信息技術(shù)與職中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的經(jīng)驗(yàn)

劉小芳

（天津市信息工程學(xué)校，天津301906）

0 引言

教育技術(shù)經(jīng)歷了傳統(tǒng)技術(shù)：口語、文字、黑板、粉筆、圖片、模型和實(shí)物，媒體技術(shù)：攝影、幻燈、投影、電影、電視、錄音及語言實(shí)驗(yàn)室等。現(xiàn)代進(jìn)入了以計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)階段。教育技術(shù)所推動(dòng)的數(shù)學(xué)教學(xué)也在發(fā)生巨大變化，特別是與計(jì)算機(jī)的結(jié)合。筆者從97年以來一直在探討現(xiàn)代教育技術(shù)運(yùn)用于數(shù)學(xué)教學(xué)的更好方法。

1 反思過去運(yùn)用多媒體技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的做法。

1.1 教學(xué)案例 ①天津市信息工程學(xué)校多媒體電腦輔助教學(xué)現(xiàn)場會(huì)上，筆者利用洪圖軟件制作課件《拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程》幼教版。用動(dòng)畫刻劃了拋物線軌跡的形成過程幫助學(xué)生理解定義。在同一屏幕采用列表、圖象、焦點(diǎn)、準(zhǔn)線、標(biāo)準(zhǔn)方程、呈現(xiàn)拋物線四種形式，鼠標(biāo)點(diǎn)擊任一單元格可放大該表格內(nèi)容，動(dòng)感畫面吸引了學(xué)生的注意力，渲染了課堂氣氛，使沉悶的課堂活躍起來，也鞏固了學(xué)生的記憶。②《向量的加法》（職中教材）用POWERPOINT制作以一幅中國地圖為背景，通過箭頭在各城市之間指向連接來講解位移，以此引入“和向量”的定義，學(xué)生很容易明白。再以《幾何畫板》制作了向量加法的作圖課件。在作圖過程中，由于該軟件的平移速度調(diào)整的限制，學(xué)生對(duì)平移過程的觀察產(chǎn)生誤解，使得學(xué)生動(dòng)手作圖時(shí)產(chǎn)生偏差。這是教師的疏忽，也是計(jì)算機(jī)不盡人意的地方。③用《幾何畫板》制作的二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、正弦函數(shù)等課件，通過設(shè)置函數(shù)形式的參數(shù)變化來連續(xù)展現(xiàn)函數(shù)圖像的變化過程，突破課堂教學(xué)難點(diǎn)。

1.2 反思案例 前期的教學(xué)中，教師多是通過技術(shù)的應(yīng)用來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，展示數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程，來突破教學(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生理解知識(shí)，達(dá)到本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。教師只考慮怎樣教而很少從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來思考。

2 在職中美術(shù)專業(yè)實(shí)施信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合

2.1 信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)課程的影響 ①智力的解放與開發(fā)。數(shù)學(xué)包括了發(fā)現(xiàn)、模型確認(rèn)、應(yīng)用、概念、關(guān)系建立、數(shù)據(jù)推理、問題解答和抽象思維。信息技術(shù)的使用可以減少過去花費(fèi)在乏味的算術(shù)和代數(shù)操作上的時(shí)間，使教師和學(xué)生將更多的時(shí)間用在數(shù)學(xué)理解力、推理能力、數(shù)字觀念和應(yīng)用的開發(fā)上。②以數(shù)字、圖形、符號(hào)的方式加深對(duì)數(shù)學(xué)的理解。信息技術(shù)使數(shù)學(xué)概念可以用數(shù)字的、圖形的、符號(hào)的方式加以表達(dá)，數(shù)學(xué)問題也可以用這三種方式加以解決。學(xué)生可以在這些表示法之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，獲得更多的信息和解決問題的方法。③內(nèi)容的變化。由于信息技術(shù)的融入，邏輯框圖、符號(hào)表示、計(jì)算機(jī)語言、程序等新的知識(shí)點(diǎn)已出現(xiàn)在數(shù)學(xué)教材中。④展示數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過程。⑤創(chuàng)設(shè)新穎的教學(xué)環(huán)境。⑥構(gòu)建更高層次的知識(shí)與能力。

2.2 實(shí)施的理論依據(jù)和強(qiáng)有力的工具 國家《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出“現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了重大的影響，數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、特別要充分考慮計(jì)算器、計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響。大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。”這不僅是數(shù)學(xué)課程改革的理論基礎(chǔ)，也為今后的數(shù)學(xué)教學(xué)改革指明了方向。

2.3 實(shí)施的教學(xué)案例 對(duì)幾個(gè)初等函數(shù)的教學(xué)，在原有的課件的基礎(chǔ)上，以學(xué)生較熟悉的《二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)》為入門課，教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的基本套路，怎樣看圖識(shí)性質(zhì)。只有邁好了第一步，才能為后面的函數(shù)教學(xué)找到真正出路。在講《對(duì)數(shù)的換底公式》時(shí)，學(xué)生明白計(jì)算器通常只能對(duì)常對(duì)數(shù)或自然對(duì)數(shù)進(jìn)行計(jì)算。通過讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算器嘗試驗(yàn)證課本例題，來掌握其它對(duì)數(shù)值的求法，從而掌握換底公式。在沒有說明書的情況下，如何利用計(jì)算器上的統(tǒng)計(jì)函數(shù)計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，對(duì)筆者而言是陌生的，試問過其他老師一時(shí)也找不到解決途徑，上網(wǎng)和去校圖書館也找不到資料，于是鼓勵(lì)學(xué)生與教師一起分析標(biāo)準(zhǔn)差的公式，給學(xué)生一組已知平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的函數(shù)，幫助學(xué)生為問題的探索準(zhǔn)備條件，并要求寫出操作的步驟供其他同學(xué)參照，這樣既解決了該問題，也教會(huì)了學(xué)生如何探索。

在《統(tǒng)計(jì)》一章教學(xué)中，提供學(xué)生班級(jí)各科期末成績表，讓學(xué)生分小組去輸入數(shù)據(jù)。利用EXCEL的功能去處理數(shù)據(jù)，并能采用恰當(dāng)?shù)姆绞嚼L出統(tǒng)計(jì)圖。利用計(jì)算器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來模擬擲硬幣的試驗(yàn)。通過示例方法，假定奇數(shù)代表“正面朝上”，偶數(shù)代表“反面朝上”，如果計(jì)算器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)是0.503，取三位有效數(shù)字，那么可以認(rèn)為三次拋擲順次的結(jié)果為“正面朝上”“反面朝上”“正面朝上”，這樣可以更科學(xué)地獲得大量數(shù)據(jù)，讓學(xué)生更準(zhǔn)確地理解概率定義。圖形欣賞是《立體幾何》的入門課。在立體幾何教學(xué)的整個(gè)過程中，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)豐富的圖形呈現(xiàn)與制作功能提供大量的、豐富的幾何圖形，先讓學(xué)生獲得視覺上的愉悅，再鼓勵(lì)學(xué)生拿起畫筆從各個(gè)不同的角度進(jìn)行素描。通過多次的觀察、思考，幫助學(xué)生去認(rèn)識(shí)和理解幾何體的結(jié)構(gòu)特征，建立空間觀念，培養(yǎng)空間想象力。

2.4 反思教學(xué)案例 與前期相比，近期運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，更能體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本，以思維訓(xùn)練為核心，以豐富的信息資源為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，通過學(xué)生自主探究，合作研討，主動(dòng)創(chuàng)新，獲得知識(shí)技能上的提高，滿足興趣、情感等方面的需要，提高數(shù)學(xué)素質(zhì)和信息素養(yǎng)。

3 如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有機(jī)整合

3.1 注重整合的基本原則 ①體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的發(fā)現(xiàn)、探索教學(xué)過程的原則。②體現(xiàn)“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念原則。③體現(xiàn)信息技術(shù)作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具的原則。④體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)服務(wù)于終身學(xué)習(xí)的原則。

3.2 采納并探索新的教學(xué)策略 ①現(xiàn)代信息技術(shù)的使用不排斥傳統(tǒng)的教學(xué)手段。信息技術(shù)不可能簡單地、完全地取代傳統(tǒng)教學(xué)手段。因此，教學(xué)中只有注意使用信息技術(shù)的同時(shí)，又合理吸收傳統(tǒng)教學(xué)手段中合理的東西，才能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)揮其教學(xué)功能。②信息技術(shù)作為學(xué)生的認(rèn)知工具，同時(shí)也是認(rèn)知的對(duì)象。根據(jù)職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)和計(jì)算器，學(xué)會(huì)相關(guān)軟件如POWERPOINT、EXCEL、WORD，這些應(yīng)成為每位職中學(xué)生必須掌握的基本技能，《幾何畫板》可作為選修課的內(nèi)容開設(shè)。這些將為現(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)提供有效工具，也成為學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)與做數(shù)學(xué)的有力助手。③信息技術(shù)強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)，更要培養(yǎng)生生互動(dòng)。學(xué)生教學(xué)生，讓學(xué)生相互傳授知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行盡可能多的互動(dòng)式的表達(dá)。會(huì)教導(dǎo)別人的學(xué)習(xí)者，真正能夠從教導(dǎo)過程中學(xué)到知識(shí)。當(dāng)學(xué)生可以向他人解釋所學(xué)內(nèi)容時(shí)，才會(huì)真正理解內(nèi)容，并且不會(huì)很快遺忘。

3.3 吸取國外數(shù)學(xué)課程對(duì)信息技術(shù)的要求 近年來，世界各國紛紛將信息技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)教育。美國的“數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”中所提到的六條原理包括技術(shù)原理，認(rèn)為信息技術(shù)是數(shù)學(xué)教學(xué)中的基本要素。技術(shù)、計(jì)算器與計(jì)算機(jī)是教數(shù)學(xué)、學(xué)數(shù)學(xué)與做數(shù)學(xué)的必要工具。日本的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提到在處理內(nèi)容時(shí)，要注意對(duì)于各門課程，靈活運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)等教學(xué)儀器，以提高教學(xué)效果。在進(jìn)行數(shù)的計(jì)算時(shí)，可以根據(jù)需要讓學(xué)生使用計(jì)算器、電子計(jì)算機(jī)等儀器，以提高學(xué)習(xí)效果。法國認(rèn)為在高中各班的數(shù)學(xué)教學(xué)中使用計(jì)算器，其目的不僅僅是進(jìn)行運(yùn)算，還用以檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果，有助于研究工作，為以后的計(jì)算機(jī)使用打下基礎(chǔ)。英國數(shù)學(xué)課程要求給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)來發(fā)展并應(yīng)用信息技術(shù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力。

3.4 整合需要研究，更需要注重開發(fā) 教育部門應(yīng)使用影像技術(shù)采集各校的優(yōu)秀課進(jìn)行研究和系統(tǒng)整理，提供給廣大教師，使得教師懂得怎樣在教學(xué)實(shí)踐中去開發(fā)和運(yùn)用信息技術(shù)。

[1]中華人民共和國教育部制訂.數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京師范大學(xué)出版社，2001，7，1.

[2]教育部基礎(chǔ)教育司.數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研修[M].高等教育出版，2004，5.

[3]徐斌艷.數(shù)學(xué)教育展望[M].華東師范出版社，2001，11.