運用數(shù)字資源優(yōu)化數(shù)學課堂教學

摘 要：隨著信息時代的來臨，以多媒體和網(wǎng)絡為代表的當代信息技術，正以驚人的速度改變著人們的生存方式和學習方式。教育再也不僅僅是告訴你知識的結果，更主要的是讓學生去體驗這種發(fā)現(xiàn)的過程，讓每個孩子都獲得“挖掘”成功的喜悅，這樣得來的結果比耳提面命的講授深刻得多、鮮明得多。運用數(shù)字資源教學，完全打破了學生單向獲取知識的渠道，更加開闊了學生的眼界。數(shù)字資源與學科教育的整合，提高了教育的智能化水平和學生在教育中的主體地位。主要表述了有關數(shù)字資源的運用與數(shù)學課堂教學的基本過程，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新，并用對比教學法，取得初步成效。

關鍵詞：數(shù)字資源；優(yōu)化；課堂教學；整合

教育部“關于在中小學普及信息技術教育的通知”中指出：“努力推進信息技術與其他學科教學的整合，鼓勵在其他學科的教學中，廣泛應用信息技術手段，并把信息技術教育融合在其他學科的學習中?！蔽艺J為很有必要將數(shù)字資源應用于數(shù)學教學中，我是這么想的也是這么做的，在整合這一新興技術中做了些嘗試。

一、數(shù)字資源、整合與優(yōu)化課堂教學的含義

數(shù)字資源是文獻信息的表現(xiàn)形式之一，是將計算機技術、通信技術及多媒體技術相互融合而形成的以數(shù)字形式發(fā)布、存取、利用的信息資源總和。商業(yè)化的數(shù)據(jù)庫、機構或個人建立的數(shù)據(jù)庫、各種網(wǎng)絡免費資源等都屬于數(shù)字資源。到了21世紀，計算機已普及，把信息對整個社會的影響提高到一種絕對重要的地位。信息量、信息傳播的速度、信息處理的速度以及應用信息的程度等都以幾何級數(shù)的方式在增長。教育的本質是通過有價值的文化信息的傳遞為學生個體發(fā)展和社會進步服務。從文化傳遞的角度講，信息技術具有高效率和高效能，使數(shù)字資源與學科課程有機地結合起來，成為學科課程和教學中不可或缺的“要素”。

整合就是把一些零散的東西通過某種方式而彼此銜接，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)的資源共享和協(xié)同工作。其主要的精髓在于將零散的要素組合在一起，并最終形成有價值、有效率的一個整體。整合就是通過把不同的事物與物質，使他們相互滲透、相互交互，資源共享結合在一起，也叫集成在一起，讓他們通過結合發(fā)揮最大的價值。

“優(yōu)化”是科學研究、工程技術和經(jīng)濟管理等領域的重要研究工具。它所研究的問題是討論在眾多的方案中尋找最優(yōu)方案。例如，工程設計中怎樣選擇設計參數(shù)，使設計方案既滿足設計要求又能降低成本；資源分配中，怎樣分配有限資源，使分配方案既能滿足各方面的基本要求，又能獲得好的經(jīng)濟效益；在人類活動的各個領域中，諸如此類，不勝枚舉。優(yōu)化這一技術，正是為這些問題的解決提供理論基礎和求解方法，它是一門應用廣泛、實用性很強的科學。優(yōu)化包括尋找最小值和最大值兩種情況。尋找函數(shù)f的最大值等價于-f最小值尋優(yōu)，所以兩種情況可歸結到一起研究。

利用數(shù)字資源優(yōu)化數(shù)學課堂教學是指利用信息資源豐富、時效性強的特點，將數(shù)字資源與數(shù)學學科教學內(nèi)容有機整合，充分利用各種信息資源，引入時代活水，與數(shù)學學科教學內(nèi)容相結合，使學生的學習內(nèi)容更加豐富多彩、更具有時代氣息、更貼近生活和現(xiàn)代科技；同時也可使教師拓展知識視野，改變傳統(tǒng)的學科教學內(nèi)容，使教材“活”起來，讓數(shù)學學習更貼近生活。

二、嘗試實踐，初獲成效

1.優(yōu)化學習資源，激發(fā)學習興趣

著名教育學家皮亞杰曾經(jīng)說過：“兒童不是被動地接受知識，也不是被動地接受環(huán)境刺激，而是具有主動性的人，他的活動受興趣的支配?！迸d趣是人們力求認識某種事物或愛好某種活動的傾

向，心理學研究表明，當學生對學習產(chǎn)生了興趣，便會引起大腦皮層的興奮，促進各種智力因素的發(fā)揮，積極主動地去學習，可見興趣是最好的老師。因此，在日常課堂教學中，創(chuàng)設恰當?shù)慕虒W情境是激發(fā)學生學習興趣的重要途徑之一。網(wǎng)絡教學以其獨特的優(yōu)勢在這方面發(fā)揮了極其重要的作用，它打破了傳統(tǒng)教學中教師講學生記的固定模式，具有超時空限定的特點，學生可在學校、家庭或社會任何場所獲取有關信息并進行在線協(xié)作學習的功能，具有信息的收集和處理功能，具有實時傳輸視頻、音頻、文本等多媒體信息功能，能實現(xiàn)網(wǎng)上多媒體信息傳遞和信息資源共享功能，具有信息雙向流通、星型散射、點對點、異步、同步傳輸功能，有利于師生的分層導學、交流合作、協(xié)作學習，優(yōu)化學習資源，提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，激發(fā)學生參與教學活動的興趣，引導學生向預定教學目標前進，為教師組織多種教學形式提供了方便。在新課程的課堂教學中，我針對不同的教學內(nèi)容，采用多媒體網(wǎng)絡形式開展課堂教學，取得了良好的效果。

如，在教授完八年級上學期《平均數(shù)》后新授《中位數(shù)與眾數(shù)》時，我創(chuàng)設了這樣的情境：先播放了學校組織的跳短繩比賽一段錄像：第一組7名同學的1分鐘跳繩成績，讓學生思考：用什么數(shù)來表示這個小組跳繩的一般水平比較好呢？學生很厲害，直奔運用中間的數(shù)比較好，教師再引領學生分別求出這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)和中位數(shù)，讓學生在比較中有所感悟。

在《勾股定理》教學時，采取了網(wǎng)絡教學的模式。引入：在浩瀚的數(shù)學世界里，有一個定理熠熠生輝。它聯(lián)系了數(shù)學上最基本的兩個元素——數(shù)與形，它的結構簡單、優(yōu)美，但它在很多領域都有著廣泛的應用。它的出現(xiàn)導致了無理數(shù)的發(fā)現(xiàn)，也就是數(shù)學史上所謂的第一次數(shù)學危機。這個定理就是勾股定理。然后指導學生借助網(wǎng)絡從“勾股定理”的“歷史簡介”“定理的應用”和“定理的證明”，了解勾股定理的有關歷史資料、一些數(shù)學家研究數(shù)學時的逸事，從而達到調動學生的學習積極性，也讓學生學得更輕松，對所學內(nèi)容掌握得更好，最后，師生再一起進行學習評價、反饋。在整個教學過程中，學生的主體性和個別化都得到了較大的體現(xiàn)，這樣的教學氛圍十分有利于學生創(chuàng)新精神和問題解決能力的培養(yǎng)。

2.擴大知識領域，激發(fā)創(chuàng)造性思維

愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉?！睈垡蛩固拐f過，他自己沒有特別的天賦，只有強烈的好奇心?！蔼M義相對論”就是從他幼時幻想人跟著光線跑，并能努力趕上它開始的。世界上第一架飛機，就是從人們幻想造出飛鳥的翅膀而開始的?；孟氩粌H能引導我們發(fā)現(xiàn)新的事物，而且還能激發(fā)我們作出新的努力，去探索，去進行創(chuàng)造性勞動。

在數(shù)學教學中首先要讓學生有良好的學習心態(tài)，有強烈的求知欲，對生活中的數(shù)學能產(chǎn)生強烈的好奇，這是一切創(chuàng)新的基礎。在人類認識史上，正是個別人對事物或某種現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇感、驚奇感，從而導致了重大的發(fā)明創(chuàng)造。在課堂教學中能按超文本，超鏈接方式組織管理學科知識和各種信息（有利于激發(fā)學生興趣，進行協(xié)商會話，有利于學生主動發(fā)現(xiàn)，主動探索，發(fā)展創(chuàng)新思維），大大增加了課堂的信息量，實現(xiàn)了課內(nèi)外的溝通，大大擴大了學生的知識領域，激活了創(chuàng)新思維火花。作為教師，要想方設法讓學生感受身邊的數(shù)學，激發(fā)其好奇心。例如，在引入有理數(shù)時，利用圖片、視頻等呈現(xiàn)生活中的現(xiàn)象，從溫度，海拔高度，表示相反方向等多個角度，形象、立體化地說明引入負數(shù)的必要性，從而激發(fā)學生的求知欲望，培養(yǎng)學生的學習興趣，也有利于教學中的重結論輕過程向既重結論又重過程的方向發(fā)展。讓學生利用“baidu”“google”查找用自己的方法處理可能導致的結果。對這些現(xiàn)象的好奇、猜想，自己尋找答案，能使學生的情緒亢奮、激動，從而在白熱化的思維之中，迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。

3.利用網(wǎng)絡資源，采用開發(fā)式教學模式，培養(yǎng)獨立學習和終身學習能力

多媒體網(wǎng)絡教室環(huán)境下的教學相互作用情況與傳統(tǒng)教學環(huán)境下的情況有所不同，該模式下的學生與教師之間的交流不再只是面對面的交流，更多的是通過計算機網(wǎng)絡，因此從課堂的交互作用來看既有學生與教師之間的面對面的直接交流，更多的是學生與教師通過網(wǎng)絡的相互作用。我們可以利用多媒體網(wǎng)絡教室的交互功能在教師機上插入學習軟件，學生在學習狀態(tài)下，可以根據(jù)所需的學習內(nèi)容點按鼠標進行選擇性或跳躍性，重復性的學習。按“八步常規(guī)自學法”完成以下學習內(nèi)容：

查，查知識背景，所要學習的內(nèi)容及在生活中的應用等資料。

定，圍繞知識內(nèi)容、學習重點、課后習題幾方面，定學習目標。

找，找重點，用紅筆標出，并設法記憶。

析，查資料，聯(lián)系實際分析性質。

結，歸結主要內(nèi)容、方程式、現(xiàn)象。

列，列知識網(wǎng)絡。

問，質疑問難，有疑而問；針對有價值的內(nèi)容，無疑設問。

練，抓教學重點難點和思維擴散點練習。

如，在“反比例函數(shù)”知識教學中采取了該模式，學生按照自己的學習基礎、學習興趣來選擇需要學習的內(nèi)容，和適合自己水平的練習，使學生有主動參與的可能，每個學生通過這種個性化的練習，各得其所，各得其樂，從而真正體現(xiàn)出學生認識主體的地位，培養(yǎng)學生自學和終生學習的能力。

通過努力學習、研究探索，已經(jīng)初步形成了一定模式，即利用數(shù)字資源進行教學，并取得了一定效果。利用數(shù)學資源，采用多樣的教學模式，能有效地激發(fā)學生的學習興趣，能全面有效地調動學生學習的主動性和積極性，促進學生學習動機的形成，因而有效地提高了學習效果，教學質量也大幅度提高。學生也由過去常規(guī)的課堂被動學習，到積極主動去思考、探索，在探索中提高成績、拓寬知識面、激發(fā)自身學習熱情。然而，在這一實驗過程中也存在一些不足。如，運用多媒體動畫、網(wǎng)絡教學還不夠嫻熟；學生在網(wǎng)絡學習中缺乏主見，存在盲目性；由于條件限制，師生互動、生生互動還存在許多障礙。這是今后的教學工作中應該解決的問題。努力把“數(shù)字資源”更好地運用到數(shù)學教學中來，提高課堂教學的有效性，真正激發(fā)學生數(shù)學學習的熱情，提高學生的綜合素質。

（作者單位 江蘇省南京市第五十中學）