數學作為一門基礎的工具學科,由于自身特點,沒有某些學科形象、生動、具體,教學手段似乎就是那么單一,黑板加粉筆,直尺加圓規,學生學起來感覺枯燥無味,從而直接影響學生學習的積極性,教學效果難遂人愿,因此探索有效的教學手段成為擺在數學教師面前的一項重要研究課題。隨著現代科學技術的發展和新課程改革的順利推進,多媒體技術廣泛應用于多學科的教學,使教學手段、教學方法、教材觀念與形式、課堂結構、教學思想與理論都發生了重大變革。我根據數學教學中的實踐經驗談談將初中數學與信息技術整合的方法。
一、利用多媒體教學有利于學生對數學知識的獲取與保持
信息技術提供的外部刺激是多種感官的綜合刺激,它既能看得見(視覺),聽得著(聽覺),又能用手操作(觸覺),這種多樣性的刺激,比單一地聽老師講解強得多。同時信息技術的豐富性、交互性、形象性、生動性、可控性、參入性大大強化這種感官刺激,非常有利于知識的獲取和保持。
1.化無形為有形。初中數學理性知識成分偏多,傳統的教學只片面強調邏輯思維訓練,缺乏充分的圖形支持,缺乏供學生探索的環境,于是只能靠學生的死記和教師的說教了。比如,初三幾何“點的軌跡”,學生最終會知道“軌跡”是一些直線或射線,但學生對“軌跡”毫無想象力。《幾何畫板》能有效地解決這一問題,它顯示的“點”一步步地動態有形地組成直線或射線,旁邊還能顯示軌跡中“點”的條件,這種動態的有形的圖形是十分完整的,清晰的,它遠遠超出老師“把軌跡比喻成流星的尾巴”。
2.化抽象為直觀。初中數學概念教學是教學中的難點,學生幾乎被動地從教師那里接受數學概念,只有靠強化記憶知道概念的共性和本質特征。初三代數“函數”,就是一個典型的概念教學,關鍵是讓學生對“對于x的每一個值,y都有唯一值與它對應”有一個明晰直觀的印象。運用多媒體的直觀特性,分別顯示解析式y=2x+1,“數學用表”中的平方表,天氣晝夜變化圖像,用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于x的每一個值,y都有唯一值與它對應”,最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄像,引導學生把水位設為y,時間設為x,就構成了y與x的函數關系。不僅可培養學生的自豪感,而且對函數概念理解也非常透徹。
3.化靜止為運動。運動的幾何圖形更加有效地刺激大腦視覺神經元,產生深刻印象。初中幾何《圓》這一章,各知識點都是動態鏈接的,許多圖形的位置發生變化,圖形間蘊藏的規律和結論是不變的。熟悉《幾何畫板》的教師,無一例外會用《幾何畫板》演示“圓冪定理”,即相交弦定理→割線定理→切割線定理→切線長定理,鼠標一動,結論立現,效果相當好。其實“垂徑定理”、“圓心角、弧、弦、弦與弦心距關系定理”等等,需要用“翻折”、“旋轉”、“平移”等知識證明的定理,都可用《幾何畫板》動態揭示知識的形成過程。有些題目,不經意用鼠標移動一個點,圖形變化了,結論仍然成立,比如:圖形中移動C點或E點始終有CE∥DF。
4.化繁瑣為簡明。計算機輔助教學的一個重要出發點是更好地實現教學目標,突破重難點,提高課堂教學效率。初三代數“頻率分布”,在傳統教學中,教師引導學生在“60名女學生身高”數據中,找最大值和最小值;再分組;一個一個地數出每組中數據的個數;計算頻率;繪頻率分布表,畫頻率分布直方圖,既繁瑣又費時。用計算機輔助教學,簡潔明了,把60個數據輸入Excel,排序,最大值和最小值,各組中的頻數,一目了然,用Excel還能方便地繪出柱狀圖,類似頻率分布直方圖。若教師重點講透步驟、方法和道理,把非智力過程交給計算機處理,就能極大地提高課堂教學效率。培養學生運用信息技術的能力,是信息社會對基礎教育的需要,也是教育面向現代化的需要。
二、利用多媒體教學能培養學生的創新精神
信息技術的豐富資源,能為數學教學提供并展示各種所需的資料,包括文字、聲音、圖片、視頻等,能創設、模擬各種與教學內容相適應的情境,為所有學生提供探索復雜問題、多角度理解數學思想的機會,開闊學生數學探索的視野。比如初三幾何“探究性活動:鑲嵌”,可分三個階段進行。第一階段為進入問題情境階段,教師投影“美麗的鑲嵌世界”,把學生引入一個五彩繽紛的圖案王國之中,并提出探究的各種問題。第二階段為實踐體驗階段,學生利用校園網資料,搜集一些平面鑲嵌圖案,在教師的啟引下,由簡單到復雜,逐步探究各種問題,并總結規律和歸納結論。第三階段為表達交流階段,每組學生把探究成果貼在“我的成果”目錄中,互相交流,對比,歸納。特別值得一提的是,教師提供了邊長相等的3—24邊正多邊形,配上不同顏色,鼓勵學生設計一兩個地板的平面鑲嵌圖,課堂氣氛頓時高漲起來,學生經過設計,復制、粘貼、組合,排列出的圖案千姿百態,有些圖案出乎教師意料,很有創意。由此可見豐富的信息資源,開闊了視野,激活了思維,豐富了想象,從而培養了學生的創新精神,改變了學生的學習方式,讓學生樂意并有更多的精力投入到現實的探索性的數學活動中。
當然,初中數學與信息技術的整合,并非強調所有的數學內容都適合計算機輔助教學,它只可巧用,不能濫用。《數學課程標準》指出,我們不提倡用計算機上的模擬實驗代替學生能夠從事的實踐活動;我們不提倡利用計算機演示代替學生的直觀想象,代替學生對數學規律的探索。憑風巧借力,送我上青云,初中數學課程改革只有巧借現代信息技術的優異性能,才能使二者的有機整合提升到一個新的高度,從而達到優化數學的學習過程和學習資源的目的,更好地為提高課堂教學效率和學生的能力服務。
甘肅省教育科學“十二五”規劃課題研究成果,批號:[2012]GSZ68。