數學課程標準在“基本理念”中指出:“數學課程的設計與實施應重視運用現代信息技術,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。”將信息技術有效地應用于數學教育教學過程當中,是實現數學教育現代化和實施新課程改革的一項重要手段。多媒體計算機、投影儀等現代化的信息技術設備具有代數計算,數據處理,幾何作圖,視頻、音頻及媒體流播放等多種功能,特別是當多媒體計算機配備了豐富的教學軟件,或教師結合教學內容,利用Flash、PowerPoint、幾何畫板等軟件制作的概念教學、練習指導和學法輔導等課件,應用于數學課堂教學過程中將大大提高教學質量。數學與信息技術教學整合要跟上時代步伐。
1 教育觀念要變革——要順應信息時代的需要
聯合國教科文組織調查表明,幾乎所有的國家都認為:促進教育發展的動力來自于外部,阻力來自于內部,要受到教師教育觀念、教育體制、評價制度等因素的制約。要實行網絡化教學,教師的觀念應是超前的。教師應沖出“以書本知識為本”的舊觀念的束縛,充分挖掘網絡資源,樹立“以學生發展為本”的教育新思想,不要有前怕狼后怕虎的舊思想。全面關注每一個學生的需要,促進學生的健康發展,引導學生積極參與教學過程,讓學生獲得正面的情感體驗與知識需要,以及自我探究的內在需求。信息技術在數學教學中的應用為數學教學的發展展現了新的機遇。學校的數學教學將從重視培養學生的數學技能轉向側重于培養學生對數學的思想、方法及其應用的掌握和理解上。數學教學已不再是以培養算術和代數技能為主要目標,而應有更高的目標要求。
長期以來,很多學生及家長甚至部分教師認為數學不過是枯燥乏味的算術訓練和無邊無際的代數運算,這個簡單結論的得出反映了學校平時教學與考試的方式。不過,隨著近幾年信息技術日益走入人們的工作生活中,熟練的算術技巧與代數的運算已經不再顯得特別重要。這樣,人們可以期望數學教育將用更多的時間讓學生去思考與理解更本質、更需要智能的方面,提高學生提出問題的能力、解決問題的能力,而不是把主要精力放在計算與運算上;把主要精力放在精心設計基本策略上,而不是編寫、簡化問題;加強學生對數學的應用與價值的評價;等等。這樣就可以達到幫助學生深入地思考數學、更容易地推廣和應用數學,從而通過對與現實生活有關的數學問題的解決,增加學生學習數學的動力。信息技術引入數學教育,將對人們的數學教育觀念產生巨大的影響,也將極大地影響數學教學內容和方法。
2 教學內容要變革——應挖掘網絡資源
教學內容不要再局限于書本知識,密切聯系學生的生活實際,大膽開發網絡教學資源。可以說,網絡資源的豐富程度遠非一般人所能想象的。挖掘網絡豐富的資源并運用于課堂教學中,必將帶來課堂教學改革的新浪潮。信息技術對社會正發生深遠的影響,隨著現代技術需要的發展和其他落后技術的淘汰,以及人們日常生活中用到的數學技能的改變,數學自身正在直接受到影響。信息革命將使數學課堂發生重大變化,各種數學教育的教與學提出新的要求,同時也提供了新的機會。
事實上,在技術發達國家,過去對大多數在職人員所提出的數學要求有些已不再需要了,普遍被視為“無價值”的了,人們正在試圖縮減或是刪掉利用信息技術完全可以做到的那些部分。而新的數學觀念卻越來越成為人們所必需的了,諸如統計思想、概率思想、估計思想、數量級的思想等,一些與信息技術有關的數學,像模糊數學、離散數學、算法、高等數學等正成為人們呼吁在數學教育中增加的內容。因此,人們不得不考慮與有效地處理和信息技術有關的數學,同時也要考慮可以用信息技術處理的材料。不過,應該注意到的是信息技術與數學課程的相互滲透即課程整合還處于一個比較初級的階段。
3 教學的形式要變革——應是動態化的
人類的思維空間是三維的,即語言、形象和聲音。然而傳統教育卻幾乎局限在一維言語空間上,這樣學生的學習過程就只能在抽象的、呆板的、靜止的、缺乏情趣的言語世界里了。就數學而言,學校的數學教育是以正規的邏輯為基礎的,這就導致數學從其他學科中分離和孤立出來的結果。而這種傳統數學教育必然會忽略數學領域中超越邏輯思想的東西,如直覺、美感或單純的樂趣。一般來說,學校的教育目標與學生的有限生活經驗并不相符,學生缺乏內在的學習動力,數學學習枯燥無味,這就導致在學生的認識與學校對他們的要求之間出現一條鴻溝,信息技術確實可以在這條鴻溝上架起一座橋梁。
傳統的教學形式是“老師講學生聽”,交流方式主要采用“老師問學生答”的單一互動的交往方式,這種方式教師的角色地位過強,有一種居高臨下的感覺,不利于調動學生的積極性和主動參與性。網絡化教學通過組建合作探究的學習小組,適當變換師生位置,增加組內生生互動、小組互動、組際互動等網絡化交往學習方式進行知識探究,教師是學習活動組織者、參與者、指導者,出學生的主體地位。大量實驗表明:在這種和諧寬松的網絡學習氛圍中,教師易于調控,便于調節,對于大大提高學生學習積極性、集中學生注意力、提高課堂教學效益確實大有好處。
4 數學評價要變革——應是高效化的
首先,評價標準要改革。學生學習過程不再是傳統教學的師講生練,而是一種學生自主探究、師生合作探究的過程;教學中也不再過于強調與學生年齡不符的嚴密的思維訓練,問題答案也不是唯一的,給學生留下更大的創造空間,這就是網絡下的數學教學的優勢。其次,評價形式是多樣化的。除采用教師評價外,還應增加學生自評與互評。再者,利用網絡可大大提高評價的及時性、高效性。信息傳達得快,收到的效果也好。
5 教學的目標要變革——應是個性化的
傳統的數學教育中存在一些急需解決的問題,反映在課程上:教學內容相對偏窄、偏深、偏舊;教師傳授知識只注重機械記憶,只注重結果而輕過程,學生缺乏自主探索、合作學習、獨立獲取知識的機會。網絡教學的目標大大突破這些局限,呈現一種動態的、人性化的、交互性的、易通性的特點。教學目標所關注的是學生的自我需要、自我發展,注重的是研究的過程、合作的程度等。
利用計算機輔助進行練習,不僅意味著學生要有必要的問題求解知識,而且需要學生具有對相應軟件的操作技能,而對軟件操作技能的學習過程就是學習數學事實、概念和原理的一個很好的方法。計算機幫助學生學習這種應用的過程主要是學生和計算機的交互作用,它擺脫傳統的教師控制教學的局面和消除教師的主觀意志的影響,增強出題的客觀性,能夠更加真實地檢測教學的實際情況,節省大量時間,把教師從傳統教學的出題、編題、批改作業、課外輔導等繁瑣的工作中解放出來,從而有更多的時間從事教學研究和教學創造。
教育知名人士盧志文指出:“21世紀是創新的世紀,是尊重個性的世紀,個性孕育了創新,創新展示了個性。”數學教學當然也需要改革和創新。美國教育學者認為:“網絡化教育是各國21世紀教育的重要手段。”可見,運用網絡化信息技術教學手段構建充滿生命力的課堂教學體系是當前課程改革的一項重要舉措。
總而言之,信息技術進入數學教育教學領域是必需面對的一個現實,作為數學教育工作者應以新的姿態去迎接這信息技術時代的到來。
(作者單位:山東省淄博市桓臺縣世紀中學)