現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：以多媒體和網(wǎng)路技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)逐漸滲入人們的生活，成為21世紀(jì)教育的主流。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，已成為教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是推進(jìn)素質(zhì)教育的突破口。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，在使用傳統(tǒng)教學(xué)手段的同時(shí)，進(jìn)一步尋求現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)兩者的結(jié)合點(diǎn)，科學(xué)、合理、有效地使用信息技術(shù)，對(duì)教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的改變，以及課堂效果的提高都起著強(qiáng)有力的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù)；結(jié)合點(diǎn)；促進(jìn)；數(shù)學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2012）17-113-02

一、引言

步入21世紀(jì)，以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，正在越來越深刻的改變著我們的生活、工作和學(xué)習(xí)方式，以信息推動(dòng)教育現(xiàn)代化已不再是一種口號(hào)，信息技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各學(xué)科教學(xué)中。這種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使得教學(xué)方法、教學(xué)觀念、教學(xué)思想與教學(xué)理論等都發(fā)生了變革，這為教育的改革和發(fā)展開辟了廣闊的空間，同時(shí)也帶來了極大的挑戰(zhàn)。本文筆者結(jié)合自己在日常教學(xué)過程中的實(shí)踐和思考，淺談在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的感受和體會(huì)。

二、踐與思考

1、數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的必要性

（1）數(shù)學(xué)教學(xué)的需要。新課程理念強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性。而信息技術(shù)的使用能更好地貫徹這一理念。

新教材中增加了算法、統(tǒng)計(jì)、概率初步等內(nèi)容。算法離開了計(jì)算機(jī)就成為紙上談兵；在正態(tài)分布內(nèi)容的教學(xué)中，利用傳統(tǒng)的黑板加粉筆難以讓學(xué)生深入地理解正態(tài)函數(shù)的性質(zhì)，更難以實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)一步的理解和應(yīng)用；例如離開了計(jì)算器，二分法中大量的運(yùn)算根本無法用紙和筆來解決；函數(shù)模型及其應(yīng)用中如果不借助計(jì)算機(jī)軟件難以讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)建模思想，從而也就失去了學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的意義。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。于數(shù)學(xué)的抽象性使得數(shù)學(xué)展現(xiàn)給學(xué)生特別是困難生的印象總是枯燥乏味，缺少人情味。而應(yīng)用多媒體教學(xué)這種新穎的手段，可以提供豐富而動(dòng)感的圖象、圖形，展現(xiàn)出一個(gè)異彩紛呈的數(shù)學(xué)世界，恍如變數(shù)學(xué)為游戲天地，生動(dòng)、直觀、形象，改變學(xué)生心目中對(duì)于數(shù)學(xué)的形象定位，活潑有趣的學(xué)習(xí)形式吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的求知欲望與學(xué)習(xí)熱情，從而發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的能動(dòng)作用，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

2、常規(guī)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的優(yōu)越性

隨著新課程改革的深入，實(shí)施素質(zhì)教育提高課堂教學(xué)質(zhì)量是數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一個(gè)重要課題。信息技術(shù)在教育中扮演著越來越重要的角色。傳統(tǒng)的教育模式主要是通過聽覺獲得，視覺方面的獲取僅限于書本和黑板等靜態(tài)內(nèi)容。因此，為了讓學(xué)生能更加直觀、更加全面地獲取知識(shí)，充分發(fā)揮他們?cè)诮虒W(xué)中的主體作用，信息技術(shù)的推廣和應(yīng)用就成為素質(zhì)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。以多媒體和網(wǎng)路技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)的常規(guī)教學(xué)中有著不可替代的優(yōu)越性。

（1）運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，使教師有更多的時(shí)間設(shè)計(jì)教學(xué)過程。傳統(tǒng)的教學(xué)過程是“預(yù)先構(gòu)思，現(xiàn)場(chǎng)制作”，即教師通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容、目的、要求的理解，先設(shè)計(jì)出一個(gè)教學(xué)方案，到課堂上再經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮，把這一方案體現(xiàn)出來，但在實(shí)際教學(xué)中，卻由于各種原因，使得這種發(fā)揮不如預(yù)先設(shè)計(jì)的那樣理想。應(yīng)用信息技術(shù)，可以讓教師有更多的時(shí)間設(shè)計(jì)教學(xué)過程---即能“預(yù)先構(gòu)思”，也能“預(yù)先制作”。教師可以根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)想教學(xué)過程；設(shè)想課堂上會(huì)出現(xiàn)的問題；設(shè)想學(xué)生在理解上可能出現(xiàn)的困惑以及相應(yīng)的對(duì)策。這一切都可以編排到課件里面去，并設(shè)計(jì)出一個(gè)盡量完美的教學(xué)過程，只要還沒有走進(jìn)課堂，隨時(shí)可以改進(jìn)，隨時(shí)可以充實(shí)，直至滿意為止。這個(gè)“滿意”的多媒體課件，就是課堂上要呈現(xiàn)的。由于“預(yù)先制作”好了，避免了“現(xiàn)場(chǎng)制作”可能導(dǎo)致的失誤，可以取得比傳統(tǒng)教學(xué)更好的效果。

（2）運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，使教師的教學(xué)方式活起來。運(yùn)用信息技術(shù)的過程中，配合教師的精講與啟發(fā)，再結(jié)合學(xué)生的自主探索、質(zhì)疑、問難和討論，使學(xué)生通過身臨其境的直觀感受和仔細(xì)觀察，從而得出正確的結(jié)論。改變了過去那種光靠教師“灌”，學(xué)生被動(dòng)接受的形式，有效的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。

例如：在上“二面角定義及其應(yīng)用”時(shí)，利用幾何畫板制作“二面角定義及其應(yīng)用”的課件，并將要解決的問題：“二面角概念”、“怎樣度量二面角的大小”、“二面角的平面角的概念”、“如何作二面角的平面角”、“如何求二面角的平面角的大小”、“已知二面角的大小，山路與水平面的角，和山路與山腳所成的角中的兩個(gè)，如何求第三個(gè)？”、“解決折疊問題的方法和規(guī)律是什么？”等隱藏在精心設(shè)計(jì)的、循序漸進(jìn)的教學(xué)情境中，讓學(xué)生獨(dú)立探索，并通過實(shí)驗(yàn)猜測(cè)推導(dǎo)論證，由學(xué)生在個(gè)人自主探索的基礎(chǔ)上，開展小組討論協(xié)商，教師幫助學(xué)生共同完成以上問題，并加以整理，然后教師啟發(fā)性的回答、解決學(xué)生的問題。這樣就進(jìn)一步完善和深化了對(duì)主題——“二面角的概念及其平面角的求法”的意義建構(gòu)，既有效的解決了教學(xué)中的重點(diǎn)，又突破了難點(diǎn)，優(yōu)化了教學(xué)過程，豐富了教學(xué)形式，提高了教育質(zhì)量。

3、問題與對(duì)策

不可否認(rèn)，信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中有著巨大的優(yōu)越性，但我認(rèn)為計(jì)算機(jī)支持?jǐn)?shù)學(xué)教學(xué)也并不意味著在課堂從頭到尾都唱主角，而是應(yīng)該在一些“關(guān)鍵點(diǎn)”上落實(shí)它們的優(yōu)勢(shì)。只有在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻以恰當(dāng)?shù)男问匠霈F(xiàn)，才能真正發(fā)揮它們的作用，使數(shù)學(xué)教學(xué)的效果最大化。

（1）在教學(xué)重點(diǎn)上。學(xué)的重點(diǎn)是整堂課的靈魂，它往往出現(xiàn)于新知識(shí)的起點(diǎn)或者主體部分。課堂上需要以重點(diǎn)為中心，緊緊圍繞它（們）做到重點(diǎn)突出：要在時(shí)間上保證重點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)講、輔以講練以強(qiáng)化對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解等。如，在教學(xué)指數(shù)函數(shù)y= ，對(duì)數(shù)函數(shù)y=lnx，和函數(shù)y=x的圖像時(shí)，就可以借助信息技術(shù)工具TI-92Plus圖形計(jì)算器，非常容易地得到它們的圖像，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的表格。從圖像和表格中，學(xué)生可以探索、比較它們的變化規(guī)律、增長(zhǎng)的差異、研究它們的性質(zhì)。而且，學(xué)生可以應(yīng)用技術(shù)畫任意指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像，通過學(xué)生自主探索和動(dòng)手實(shí)踐，很容易把握指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)。

（2）在教學(xué)難點(diǎn)上。點(diǎn)，即大多數(shù)學(xué)生不易理解和掌握的知識(shí)點(diǎn)。難點(diǎn)和重點(diǎn)有時(shí)候是一致的，或者是互相促進(jìn)的。 比如在北師大版數(shù)學(xué)教材“簡(jiǎn)單的線性規(guī)劃”（高二）“2、線性規(guī)劃”部分的引例中，為求線性目標(biāo)函數(shù)z=2x+3y的最大值，引進(jìn)了與直線2x+3y=0平行的直線族2x+3y=t，并指出直線在向右平移時(shí)t隨之增大，但沒有給出嚴(yán)格說明，只是讓學(xué)生承認(rèn)它。由于學(xué)生需要經(jīng)過兩個(gè)思維步驟，才能獲得對(duì)“直線2x+3y=t在向右平移時(shí)t隨之增大”的肯定（即確認(rèn)每一個(gè)參數(shù)t都能確定一條直線2x+3y=t、進(jìn)而得到方程2x+3y=t能夠描述的直線組整體；對(duì)這組直線的總體規(guī)律進(jìn)行概括），思維上跨度較大，理解上會(huì)存在一定困難。而利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，就可以消除這種潛在的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，因?yàn)槲覀兒苋菀讓?duì)直線族2x+3y=t進(jìn)行考察，同時(shí)移動(dòng)某一條以t為參數(shù)的直線，觀察t作為直線2x+3y=t在y軸上的截距在平移中的變換。

（3）在知識(shí)的交匯點(diǎn)上。既是新舊知識(shí)的連接點(diǎn)，也是當(dāng)前學(xué)習(xí)的知識(shí)與后繼知識(shí)的聯(lián)系。數(shù)學(xué)知識(shí)本身系統(tǒng)性很強(qiáng)，把握好知識(shí)的交匯點(diǎn)，才能溝通知識(shí)間的縱橫聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)知識(shí)融會(huì)貫通，進(jìn)而靈活得運(yùn)用知識(shí)。信息技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用不僅只在新知識(shí)的來由、背景、起因等提供情境環(huán)境方面上，還要為后繼知識(shí)鋪墊。

比如我在講授帶參數(shù)的一元二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象和性質(zhì)時(shí)，就是借助幾何畫板，讓學(xué)生通過“動(dòng)態(tài)圖像”研究系數(shù)a、b、c對(duì)一元二次函數(shù)圖像的影響，通過對(duì)這些過程的觀察，學(xué)生先得到函數(shù)圖象上一個(gè)（些）點(diǎn)，接著看到由這些點(diǎn)描出的光滑近似曲線，再看到圖象上更大量的點(diǎn)，進(jìn)而得到函數(shù)的綜合表現(xiàn)。同時(shí)可以讓學(xué)生自己上機(jī)操作，自己輸入a、b、c，觀察圖像的變化，探索a、b、c對(duì)圖像的影響，在電腦圖形的不斷變化、同學(xué)之間的互相討論、教師的點(diǎn)撥指導(dǎo)等反饋中，逐漸形成自己的知識(shí)體系。通過這種學(xué)習(xí)方式的改變，大大提高了學(xué)習(xí)效率。

（4）在學(xué)習(xí)的疑點(diǎn)上。習(xí)中的疑點(diǎn)，即學(xué)生易混、易錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)。教師需要結(jié)合學(xué)生的基礎(chǔ)及實(shí)際能力找準(zhǔn)疑點(diǎn)，更要講透疑點(diǎn)。以“直線與圓的位置關(guān)系”一節(jié)為例。在給出直線與圓的三種位置關(guān)系概念后，我便用這樣的判斷題進(jìn)一步辨析概念：若A、B是圓O外兩點(diǎn)，則直線AB與圓O相離。如果教師能夠結(jié)合下面的課件片段來分析：如（圖1），通過點(diǎn)A向點(diǎn)B作一條直線，然后讓直線AB繞著點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中在直線與圓形成三種位置關(guān)系時(shí)分別停留片刻并通過彩色的閃動(dòng)強(qiáng)化此時(shí)的圖形特征。則學(xué)生通過直線的連續(xù)運(yùn)動(dòng)更易于辨析各種可能情況，進(jìn)而更全面地認(rèn)識(shí)三種位置關(guān)系。這當(dāng)然比之于僅僅采用口頭分析就給出正確答案或者只是在黑板上板書直線與圓相交或者相切的靜態(tài)圖形加以分析，效果大不相同。

4、息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有效結(jié)合對(duì)教師的要求

信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，標(biāo)志著數(shù)學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的數(shù)字化時(shí)代。給數(shù)學(xué)課堂教學(xué)以生機(jī)和活力，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力開辟了廣闊的前景，注入了現(xiàn)代數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的內(nèi)在活力。新課程、新標(biāo)準(zhǔn)、新理念給教師帶來了機(jī)遇，也迎來了挑戰(zhàn)

實(shí)踐證明：教師素質(zhì)的不完善將成為現(xiàn)代信息技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合的制約性因素，而教師的教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變將成為制約信息技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合的根本性因素。通過對(duì)自己身邊使用信息技術(shù)的情況的觀察，我總結(jié)了在教師中普遍存在以下兩種觀念：

一是根本不用。很多老師從不使用現(xiàn)代信息技術(shù)，如多媒體課件、投影儀等。原因是有些老師認(rèn)為制作課件浪費(fèi)時(shí)間，效果沒有傳統(tǒng)教學(xué)方式好；有些老師不用則是因?yàn)楦揪筒粫?huì)使用，他們甚至都沒有接觸過幾何畫板，沒有見過圖形計(jì)算器，更不用說熟練應(yīng)用了。

二是用的泛濫。還有的教師只要上課，特別是公開課，基本上都要使用多媒體，好像不用就不能體現(xiàn)新課程理念，就不是一堂好課，從而致使多媒體使用泛濫。有這種思想的老師往往只追求視聽效果，課件內(nèi)容華而不實(shí)，形成“看上去很美，但效果很差”的局面。

事實(shí)上，從傳統(tǒng)的教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代教育觀念，是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的關(guān)鍵，課堂教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，學(xué)生是課堂的主要活動(dòng)者，而教師只是參與者。各種優(yōu)秀的軟件環(huán)境應(yīng)用于課堂教學(xué)中可以極大地給學(xué)生提供數(shù)學(xué)實(shí)踐、探索的機(jī)會(huì)；同時(shí)如《幾何畫板》等數(shù)學(xué)軟件本身就可以提供給學(xué)生探索新知識(shí)和鞏固知識(shí)的環(huán)境。

面對(duì)信息社會(huì)對(duì)教育的挑戰(zhàn)，要求教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)也要進(jìn)行調(diào)整，即在學(xué)習(xí)已有的學(xué)科專業(yè)的同時(shí)，學(xué)習(xí)和掌握信息技術(shù)的硬件、軟件知識(shí)以及開發(fā)應(yīng)用等方面的基本理論和方法，不斷充電，不斷自我完善。教師只有在熟練掌握信息技術(shù)操作的前提下，才能使信息技術(shù)更好地為數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)，才能正確合理地選擇教學(xué)策略，從而有效地組織教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率。

當(dāng)然，我認(rèn)為學(xué)校和相關(guān)教育部門也應(yīng)該定期組織一些針對(duì)性較強(qiáng)的教育技術(shù)方面的培訓(xùn)，以便教師在教學(xué)中得心應(yīng)手。

在實(shí)際應(yīng)用中，我們也應(yīng)當(dāng)注意到現(xiàn)代信息技術(shù)也不可能解決教育中的所有問題，不可能完全取代傳統(tǒng)的教育手段。但是，只要我們科學(xué)、合理、有效地運(yùn)用這種現(xiàn)代教育工具，它必將為數(shù)學(xué)教學(xué)增添色彩，真正起到促進(jìn)教學(xué)，培養(yǎng)能力，創(chuàng)造本世紀(jì)的高素質(zhì)人才的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙藝川.充分運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí).高中數(shù)學(xué)教與學(xué)，2007(4)