信息技術(shù)在新課程高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用

摘要利用信息技術(shù)對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理及其強大交互式特點，及多媒體技術(shù)能創(chuàng)造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學(xué)環(huán)境，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程進(jìn)行有機整合，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課的教與學(xué)融為一體，將技術(shù)作為一種工具，提高教與學(xué)的效率。信息技術(shù)為數(shù)學(xué)教學(xué)的順利實施提供形象的教學(xué)手段，能有效減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，真正改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式，使學(xué)生的樂學(xué)落到實處。

關(guān)鍵詞信息技術(shù)；課程整合；數(shù)學(xué)教學(xué)

21世紀(jì)的兩個重要特征是“計算機無處不在”“數(shù)學(xué)無處不在”。21世紀(jì)是信息化的時代，信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的一大趨勢，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)為核心的信息技術(shù)已成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具。信息技術(shù)的快速發(fā)展同時也對現(xiàn)有的教學(xué)模式產(chǎn)生重要的影響。在開好信息技術(shù)課程的同時，應(yīng)努力推進(jìn)信息技術(shù)與其他學(xué)科教學(xué)的整合，鼓勵在其他學(xué)科的教學(xué)中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段，并把信息技術(shù)教育融合在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中。

1 數(shù)學(xué)教學(xué)中信息技術(shù)妙用的基本分析

數(shù)學(xué)學(xué)科有它自身的特點，數(shù)學(xué)是訓(xùn)練思維的體操，以其抽象性與嚴(yán)謹(jǐn)性而著稱。數(shù)學(xué)家歐拉曾說：“數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察，也需要實驗。”數(shù)學(xué)的創(chuàng)新教育更需要數(shù)學(xué)實驗和猜想。而且，數(shù)學(xué)計算與邏輯推理的枯燥，又使不少人望而卻步。數(shù)學(xué)有它自身的魅力，借助信息技術(shù)開展數(shù)學(xué)實驗，揭示抽象的數(shù)學(xué)概念的實質(zhì)，演繹數(shù)學(xué)發(fā)生、發(fā)展的過程，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者探索未知的知識領(lǐng)域，有效地克服傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容缺乏鮮活時代氣息，教師一言堂的弊病，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。運用多媒體計算機能模擬常規(guī)教學(xué)手段難以完成的演示實驗，把抽象的知識直觀地展示給學(xué)生，有效地化解難點。

2 信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用策略

2.1 通過軟件模擬將抽象思維形象化

數(shù)學(xué)教學(xué)過程，事實上就是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對數(shù)學(xué)問題的解決方法進(jìn)行研究、探索，繼而對其進(jìn)行拓展、創(chuàng)新的過程。因此，在教學(xué)活動中如何創(chuàng)設(shè)情境成為組織課堂教學(xué)的核心。網(wǎng)絡(luò)信息、多媒體教學(xué)軟件等的應(yīng)用提供了強大的情境資源。例如在講解空間四邊形的有關(guān)問題時，如果僅在黑板上作出空間四邊形的平面直觀圖，學(xué)生在課后解決相關(guān)問題的時候，總自然而然地認(rèn)為空間四邊形兩條對角線是相交的。如果在教學(xué)中利用幾何畫板畫出三維立體圖形，現(xiàn)場制作旋轉(zhuǎn)運動的空間四邊形圖形，現(xiàn)場添加線條，在旋轉(zhuǎn)運動過程中讓學(xué)生感受空間立體圖形的形象，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀察和思維能力，就不但使他們在觀察過程中留下空間四邊形兩條對角線不相交的深刻印象，而且會在這個過程中發(fā)現(xiàn)異面直線的概念，為后面異面直線的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

2.2 利用信息技術(shù)將所學(xué)知識靈活化

常常提到要讓學(xué)生有舉一反三的能力，而信息技術(shù)能夠?qū)?shù)學(xué)知識動態(tài)化，將各種變換形象地展示給學(xué)生，這樣更有助于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力和抽象思維能力。如教學(xué)“二次函數(shù)圖象”時，教師可以通過設(shè)置對話框來控制二次函數(shù)圖象，讓學(xué)生上機操作，自己輸入a，b，c，觀察a，b，c變化時圖象的變化，探索a，b，c對圖像的影響。學(xué)生通過觀察、討論，在教師的點撥指導(dǎo)下，逐漸形成自己的知識體系，達(dá)到知識的重新建構(gòu)。

2.3 信息技術(shù)擴充學(xué)習(xí)內(nèi)容，易于探究式教學(xué)的開展

情境—探究模式是比應(yīng)用多媒體講授模式更高級的一種教學(xué)模式，也是目前受到高度重視的探究式學(xué)習(xí)的一種體現(xiàn)和途徑，即基于多媒體課堂教學(xué)環(huán)境，為師生提供較難以觀察或模擬達(dá)到的情境。該模式突出在教師引導(dǎo)下學(xué)生觀察事物的特征、關(guān)系、運動規(guī)律，在探索中進(jìn)行思考、回答、發(fā)表意見。學(xué)生在多媒體顯現(xiàn)的情境中進(jìn)行操作、實踐，驗證自己的觀點，教師利用課件對學(xué)生進(jìn)行評價、鼓勵和糾正。學(xué)生可以自動根據(jù)某項任務(wù)去自主搜索、檢索、分析、組合與探究課題有關(guān)的資料，從而達(dá)到培養(yǎng)獲取并處理信息的能力和基本科學(xué)素養(yǎng)的目的。

3 信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用措施

3.1 創(chuàng)設(shè)真實情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與好奇心

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)創(chuàng)設(shè)真實情境，把創(chuàng)設(shè)情境看做意義建構(gòu)的必要前提，并作為教學(xué)設(shè)計的最重要內(nèi)容之一。而多媒體技術(shù)正好是創(chuàng)設(shè)真實情境的有效工具，如果再與仿真技術(shù)相結(jié)合，則更能產(chǎn)生身臨其境的逼真效果。

因此，筆者認(rèn)為應(yīng)讓學(xué)生更多地操作電腦來完成對數(shù)學(xué)知識的再發(fā)現(xiàn)，體驗數(shù)學(xué)美的魅力。如在教學(xué)三角函數(shù)的圖象、立體幾何導(dǎo)言課時，運用多媒體手段可以變靜為動，變抽象為具體，使教學(xué)內(nèi)容得到深化。在實際情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和好奇心，有效降低學(xué)生對數(shù)學(xué)的恐懼，使學(xué)生能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗，去同化和索引當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識，從而在新舊知識之間建立起聯(lián)系，并賦予新知識某種意義。

3.2 拓寬學(xué)習(xí)資源，通過情境再現(xiàn)，使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的教學(xué)

利用多媒體向?qū)W生展示科技發(fā)展史尤其是數(shù)學(xué)發(fā)展史，運用電腦模擬數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程，使用計算機進(jìn)行數(shù)學(xué)試驗，通過電腦證明數(shù)學(xué)定理，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)、提出、探究、解決過程的情境再現(xiàn)，意識到“問題是數(shù)學(xué)的心臟”，重要的問題歷來就是推動數(shù)學(xué)前進(jìn)的最重要的力量，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，并善于獨立思考，學(xué)會分析問題和創(chuàng)造性地解決問題。例如，筆者在講解解析幾何內(nèi)容時就通過課件《奇妙的坐標(biāo)系》向?qū)W生展示坐標(biāo)系的誕生、完善及應(yīng)用歷程，使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的教學(xué)。

3.3 創(chuàng)設(shè)想象情境，拓寬思維空間，培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和發(fā)散思維

貝弗里奇教授說：“獨創(chuàng)性常常在于發(fā)現(xiàn)兩個或兩個以上研究對象之間的相似點，而原來以為這些對象或設(shè)想彼此沒有關(guān)系?！边@種使兩個本不相干的概念相互接受的能力，一些心理學(xué)家稱之為“遙遠(yuǎn)想象”能力，它是創(chuàng)造力的一項重要指標(biāo)。讓學(xué)生在兩個看似無關(guān)的事物之間進(jìn)行想象，如同給了學(xué)生一塊馳騁的空間。人的生活中有一種比知識更重要的東西，那就是人的想象力，它是知識進(jìn)化的源泉。因此，在教學(xué)中可充分利用一切可供想象的空間，挖掘發(fā)展想象力的因素，發(fā)揮學(xué)生的想象力。

如課本上的圖形是“死圖”，無法表現(xiàn)二次曲線的形成過程；黑板上的圖形鑒于技術(shù)原因，很難畫得準(zhǔn)確，更難展現(xiàn)二次曲線的連續(xù)變化。利用電子白板繪圖功能就可以生動地把離心率的大小變化與圓錐曲線的形狀變化，這種數(shù)與形之間的內(nèi)在聯(lián)系完美地展現(xiàn)出來。同時，也可展示出橢圓、拋物線、雙曲線三種“看似不相關(guān)”的二次曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系。在教學(xué)過程中，可由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)訪問教師放置的服務(wù)器上的課件，讓學(xué)生獨立探索，得出結(jié)論。

3.4 創(chuàng)設(shè)糾錯情境，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?/p>

錯誤是正確的先導(dǎo)。學(xué)生在解題時，常常出現(xiàn)這樣或那樣的錯誤。筆者針對學(xué)生常犯的隱晦錯誤，利用現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設(shè)糾錯情境，引導(dǎo)學(xué)生分析研究錯誤原因，尋找治錯良方，在知錯中改錯，在改錯中防錯，以彌補學(xué)生知識上的缺陷和邏輯推理上的缺陷，提高解題的準(zhǔn)確性，增強思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。

總之，現(xiàn)代教育技術(shù)能夠變革課堂教學(xué)的傳遞結(jié)構(gòu)，擴展信息功能，增加個別化教學(xué)的能力，優(yōu)化教學(xué)。但也要注意，現(xiàn)代教育技術(shù)不可能解決教學(xué)中的所有問題，因此夸大其作用，試圖以此盲目代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)的做法是不現(xiàn)實的。在未來的教學(xué)當(dāng)中，現(xiàn)代教育技術(shù)必將得到進(jìn)一步的應(yīng)用，但不能無節(jié)制，而是與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合，以促進(jìn)教學(xué)過程的優(yōu)化為重點，設(shè)計好媒體使用的強度和時機。當(dāng)然，這還需要教師在今后的教學(xué)實踐中繼續(xù)去探索和完善。

（作者單位：河北省內(nèi)丘縣職業(yè)技術(shù)教育中心）