運用信息技術提高數學教學的有效性

【摘要】隨著信息技術的快速發展，其在數學課堂教學的優勢更加突出，但仍存在運用不當現象，因此教師必須改變教學評價的觀念，不斷學習，提高自身素質，使信息技術在數學課程教學能更合理地運用.

【關鍵詞】發展趨勢；優勢；教學誤區；改變評價；提高素質

隨著信息技術的快速發展，以計算機多媒體和網絡技術為核心的現代教育技術受到了教育界的普遍關注.怎樣評價一節課運用現代教育技術的成功與否，可從教育性、科學性、技術性、藝術性、實用性等多元化角度進行衡量，應具備下列基本條件:（1）重點、難點突出，利于學生理解知識，有利于調動學生學習的積極性和主動性，有利于學生的思維和技能訓練，有創新性，注重能力的培養.（2）內容正確，邏輯嚴謹，層次清楚，模擬仿真形象，課件的演示符合現代教育理念.（3）媒體多樣，選材適度，設置恰當，創意新穎，構思巧妙，節奏合理，界面簡潔，不花哨.（4）能創造一個輕松、自然、活潑的教學環境，教學效果良好.

將信息技術與數學學科有機“融合”，必將對數學教學的目標、內容、方法、評價以及師資等方面帶來深刻影響，下面談談自己的體會.

一、信息技術在數學課堂教學的優勢

1.為課堂教學贏得時間，提高課堂效率

在數學教學過程中，常常遇到一些比較費時的活動，而這些活動并非課程所要達到的目標，但為了達到所需目標又不得不經過這些活動，在這種情況下應用信息技術輔助教學是非常有效的.

例如，在學生學習“二次函數圖像和性質”一課時，教師必須經過列表和作圖這比較繁瑣的兩步，而這是非常費時間的，教師幾乎很難分出更多一點時間去講解函數的性質，而利用多媒體計算機則可以很快給出函數值和畫出函數的圖像.

用計算機代替老師、學生做這些工作，徹底減輕了師生的負擔，讓教師、學生把精力和注意力用到更高層次的教學和學習環節中去，同時也有助于師生更了解和熟悉信息技術，使教學效果顯著提高.

2.動態圖像有利于突破教學重點和難點

數學科學的另一特點是邏輯性強，抽象思維要求高，尤其是涉及三維空間問題、動態過程問題、復雜計算問題等，傳統教學手段由于以靜態為主，很難在課堂上利用黑板將這種復雜的情景展示出來，成為教學中的難點.通過動畫模擬，就能輕易地突破難點.

如教學《圓柱、圓錐、圓臺及它們的側面積》（浙教版初二數學）一章時，可用“幾何畫板”制作分別以矩形的一邊、直角三角形的直角邊、直角梯形垂直于底邊的腰所在的直線為旋轉軸，其余各邊旋轉一周的動態過程，讓學生觀察這一過程以及這樣旋轉一周而成的面所圍成的幾何體，從中抽象出圓柱、圓錐、圓臺的本質屬性，形成概念，幫助學生形成立體空間感，找出形中的內在聯系，使其進行公式推導的能力大為加強.

以網絡技術和多媒體技術為核心的信息技術恰恰在這一方面具有獨到的優勢，它能使這些復雜的問題轉化為直觀、形象、生動的感性情景，這樣大大降低了學生理解和教師教學的難度.

3.提供學生自主探究環境，實現知識建構

現代數學教育強調要進行“問題解決”，在解決問題過程中鍛煉思維、提高應用能力，可以像“研究者”一樣去發現探索知識.如教學“二次函數圖像”時，教師可以通過設置句柄控制二次函數圖像，讓學生上機操作，自己輸入a，b，c，觀察a，b，c變化時圖像的變化，探索a，b，c對圖像的影響.學生通過觀察、討論，在教師的點撥指導下，逐漸形成自己的知識體系，達到知識的重新建構.

又如，利用“Z＋Z”進行“24點游戲”，在游戲中，計算機自動出示4張牌，你可以通過鼠標拖動各張牌并添加+，-，×，÷和括號進行運算，計算機除了給你作出評判外，還會告訴你所有的解法，大大提高了學生訓練的效果.

4.信息技術體現了數學的嚴密性

以前為了讓學生有直觀感受，都是利用剪紙、拼接、畫圖、度量的方法，但由于實際操作起來都有誤差，很難達到理想的效果.

例如，三角形三個內角的和總是180°.以前常利用量角器或拼角，容易引起學生對結論的懷疑.若用“幾何畫板”隨意畫一個三角形，度量出它的三個內角并求和，然后拖動三角形的頂點任意改變三角形的形狀和大小，發現：無論怎么變，三個內角的和總是180°.這樣有效地避免了應用量角器或拼圖出現的誤差，提高學生對結論的確信度.

又如，在學習“三角形的三條角平分線（三條中線、三條高或高的延長線、三邊的垂直平分線）相交于一點”時，傳統教學方式都是讓學生作圖、觀察、得出結論，但每名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，即使交于一點了，也會心存疑惑：是不是個別現象？使得學生很難領會數學內容的本質.但利用信息技術就不同了，在幾何畫板或“Z＋Z”智能教學平臺里，只要畫出一個三角形，用菜單命令畫出相應的三條線，就能觀察到三線交于一點的事實，然后任意拖動三角形的頂點，改變三角形的形狀和大小，發現三線交于一點的事實總是不會改變的.這個實驗，除了教師演示之外，學生也可自己動手，親身經歷，大大增強學生學數學的興趣，激發他們的求知欲望.

5.信息技術與仿真實驗相結合

即使是數學教學，現在也十分重視數學實驗的教學功能.作為實驗必須有自變量和應變量，通過實驗探究應變量和自變量之間的內在關系，從中發現規律性的東西，即事物的本質.但是中學數學實驗由于受到實際器材的限制，有些實驗往往只能是紙上做實驗，很難在真實的環境中展開.利用計算機虛擬現實的功能，能夠彌補實驗條件不足的限制.例如在數學教學中，利用幾何畫板軟件的賦值和計算功能，可以開展數學實驗，通過實驗得出規律.

6.信息技術與創新研究相結合

培養學生的創新能力是時代賦予教學的重要任務，現代信息技術在培養學生創新能力中有獨到之處.在課題研究、數學教學中開設數學建模的選修課，在中學生中開展數學建模的研究，通過數學建模選修課的設立，借助網絡工具，揭示數學與生活的聯系，讓學生用數學的眼光去看待身邊的世界，從實際生活中發現問題，研究問題，通過跨學科的整合，利用信息技術解決問題，在設計方案、市場調查、查閱資料、加工信息等過程中解決問題，在解決問題的過程中培養學生的創新意識和創新能力.一批優秀的數學建模案例獲得社會較好的評價，如：微波爐運輸包裝優化設計，宿舍輸水管道問題的研究，概率問題，出現“死亡小組”的可能有多大，跳水池深度的計算，關于公司建立地點選擇的問題的研究，探討紅綠燈時間差問題，郵遞員投遞問題等.

7.挖掘網絡資源，拓寬學生知識面

網絡的廣泛使用促使教學內容不再局限于書本知識.實踐證明，引導學生借助網絡收集實際生活中的數學問題并進行研究，是學生最感興趣的數學學習方式.如教學“統計表與統計圖”時，引導學生上網收集近五年、十年來的國民生產總值，每百人中電話、手機擁有量等數據，繪制統計表與統計圖，學生不僅學到了統計表與統計圖的繪制方法，而且形象直觀地感受到改革開放取得的顯著成就，體會到數學來自社會生產與生活、服務于社會生產與生活的道理.

另外，教材中的“閱讀材料”也是可以使用信息技術的重點內容.閱讀材料介紹了一些數學史和數學知識，如初二就有蜂房里的幾何學、生活離不開圓、測算面積的近似方法、曲面上的最短路線、勾股定理、無理數的發現、一元二次方程發展小記等.這些內容注重數學與其他學科的滲透交融，不少是在數學下的問題.教師如果以這些內容為出發點，善于在網上收集數學應用范例、數學史料，開設第二課堂，借以擴大學生的知識面，激發學生學習興趣，培養他們應用數學的意識，實在是恰當不過的.

二、在數學課堂中運用信息技術輔助教學，優點非常明顯.但是，如果運用不當，就會弄巧成拙

1.教師利用信息技術時過分追求大容量、高密度

教學中，不少教師在進行多媒體教學時對計算機信息的大容量、高密度津津樂道，教學中不給學生思考、討論的時間，甚至一節課完成過去兩節或三節課才能上完的內容.如一位教師在教學“解直角三角形”（浙教版初三數學）一節時，用電腦出示了課本上的一個具有實際應用意義的例子及解題的每一個步驟，從分析到示范解法，前后不到5分鐘，例子講解就結束了.像這樣的例題講解在這一節課中竟多達7個.表面上看課堂信息量大，實際上則出現“講者手忙腳亂、看者眼花繚亂、聽者心慌意亂”的現象，由原來的“人灌”變為更高效的“機灌”.

2.教學時忽視了師生之間的情感交流

有些教師將預先設計好的或網上下載的課件輸入電腦，然后嚴格按程序將教學內容不加選擇、一點不漏地逐一展現，上課成了執行既定程序，學生是否適應，是否能跟上教學進度，計算機操作能否跟上他們無暇顧及.有些教師片面追求多媒體課件的系統性和完整性，從組織教學到新課講授，從鞏固練習到課堂作業，每一個細節都有詳盡的與畫面相配套的解說和分析，整節課只要點點鼠標，講幾句串詞就算了事.筆者曾聽過一堂由兩位老師來完成的公開課，教學時，一位老師在座位上用鼠標、遙控器專門控制課件的展示，另一位老師則背對黑板滿懷激情地講述教學內容，整堂課跟放電影沒有什么區別.他們忽視了教學中最為重要的師生之間的情感交流.

3.背景畫面過分復雜

還有些教師制作的數學課件的背景畫面復雜，幾何圖形變幻莫測，按鈕奇形怪狀，并且使用大量的動畫和音響.這些課件畫蛇添足、喧賓奪主，分散了學生的注意力，沖淡了他們對學習重點、難點的關注，久而久之，學生必然會產生厭倦情緒，反而不利于學習興趣的激發.如一位教師教學生作三角形的中線和角平分線，都采用播放動畫來示范.動畫是好，但它會削弱學生對三角形的中線和角平分線的作法的注意力，其效果可能遠不及教師在黑板上作圖示范來得好.

總之，信息技術與課程整合是教育信息化的需要，是時代的潮流，也是當前教學改革的必然走向.應掌握必要的現代信息技術，能熟練地運用互聯網查閱和訪問世界各地的教育資源，對選擇出的教育教學信息資料進行分析、加工、組合、儲存和運用，會運用多種教學軟件實現教學的最佳化.所以，為適應信息化教學需要有必要培養具有一定知識結構和能力結構層次的學科教師群體，各成員的知識結構和能力結構互補，彼此交流，互相學習.只有這樣，才能適應信息化教學的需要，更有效地發揮現代教育技術的作用.