恰當運用數學軟件,改進數學課堂教學

在新一輪基礎教育課程改革之際，信息技術在教育教學中倍受關注。2001年6月教育部制定的《基礎教育課程改革綱要》要求:“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，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。”我通過嘗試，將數學教學軟件恰當引入數學課堂，并初步將其資源和技術上的優勢轉化為教學的優勢。教師應用這些軟件進行教學，不僅能夠培養學生自主學習、探究學習和合作學習的習慣，而且為探索新的教學模式，探索培養學生數學思維能力的方法提供了可能，為改革數學課堂提供了新途徑。

一、數學軟件為師生提供新的教與學的工具，豐富教與學的手段，提高課堂教學效率。

數學知識內容的特征決定了教師無論用什么模式來教，學生無論用什么方法來學，他們都要作圖和計算，這些操作中有部分是機械的、重復的，并且這些操作本身對達到教學目標的意義并不大。因此教師應選擇一個好的軟件，充分發揮計算機的優勢，由計算機代替師生完成這些工作，把軟件作為一種新的學習工具，使師生從繁重的機械性的操作中解放出來，讓學生把更多的精力投入到現實的、探索性的數學活動中去，使學生的學習過程更有效。“超級畫板”正適應了這一需要，它的廣泛應用為課堂教學承擔了許多機械的繁重的任務，從而提高了課堂效率。

二次函數的作圖，采用的是列表、描點、連線的方法，二次函數的特征決定了這項工作的繁重性，學生在前面的學習中已經掌握了作圖方法，作出一個標準的圖像學生大約需要2分鐘，而“幾何畫板”畫圖只要輸入表達式就能得到圖像。這樣在研究函數圖像時，利用它可以使學生贏得了大量的時間研究圖像或進行與圖像有關的探究性活動。“幾何畫板”進入課堂，并初步將其技術上的優勢與資源轉化為教學的優勢，使許多教學環節更方便快捷，真正實現讓學生把精力投入到現實有效的探究性活動中去，從而提高課堂效率。

二、應用數學軟件真切展示豐富多采的教學情境，為數學實驗提供了可能。

《數學課程標準》在描述目標時用了許多“經歷”、“體驗”、“感受”等字眼，但傳統數學知識不像物理、化學那樣能夠形象地用實驗來演示。“超級畫板”的引入不僅使學生獲得了一種全新的有效的學習手段，而且讓學生“看到”數學中的變化過程、規律或本質，感受到數學知識存在于情境之中。應用“幾何畫板”，學生在自己的操作中能實現多種教學目標。在探索正方體的截面時，用一個平面去截一個正方體，截面是三角形、正方形、梯形、矩形都很好理解，而截面是五邊形或六邊形的情況就很難想象，過去借助切蘿卜或橡皮泥來輔助理解，但很難得到預期的效果。教師用“幾何畫板”模擬截割過程，通過演示可以讓學生感受截割的過程。又如在做“轉盤游戲”時，如果轉盤制作得不好，就會影響游戲的公平性，而且需要轉動很多次，才能估計出結果，這樣會帶來很多不便。而用“超級畫板”教師可制作一個能隨機停止的轉盤，模擬轉盤的轉動，還可以在編輯框中顯示轉盤轉動的次數，并將相關數據統計成表格，試驗與統計一起完成。通過嘗試發現，充分發揮“超級畫板”的優勢，進行豐富的數學實驗，可以幫助學生理解和掌握知識。

三、應用數學軟件豐富想象，啟迪思維，提升學生的數學思維能力。

注重數學思維的培養是數學課程的一個重要目標，要提升學生的數學思維能力不是靠灌輸，而是要在教師指導下由學生積極探究、主動思考、親身經歷而獲得。初中生的思維特征仍以形象思維為主，并逐漸向抽象思維過渡，而抽象思維的培養需要借助直觀表象的支持，所以要提升學生的思維能力，教師必須在課堂上讓學生在充滿運動變化而富有探究性的活動中體會數學思維過程，從而培養數學思維能力。如研究四邊形四邊中點連成的圖形時，在“幾何畫板”上拖動，學生很容易觀察出中點組成的四邊形形狀與原四邊形對角線的關系，既能直觀感知又能引發思考，在豐富的數學變化中思考其中不變的本質，提升思維能力。在截幾何體時，借助“超級畫板”可直觀獲得空間想象，使學生空間想象力得到提升。在研究做一個盡可能大的長方體時，教師借助“超級畫板”不僅可以做長方體變化的動畫，而且可以由數據直接產生一個圖像，幫助學生理解正方形邊長x與體積V之間變化的規律。通過這一過程，學生能感知數學變化中不變的關系，加深對函數的理解，積累數學思維的經驗。課堂上，學生就會在畫板所架設的思維階梯上攻堅克難，一步一步得到提高。

四、發揮數學軟件優勢，為學生提供新的學習環境，改變學生的學習方式。

“超級畫板”和“幾何畫板”的應用有利于創設良好的教學環境，營造良好的學習氣氛，激發學生的主動性。《數學課程標準》指出:“信息技術的應用特別要充分考慮計算器、計算機對數學學習內容和方式的影響，大力開發并向學生提供更為豐富的學習資源，把數學軟件作為學生學習數學和解決問題的強有力的工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現實的、探索性的數學活動中去。”在應用“超級畫板”的過程中老師的備課方法、授課方式、教學的組織形式，以及學生的學習方法都發生了變化，充分體現了信息技術與數學課程的相互滲透和有機整合。利用“超級畫板”制作課件進行“二次函數與一元二次方程”的網絡式教學時，就充分顯現出新的學習環境中學生隨之而來的新的學習方式。學生借助于“超級畫板”解決問題，使自身的主體作用得到充分的發揮。這種新的環境使學生不可能再等待老師的講解，而會主動地研究與合作交流。通過“超級畫板”的使用，學生學習數學的活動方式更加豐富了，如在網絡和“Z+Z”平臺支持下進行“24點”游戲比賽，學生更容易體會到數學的有趣與實用，激發興趣。因此教師要促進學生的自主發展，就必須最大可能地創設讓學生自主參與的情境，由以前老師“講數學”的單一模式變為現在師生“做數學”的雙向互動。角色的轉換使得數學課堂不再沉悶，學生成為學習過程的主人，既激發學生“學”數學的興趣，又讓學生通過動手操作真正體味“做”數學的樂趣。這樣，可為學生提供現場操作的機會，提供更多展示的機會，讓學生借助新技術手段從事有效的數學學習，用更為豐富的學習方式培養學生搜集和處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力。

在不斷地使用和研究數學軟件的過程中，我們已經充分感受到兩種畫板的優勢和它們給數學課堂帶來的深刻的變化。它們的應用為信息技術與數學課程的整合提供了更多的機會，不但優化了課堂的模式，促進了教學內容的呈現形式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，而且促進了教師教學水平的提高，從而全面改革數學課堂教學，推進數學課程的改革。