中學數學應用信息探究的思維方法研究

彭春霖

摘 要：本文從信息化與中學數學課程和教學整合以及培養學生的創新思維能力的角度出發指出數字化學習是信息時代學習的重要方式 ，數字化學習是信息技術與課程整合的核心 ，并指出數字化學習的關鍵是要把信息技術作為學習的認知工具 ，同時還探討了數字化學習的幾種教學模式。本文還分析了中學數學課程創新思維能力培養的目標，提出了基于的信息技術和中學數學課程整合的幾種主要方式，最后指出信息技術和中學數學課程整合教學實踐過程中存在的主要問題及應對策略。

關鍵詞：信息化教學；數字化學習；信息技術與中學數學課程整合

一、緒論

1.課題背景。

葛洛蒂指出，信息時代是一個數字化的世界。它有四根支柱，一是自然界的一切信息都可以通過數字表示；二是計算機只是用數字 1和 0來處理所有數據；三是計算機處理信息的方法是通過對 1和 0的數字處理來實現的；四是通過跨空間運送 1和 0來把信息傳送到全世界（葛洛蒂，《數字化世界》，1999）。社會正在發生巨大變革，從原子到比特的飛躍已是勢不可擋。信息時代的學習與以多媒體和網絡技術為核心的信息技術的發展密切相關。信息技術是以數字化為支柱 ，信息技術應用到教育教學過程后，引起了學習環境、學習資源、學習方式都向數字化方向發展 ，形成數字化的學習環境、數字化的學習資源和數字化的學習方式。

2.相關工作。

調查研究：建立信息化教學資源在中學數學教學中有效應用的教學模式、教學方法及評價方式。（1）深入了解信息化教學資源在中學數學教學中有效應用存在的問題并研究解決問題的對策；（2）研究信息化教學資源在初中化學教學中有效應用的教學模式、教學方法、評價方式等，形成階段性成果；（3）將階段性成果付諸于課堂教學實踐，檢驗研究成果，并逐步進行完善；（4）對信息化教學資源在中學數學教學中有效應用進行問卷調查，及時發現問題，研究解決問題的方法和途徑；（5）開展信息化教學資源在中學數學教學中有效應用的教學設計、課堂教學、實驗創新等評賽活動，研究提高信息化教學資源在化學教學中有效應用的方法和策略。

3.本文的主要研究內容。

通過對“中學數學應用信息探究的思維方法研究”，解決信息化教學資源在中學數學教學中有效應用的方式方法；本文的研究目標是：提升全體課題組成員的教科研能力；總結出的多媒體手段的應用優化學科課堂教學的理論、技術、方法和手段；探索多媒體手段與數學學科的整合方法；積累大量的教學資源，如教學課件、視頻微課、電子導學案、電子知識點、電子題庫等；培養一批高質量的教學能手。

二、對中學數學應用信息幾個方面的探究

1.引言。

教育部在《基礎教育課程改革綱要》中提出：“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息化教學資源在化學教學中的有效應用，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和給力的學習工具。”這是改革傳統教育模式、教學方式和教學手段的重要途徑，是中小學信息技術教育的核心和發展。而信息化教學資源的出現，加快了初中數學課堂教學的節湊，增大了數學課堂知識的容量，迫使數學教學方式和教學方法發生轉變，為教師的教學和學生的學習提供了一個完美的舞臺。為深入貫徹黨的十九大和習近平總書記系列重要講話精神，進一步提升教育現代化水平，推進信息技術與教育教學的融合，依據課程標準新理念，以“注重探究，強化應用”為宗旨，解構與重筑從基礎到能力的科學培訓新路。

2.基于創新思維能力培養的信息技術與中學數學課程整合

（1）應用信息技術與課程整合的內涵與影響

應用信息技術與課堂整合是指在先進的教育思想、教育理論的指導下把以計算機及網絡為核心的信息技術有機的和課程機構、課程內容、課程資源及課程實施等融為一體，成為課程的有機組成部分。

信息技術與課程整合將帶來課程內容的變革，信息技術的快速發展要求傳統的課程也必須適應信息化社會的發展需求，增加與信息技術相關的內容，并要求數學這門課程要根據時代的發展要有所更新。信息技術與課程整合將帶來課程資源的變化，信息技術的發展、網絡資源的豐富性與共享性，都沖擊著傳統課程資源。所以如今的課程資源即有物化載體如書籍、教材等印刷制品，也有網絡以及音像制品。學習者還可以通過網絡與專家、教師等交流，擴大了課程資源的范圍。

信息技術與課程整合將有助于課程評價的變革和改善。信息技術與課程整合最主要的是帶來學習方式的革命，學習者將從傳統的接受式學習變成主動式學習，同時數字化學習也將成為學習者未來發展的方向。

（2）基于創新思維能力培養的信息技術與中學數學課程整合的方式

信息技術與課程整合指的是在課程教學過程中，把信息技術、信息資源、信息方法和課程有機結合，共同完成課程教學任務的一種新型的教學方式。基于創新思維能力培養的信息技術與中學數學課程整合必須依據創新思維能力培養的目標，使學生的數學學習始終處于發現問題、用數學的方式提出問題、尋求解決問題方法的過程中，養成獨立思考、積極探索的學習習慣。

（3）基于創新思維能力培養的信息技術與中學數學課程整合主要問題及應對策略

舊的教育觀念、舊的教育傳統都在一定程度困擾著信息技術在中學數學課程中的應用與發展。目前中學教師存在兩方面的觀念問題：一是對創新思維能力培養重要性的認識不足，二是對信息技術在教學中的作用認識不足。在近兩年的中學數學課程教學實踐中，我們能夠深刻地體會到，廣大教師教學的主要目標還是為了升學，老師在超強的升學壓力下，不得不放棄對于課程改革的探索與研究，不利于學生考試的內容，老師是絕對不愿花時間去探究的。目前有部分中學教師片面地認為：開展信息技術與數學教學的整合存在的主要問題是學校的硬件設備及教師掌握信息技術，他們忽視自身主觀能動性的發揮，在實驗研究的過程中表現非常被動。解決該問題的策略一是從多種渠道讓老師思考學生真正的發展問題，二是可以通過優秀教師的教學來啟發老師轉變觀念改進教學。當前實施的新課程教學對教師的觀念轉變有一定的作用，但老師們的實踐還是以考試為本，老師們關注的是今年考什么，以后考什么，因此促進教師觀念轉變另一個有效的措施就是轉變教學評價的方式，數學教育中諸多開放性問題、開放性教學的出現給創新思維能力的培養帶來了福音。

3.信息技術能力的問題及對策。

信息技術和課程整合教學的一個基礎和前提就是對信息技術本身的了解和熟悉，要求實施信息技術和課程整合教學的教師具備一定的信息素養和信息技術能力。我們在研究中發現，廣大老師經過一年多的課題觀摩研究實驗，初步體會到了技術的好處并認識到了信息技術的強大的作用，但由于信息技術能力欠缺而不愿嘗試改革的現象屢屢發生，我們認識一位老師，她每次都對信息技術與課程整合的效果大加贊賞，但由于技術問題，使得她在信息技術和課程整合教學時難以邁出更深入的步伐，我們把這種老師稱為技術畏懼性的老師，他們在教學中最大的特點就是畏懼技術，如果得不到良好的支持，他們將永遠困于傳統教學的范圍。我們認為采用各種類型培訓包括校本培訓是比較理想的方法，對于這些老師應該多給予支持和鼓勵，并鼓勵同行相互學習。

4.教學設計方面的問題及對策。

我們在研究中還發現，掌握了信息技術的老師，普遍表現為在對于如何把信息技術和課程教學整合起來教學方面缺乏經驗，特別是對如何進行創新思維的教學設計存在困難。由于傳統的課程教學未能考慮信息技術因素，加老師們習慣于傳統的方式，如何充分考慮信息技術的影響，在信息技術的背景下重新設計數學教學方法，充分挖掘信息技術在數學教學中的潛在優勢，正確處理教材、學生、技術及教師這四者之間的關系，培養學生創新思維能力，對于廣大教師來說就成了一個難題。他們的教學設計方案表現在對創新思維的考慮不足，受傳統知識中心的影響較大，而有的盡管有所考慮但由于不能找到合適的方法而使教學變得不倫不類。對于這種情況，除了繼續鼓勵老師探索創新外，多參加各種形式的交流和研討是提高教學設計能力的好方法，另外利用信息技術手段的視頻案例教學，網絡中的案例教學也能對老師提高創新思維的設計水平和能力具有很大的幫助。在實踐中我們以課題研究為依托，采用信息技術和課程整合教育專家、高校教師、研究生和基礎教育學科老師配合設計教案的方法，可以很快彌補教師在教學設計方面的不足，并促進他們教學設計能力的提高。

5.課堂教學實施調控問題及對策。教育需要信息技術，信息時代的數學教學更需要信息技術，但是任何先進的技術都代替不了教師。我們在研究中發現不同的老師實施同一個教學方案，同樣的學習環境和學生特點，會產生不同的效果，可見教師的教學實施與調控能力是影響創新思維能力培養效果的重要因素。因此在提高廣大教師的專業素質與職業技能素養，培養利用創新教學方法進行教學，實施問題教學探究教學等信息技術與課程整合的模式中，需要提高老師的綜合素養。采用校本培訓與技能訓練的方法對于老師這方面的成長是非常有利的，另外模仿借鑒別人的優秀課例設計和實施教學并進行相應的行動研究是提高教師課堂調控能力的有效策略和途徑。

三、中學數學應用信息探究中存在問題和努力方向

1.存在問題。通過課題的實驗研究工作，取得了一些實驗研究成果。然而，在實踐中仍存在著一些誤區，如多媒體無用論、信息化萬能論、重表面形式而忽視實際效用的空殼化傾向等。為此，我們必須理性地審視信息資源在教學領域中的應用，準確定信息資源在課程整合中的作用，以指導我們的教學設計的實踐。少數實驗教師對新課程理念和網絡環境下的教學的理解和把握不夠準確，轉變觀念難度較大，如何創造性地使用教材，使網絡教學的設計與運用致力于為學生創造反思性的、自主合作探究的學習情景和問題情境服務，防止陷入純粹的技能訓練或是花俏的課件演示，致使實驗教師有時在教學中存在“穿新鞋走老路”的現象。

教師深化課題研究還存在許多問題：缺乏資料、投放精力不夠、理論水平有待進一步提高，無法形成一個比較完善的適合網絡教學的發展性評價工具，評價落后于課堂教學改革，也制約了課堂教學改革的進一步深化。教師、學生、教材是課堂教學最基本的要素，而與教師、學生、教材這三個基本要素同處第一層面的是課堂教學環境。課堂教學環境對教學的影響是無處不在，無時不在。

2.今后研究設想和努力方向。

經過研究，為我們以后的教學工作提供了更明確的方向，通過開展課題實驗研究，促進了學校教育技術的現代化，提高了學校的教育、教學管理水平，帶動了全校教師教學改革的深入發展，教師在教學過程中能積極運用網絡教學引導學生主動參與、親身實踐、獨立思考、合作探究，發展了學生搜集和處理信息的能力、獲取知 識的能力、分析解決問題的能力，以及交流與合作的能力。

（1）積極創造條件，推廣現有的成果與經驗，加強校際間的交流與協作。在各學科中廣泛運用信息技術，調動學生積極參與教學活動，發展學生的智能，讓學生學會學習，具有創新精神。

（2）如何運用在線學習模式，幫助學生更好地適應網絡開放式的學習環境。

（3）繼續加大培訓力度，不斷優化實驗教師隊伍。

（4）深入進行課題實驗，鼓勵課題組教師，大膽實驗，在課堂教學中充分體現學生的主體地位。反復實踐、反復研究、對比分析，總結課題研究的經驗教訓，在實踐中勇于探索，信息化教學資源在初中化學教學中有效應用存在的問題及對策；信息化教學資源在中學數學教學中有效應用的評價方法；信息化教學資源在初中化學教學中有效應用的作業布置；提高信息化教學資源在初中化學教學中有效應用的方法和策略。結合研究性學習、自主學習、協作學習等學習方式開展教學活動，最終達到教育教學質量的進一步提高。

四、總結

信息技術和課程整合教學實踐中，學生創新思維能力的培養是多方位的，其中最重要的影響因素是教師的觀念和能力。本文的寫作，是我們在實踐中的一些研究和發現，文中提出幾點思考及建議、以期更有效地進行信息技術與數學教學整合，促進學生創新思維能力的培養。