信息技術在高中數學教學中的運用

劉曉輝

一、信息技術——數學及數學技術發展與應用的平臺

信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，以多媒體和網絡技術為核心的信息技術的不斷發展，正在越來越深刻地改變著我們的生產方式、生活方式、工作方式和學習方式。“信息技術的發展，使人們的學習和交流打破了過去的時空界限，為人類能力的提高和發揮作用帶來了新的空間。”加強信息技術與其他課程的“整合”，對于實施素質教育，培養創新人才具有重要意義，數學教師必須進一步從自己學科的角度來研究如何使用計算機來幫助自己的教學，把計算機技術有機地融入到小學數學學科教學中──就象使用黑板、粉筆、紙和筆一樣自然、流暢，才能更好地適應時代的要求。

現代信息技術的發展、應用，把數學以技術化的方式快速地傳送到人們日常生活的各個領域，使得數學對科學、技術、社會的發展起到了更加巨大的推動作用，同時也促使數學技術的不斷發展。數學技術的發展使得圖形計算器、數學軟件的功能增長，用于計算、解方程、繪圖像、解微積分方程、因式分解、數據統計、數值計算、符號演算、機器證明、圖形演示以及進行思維實驗都能以更加簡潔快捷的方式進行，而且使得計算機的驗證功能、編程功能、聯網功能更加強大。由于數字化經濟、數字信息處理以及大量的探索性數據分析、觀察、實驗、模擬與計算技術密不可分，因而數學就同時具有科學和技術的雙重身份，這也就從某一側面反映了數學的實質性內涵。計算機的應用對數學家而言猶如望遠鏡對于天文學家、顯微鏡對生物學家，給數學家進行數學研究和創造提供了銳利的武器。

信息技術為數學的發展注入了活力，在計算機面前由于好多知識變成動態化，可以激發人們對數學的熱愛，引發人們展開想像的翅膀不斷思索與追求，使得數學以與以往不同的形態——可視化、快捷化、人文化而展現在人們面前。由于計算機的影響，數學正在加速改變著它的內容、結構和方法，也加速改變著人們對數學的理解方法，這是因為幾何現象的實驗成為可能，從數學上看，迄今為止代數的表現形式在書寫表示方面有非常有利的一面，幾何不是記號，而僅僅是你頭腦中的某個幾何對象——圖形，表現的是更為抽象和復雜的數學概念，借助計算機就可以傳送出比現在更多、更豐富的幾何內容，如可以展現一些分形模型、一些動態的復雜曲線等。

二、信息技術——數學課程整臺的助推器

由于數學、數學教育與信息技術有著天然的不可分割的依存關系，那么在當前基礎教育課程改革的新形勢下，數學課程的改革就顯得意義更加深遠和重大。現代信息技術的發展一方面為數學教育的普及與傳播提供了得天獨厚的土壤，另一方面也對數學教育的價值、目標、內容以及學與教的方式產生了重大的影響。數學課程改革要反映信息技術所引發的變革，就必須在數學課程理念、數學課程的設計與實施中與信息技術進行整合。

1.信息技術與數學課程理念的整合

理念是理性化的一些觀念，具有穩定性、長效性、持續性、指導性。形成正確的數學課程理念是更好從事數學教育的邏輯起點，因為理念在數學教育活動過程中具有統馭作用。在義務教育階段的數學課程標準中，基本理念專門有一個方面來闡述現代信息技術在數學課程中的地位，其他的幾個方面也間接或直接地涉及到信息技術。在初中數學課程標準的框架設想中也高度重視信息技術對數學課程的影響，認為應不僅重視利用信息技術來呈現課程內容，更應重視信息技術與課程內容的有機整合。

2.信息技術與數學課程內容選取的整合

信息技術與數學課程內容的整合可以打破數學知識間的條塊分割局面，使傳統代數、幾何、三角分家的體系成為一個有機的整體，打通知識融合的道路。義務教育階段，數學課程標準按不同層次將學生必須學的數學知識分為數與代數、空間與圖形、統計與概率以及實踐與綜合運用四部分，然后按不同學段整合成學生的學習領域。而這些內容標準只給出具體目標，不直接對教學具體內容、教材編寫體系、教學先后順序等問題作出硬性統一的規定，使學生所學和教師所教富有彈性和力量。

3.信息技術與教學教學的整合

信息技術與數學課程的整合最直接的就是教學方式的變革與學習方式的變革。在信息技術條件下，引起數學教育工作者更多的就是對教學觀的反思與課堂結構變化的關注。信息技術環境下所發生的最根本的變化之一是教師作用與角色、學生學習環境的變化，教師不再是知識的提供者、權威和智慧的源泉，而成為學生進行探索和發現的伙伴、援助者和指導者、促進者、引導者。學生不僅僅是從聽與做作業中獲取知識，而是在自主探索、合作交流的情境中進行學習；學生不再是知識的被動接受者，而是知識的主動探索者，問題討論的啟動者和調整者，問題解決的參與者、經歷者，使學生獲得更多的學習機會與權利。

三、信息技術和數學教學相整合，提高學生的信息素養

以信息技術解決問題的能力應在解決問題的過程中培養，信息技術與課程整合的實質是以信息技術解決課程和課程學習中的各種問題，通過信息技術與課程整合，可以有效地培養學生用信息技術解決問題的能力，可以有效地培養學生的信息素養。

1.通過信息技術課程，培養學生的思維能力

數學教學，其核心是培養學生的思維，而思維能力的培養，需要有一個實踐─認識─再實踐─再認識的過程。在實踐中應用、學習、完善。學生的信息技術操作技術也是這樣，根據學生的年齡特點和知識基礎，計算機課以及信息技術基礎課教學只是為學生應用打下一個基礎，在應用信息技術進行學習的過程中，往往會遇到新的技術上的問題，需要在數學教學過程中，幫助學生掃清障礙。這樣，會更實際，也更能體現信息技術與數學教學的融合。

2.通過信息技術課程發揮學生的主體作用

在教學過程中，學生才是認知的主體。充分發揮教師為主導、學生為主體的教學結構：在課程整合的教學模式中，強調學生的主體性，要求充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性，才能有效地認識，學生被看作知識建構過程的積極參與者，學習的許多目標和任務都要學生主動、有目的地獲取材料來實現。利用多媒體計算機創造交互式學習環境，學生按照自己的學習基礎，學習興趣來選擇需要學習的內容，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，從而真正體現出學生認識主體的地位。