淺議信息技術與高中數學的整合策略

郝永江

以計算機技術為主的現代信息技術已經滲入現代數學的發展，不僅影響著數學的形式、內容與方法，而且影響著數學課程的建設與實施。究其原因，或許是因為“計算機是數學的創造物，又是數學的創造者”，“計算機是新的數學模式”，“計算機是具體化了的數學”。信息時代，數學課程的建設與實施應當充分發揮信息技術的優勢。本文擬對信息技術與數學課程整合的策略作探索。

一、采用信息技術與高中數學課程的整合有很多優點

1.利用信息技術可以呈現以往教學中難以呈現的課程內容，變抽象的知識為具體、形象的知識。我們的教學活動要想達到良好的效果，少不了課前準備，因此在備課過程中要將方方面面的因素都要考慮到，這就更需要教師能熟練把握教材，對前后知識能一體地了解，無論對哪一堂課，教學目標的設計都是關鍵。隨著信息技術的深入，我們不能放棄傳統的教學目標，不僅如此，還應該視之為教學目標的重點。當然，除了這些傳統的東西，還需要加入有關信息技術的元素。比如說培養學生對信息技術的應用能力等，在制定好了教學目標之后，應該設計一個好的引入，這就需要媒體的運用。例如，橢圓第一定義的教學，教材通過實驗引入概念當然是一種好的方法，但是要從一次實驗發現離心率e對橢圓形狀的影響很困難。利用幾何畫板展示這一實驗，保持橢圓的長軸不變，在焦距逐漸縮小的過程中，學生就能清晰感知離心率e對橢圓形狀的影響。例如，冪函數圖像錯綜復雜，種類繁多，傳統的教學方法是列表、作圖，然后進行歸納，費時費力。我在講授冪函數一節時，做了一次利用幾何畫板進行探索的教學嘗試，效果很好。

2.有利于幫助學生進行探索和發現。數學教學過程，實際上就是學生在教師的引導下，對數學問題的解決方法進行研究、探索的過程，繼而對其進行延拓、創新的過程。于是，教師如何設計數學問題，選擇數學問題就成為數學教學活動的關鍵。而問題又產生于情境，因此教師在教學活動中創設情境就是組織課堂教學的核心。現代多媒體信息技術如網絡信息，多媒體教學軟件等的應用為我們提供了豐富的情景資源。例如：我在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐標表示》的教學中，利用Powerpoint制作動態的平面向量課件，學生通過探索，發現了平面向量的基本概念，深刻理解了平面向量的坐標表示的意義和作用。在講解與《空間四邊形》有關的問題時，如果只利用模型讓學生觀察，在黑板上作出空間四邊形的平面直觀圖，大部分學生在課后解決相關的問題的時候，總是自然而然地認為空間四邊形兩條對角線是相交的。我在教學中利用三維立體幾何畫板導入基本圖形，現場制作旋轉運動的空間四邊形圖形，現場添加線條，在旋轉運動過程中讓學生感受空間立體圖形的形象，培養學生的空間觀察能力和思維能力，從而使他們在觀察過程中留下空間四邊形兩條對角線不相交的深刻印象，在解決其他有關問題時不致出錯。同時學生在這個過程中發現了異面直線的概念，為后面的《異面直線》的教學奠定了基礎。在講《線性規劃》內容時，利用幾何畫板平移目標函數直線，從而得出在哪個點取得最大值，在哪個點取得最小值，很直觀，也好理解。由此可見，多媒體信息技術創設情境產生的作用是傳統教學手段無法比擬的。

二、信息技術與數學課程整合需要遵循的基本原則

1.數學課程與信息技術的整合應體現“教師為主導，學生為主體”的教學理念原則。要注意運用“學教并重”的教學設計理論進行信息技術與課程整合的教學設計。目前流行的教學設計理論主要有“以教為主”的教學設計和“以學為主”的教學設計（也稱建構主義學習環境下的教學設計）兩大類。由于這兩種教學設計理論均有其各自的優勢與不足，因此最好是將二者結合起來，互相取長補短，形成優勢互補的“學教并重”教學設計理論。這種理論正好能支持“既要發揮教師主導作用，又要充分體現學生主體地位的新型教學結構”的創建要求。在運用這種理論進行教學設計時，應當注意的是，對于計算機為核心的信息技術，都不能把它們僅僅看做是輔助教師教課的形象化教學工具，而應當更強調把它們作為促進學生自主學習的認知工具與協作交流工具。建構主義學習環境下的教學設計，正好能在這方面發揮重要的指導作用。

2.數學課程與信息技術的整合應體現知識學習和創新精神相結合的原則。計算機多媒體技術支持學生通過不同的途徑與方法研究相同的數學知識，對已有知識從多個角度思考與再認識，從而產生新的認識。這便是數學創新思維的產生源頭。

3.數學課程與信息技術的整合體現信息技術作為數學學習的基本工具的原則。信息技術的教育已經不再局限于扮演以往的角色：教育素材的提供者，或是模擬教育者，或是練習機器這樣相對被動的角色。在數學課程與信息技術的整合中，應讓學生把信息技術作為獲取數學知識所需信息、探索問題和解決問題的認知工具。對于學生來說，信息技術則是一種終身受用的學習知識和提高技能的認知工具。

4.數學課程與信息技術的整合應體現現實學習服務于終身學習的原則。數學課程的最終目的是讓學生學會學習的方法和手段。因而數學的學習不應也不可能局限于數學知識本身。

三、數學課堂教學與信息技術整合要注意的問題

1.使用信息技術應該適度；完全不用不行，不合實際地濫用也不行。新課標提倡利用信息技術呈現以往教學中難以呈現的課程內容，應該理解為把信息技術用在恰當的時間、適當的地方。信息技術的一旦使用，就要比起傳統方式更易于學生理解知識，更易于學生掌握技能。反對那種為了用信息技術而用的課堂，特別是那種僅把計算機當成文字幻燈機替代粉筆板書的教學模式，這樣的課堂完全不能激起學生的學習興趣。

2.在課堂教學中，提倡多種信息技術配合使用。多種多樣的信息技術有著各自的優點，有著各自的呈現方式，通過合理地配合使用，可以同時刺激不同的感官，促使學生進入眼看、耳聽、口說，進而動手、動腦進行探究的“多維”的學習狀態，讓學生全身心地投入到課堂教學中，達到忘我的學習境界，其所產生的學習效果當然是顯著的。

總之，信息技術輔助教學并與數學學科整合已是現代化教學方式之一，它亦是現代教育發展的必然趨勢。但是信息技術與學科整合要想有機結合并且深入發展下去，還需要一定的時間及多種必要的條件。教育者必須努力學習信息技術和現代教育技術，讓信息技術在教育領域發揮出更大的作用。“信息技術與學科整合”是一個長期而艱巨的任務。但是我們相信隨著“信息技術與學科整合”實驗的深入進行，教師信息技術水平的提高，必將提高教師使用現代教育技術的意識和現代教育觀念，全面提高課堂教學效率，傳統的教學模式必將改變，必將推動中小學教育改革的進程。