信息技術與數學課程整合初探

劉莉

摘 要：信息化浪潮沖擊著包括教育在內的社會各個領域，改變著人們的學習方式、工作方式乃至生活方式。現代信息技術的廣泛應用正在對數學課程內容、數學教學、數學學習等方面產生深刻的影響。如何利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的課程內容？如何鼓勵學生運用計算機、計算器等信息化工具進行數學探索和發現？就信息技術與數學課程的整合應用進行了初步探討。

關鍵詞：信息技術；數學課程；整合；CAI

人類正處在由工業文明向信息文明轉變的重要時代。信息化浪潮沖擊著包括教育在內的社會各個領域，改變著我們的學習方式、工作方式乃至生活方式。

數學是研究空間形式和數量關系的科學，現代信息技術的廣泛應用正在對數學課程內容、數學教學、數學學習等各方面產生深刻的影響。如何利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的課程內容？如何鼓勵學生運用計算機、計算器等信息化工具進行數學探索和發現？

本人結合自己在數學教學中的實踐體會，初步探索一下信息技術與數學課程的整合應用。

一、利用網絡共享平臺，豐富備課資源

教師可以在備課環節中充分利用網絡共享平臺豐富自己的備課資源。在傳統教學的備課環節中，教師的備課資源往往僅限于一本教材、一本練習冊和幾本教學參考書，教學資源非常有限。

現今，互聯網上存在著大量的可供共享的教學資源，教師可以輕松地從網上獲得各種數學教學信息，如數學學科動態、數學課件、教學視頻、數學考題、數學論文等等，同時，教師也可以將自己優秀的課例、課件、教案、教學心得等上傳到網絡共享中。

通過教學資源和研究成果在網絡平臺上的共享，實現教案教學的最大化、最優化，便于教師間相互學習，共同提高，從而在整體上提高教師的數學素養和教科研水平，增強信息化時代的共享合作精神。

二、利用多媒體輔助技術，優化課堂教學

在課堂教學環節中，教師可以利用多媒體輔助技術，將抽象的數學以更加直觀、形象、生活化的情境方式呈現出來。在普通教室中，教師教學的工具只有黑板和粉筆，教師主要通過板書向學生傳授知識，教學手段單一，教學過程不夠直觀。數學課程中的很多概念是高度抽象的，在這種傳統的教學模式下，學生往往難于理解，從而失去學習興趣。

計算機輔助教學（Computer Aided Instruction ，簡稱CAI）是在計算機輔助下進行的教學活動。CAI為學生提供了一個良好的學習環境，綜合應用計算機和網絡等信息技術，克服了傳統教學情景方式上單一、片面的缺點，能有效地縮短學習時間、提高教學質量和教學效率，實現最優化的教學目標。

比如，在教授《指數函數及其圖像》這一課時，教師可以做如下課堂教學設計。

首先利用幾何畫板作出以下四個指數函數（1）y=2x，（2）y=3x，（3）y=（ ）x，（4）y=（ ）x圖象，然后通過投影儀讓學生自己觀察分析圖象，自己總結指數函數及其圖象的特征及性質。

在這一課堂教學環節設計中，教師通過幾何畫板和投影儀的使用，將抽象的數學函數概念直觀化為形象的幾何圖形，可以幫助學生理解，激發學生的學習興趣，同時，通過信息化工具可以作出更加精確的圖象，更能便于學生觀察分析討論，變學生被動接受為主動探究式的學習。

三、利用信息化工具，簡化數學運算

在安排教學內容時，教師應充分考慮信息化技術在數學中的應用，將計算機（器）的使用作為一項重點教授內容。計算機（器）的普及，為數學提供了先進的計算工具，教師應重視計算機（器）在數學中的應用，恰當使用這些能幫助學生學習更多的數學工具，使學生從大量繁雜、重復的運算中解放出來，將更多的精力集中在問題的思考探究上，促進學生的數學學習。

比如，在教授函數章節時，教師可設計如下函數求值練習題。

1.計算指數函數y=ax的函數值（保留4個有效數字）：

（1）a=10，x=1.7；（2）a=10，x=-0.98；（3）a=e，x=0.45。

2.計算下列對數（保留4個有效數字）：

（1）1g3；（2）y=1g4.83；（3）1g3。

在求以上函數值時，教師應指導學生如何應用計算器求近似值。另外，教師還應向學生特別指出，對于函數求值雖然有一部分簡單函數可以不借助任何工具，只通過適當的化簡就能解決，但在實際應用中，大多數函數的計算往往是不可以化簡的特殊值或者化簡很復雜，因此應用計算器（機）來求值是學生必須掌握的基本技能之一。

四、利用信息化技能，提高動手實踐能力

在課后練習環節中，教師可以考慮設計綜合類的練習，使問題的解決不僅涉及數學知識的運用還涉及信息技能的掌握，使學生能在動手實踐中提高實際問題的分析、解決能力。

比如，在教學《概率與統計》時，可設計如下練習：要求學生統計2008～2012年南京市與揚州市的旅游總人數，分析數據并作出圖表，比較這兩個城市的旅游狀況。

在這個練習中，首先，教師沒有直接將南京與揚州市的旅游人數作為已知數據直接給學生，而是要求學生通過網絡自己搜索數據，鍛煉了學生的信息搜集能力。第二步，學生在進行數據分析時，既需要熟練掌握和運用Excel表格、函數和圖表等信息技術，又需要正確理解和運用數學中的最大值、最小值、平均值和方差的概念。通過對信息技術和數學知識的綜合運用，使問題更加貼近實際，提高學生的動手實踐能力。

由于信息技術應用的創新與普及，傳統教學模式及授課方式正在發生著明顯的變化。教師不應排斥或漠視信息技術給傳統教育模式帶來的巨大沖擊，而應直面且更加積極主動地進行信息技術與數學課程整合的探索性研究。

在實現信息技術與數學課程的整合應用中，一方面教師應盡可能使用信息化教育技術平臺，加強數學教學與信息技術的結合，創造一個有利于學生主動求知的數學學習環境，幫助學生真正理解和掌握基本的數學知識與技能；另一方面，教師應鼓勵學生運用計算機、計算器等進行更多的數學探索和發現。

參考文獻：

[1]馬成榮.計算機應用基礎.江蘇教育出版社，2011.

[2]趙呈領，楊琳，劉清堂.信息技術與課程整合.北京大學出版社，2010.

[3]胡展航.高中數學課程與信息技術整合中存在的問題及對策.中學數學研究，2010.

（作者單位 江蘇省婦女干部學校）