繁瑣又費時。用計算機輔助教學,簡潔明了,把60個數據輸入Excel,排序,最大值和最小值,各組中的頻數,一目了然,用Excel還能方便地繪出柱狀圖,類似頻率分布直方圖。若教師重點講透步驟、方法和道理,把非智力過程交給計算機處理,這樣才能提高課堂效率。培養學生運用信息技術的能力,是信息社會對基礎教育的需要,也是教育面向現代化的需要。

三、巧借信息技術,培養學生的創新精神和發現式學習

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。

當然,初中數學與信息技術的結合,并非強調所有的數學內容都適合計算機輔助教學,它只可巧用,不能濫用。

正如《數學課程標準》所指出的:我們不提倡用計算機上的模擬實驗來代替學生能夠從事的實踐活動;我們不提倡利用計算機演示來代替學生的直觀想像,來代替學生對數學規律的探索。憑風巧借力,送我上青云,初中數學的課程改革只有巧借現代信息技術的優異性能,才能使二者的有機結合提升到一個新的高度,從而達到優化數學的學習過程和學習資源的目的。