信息技術與數學教學的融合應用

廣東省深圳市寶安區教育科學研究院 張聰華

信息技術和數學綜合與實踐課堂有效融合是當今數學教學的發展趨勢。數學新課標指出，信息技術的發展對數學教育的價值、目標、內容以及教學方式產生了很大的影響。數學課程的設計與實施應根據實際情況合理地運用現代信息技術，要注意信息技術與課程內容的整合。由此可見，將信息技術有機地融合在數學綜合與實踐課堂中具有重要的意義。

如何在現代教育技術環境下開展數學教學，提升課堂效果？下面就根據教學實踐談一些粗淺的看法。

一、運用信息技術創設課堂教學情境，促進學生對概念的理解

概念是反映事物特點或本質的一種思維形式，它是邏輯思維最基本的單位，也是最基礎的事實知識。要使邏輯思維正常地進行，概念必須明確，因此，數學概念的教學是一項很重要的工作，而情境是意義建構的重要組成部分，是學生獲取知識的基礎和前提條件。運用信息技術在學習過程中創設學習情境，能夠有效激發學生的學習興趣和聯想，喚起學生原有認知結構中的知識、經驗及表象，從而使學生利用有關知識與經驗去“順應”或“同化”學到的新知識，實現對新知識意義的建構。

教育心理學研究表明,對學生的大腦刺激反應動畫最強，圖形次之，文字說明最弱。因此，課堂伊始，利用多媒體計算機的優勢，從聲音、形象、色彩等方面創設新鮮、有趣的情境，使學生能集中注意力，以高昂的情緒投入新知學習，達到“課伊始，趣亦生”的境界。例如，在教學“長方形和正方形的周長”時，利用多媒體呈現畫面：伴隨著輕快的音樂，一只小螞蟻沿著長方形（正方形）的四條邊爬一圈，一個小球沿著三角形和五邊形的邊各滾動一周。色彩豐富的動畫，吸引了學生的注意力，有的學生情不自禁地用手指隨著小螞蟻爬行在課桌上畫了一圈。在這個動態過程中，學生充分感知，建立了“周長”這一抽象概念的表象，為學生從形象思維向抽象思維的過渡架起了橋梁。

二、運用信息技術化靜為動，探究問題

充分利用信息技術的交互特點，建立起學生和學習材料之間的對話，實現面向對象的學習啟發和指導，培養學生主動發現問題和解決問題的能力。例如，在教“有余數的除法”時，首先用動畫呈現如下情境：語文課本里那只三心二意、結果兩手空空回家的小猴子在小朋友的幫助下改正了缺點，還買了很多水果要感謝小朋友們呢！請小朋友們按要求幫小猴把各種水果分到盤子里，然后在各自的計算機上選擇自己喜愛的水果并用鼠標拖分。有的學生要把6 個梨平均分到3 個盤子里，有的學生要把7 個蘋果平均分到3 個盤子里，有的學生要把11顆草莓平均分到4 個盤子里等。很快就有學生像發現新大陸一樣叫起來：“老師，分不完！”還有的學生說這種分法分不完，能不能用除法計算呢？學生發現和提出的問題也正是這節課要解決的問題，使用計算機充分激發了學生的學習興趣后又通過新問題的發現激起學生強烈的求知欲。同時，由于學生參與了平均分的全過程，他們對“不能分完”印象深刻，這就為后面理解“余數”以及“余數要比除數小” 等概念做了很好的鋪墊。

三、運用信息技術實現學生個性化自主學習

教師利用信息技術交互式的學件，組織學生個性化學習，突出學生在學習活動中的主體地位，使學生真正成為學習的主人，在學習活動中不斷豐富、提高、發展自己的認知結構，提高學習能力。

1.結合學習知識和學習目標制作可以使學生進行個性化學習的學件

利用學件，學生可以按照自己的學習基礎、興趣來選擇學習內容，并做適合自己水平的練習。教師可以在工作站上瀏覽學生學習的情況，并進行個別指導，幫助學生解決當前有必要解決的問題。例如，在教各類口算時，由于學生層次不一，對于難度、分量相同的練習，有的學生1 分鐘就可以完成，而有的學生幾分鐘也做不完，教師很難把握好練習的時間，也很難做到真正地因材施教。練習都是教師事先安排好的，學生只能被動地參與這個過程。利用信息技術，教師首先制作好題庫，然后由學生選擇練習的層次和時間，題目隨機出示，相鄰計算機出的題目均不相同。學生每做完一題，計算機緊接著出下一題，這樣便有了競賽的氛圍。學生做正確了，計算機做出“正確”的反饋，達到一定數量就播放動畫以示鼓勵。如果做錯了，計算機又給出提示糾正的反饋，遇到困難時還可以查閱相應知識，也可以通過網絡尋求教師或同學的幫助。在一次3分鐘表內乘法的口算練習中，得到表1數據：

表1

在這樣交互式的教學環境中，做得少的學生沒有壓力，學得輕松愉快；做得多的學生意猶未盡。全體學生都興致勃勃，都在各自原有基礎上得到了一定的提高。一學期后，實驗班和普通班進行5 分鐘口算測試，又得到表2 數據：

表2

2.利用信息技術，鼓勵學生主動探索和發現

教師應不滿足于提供給學生現成的知識，而應利用信息技術為學生創設能夠獨立探究的情境，激發學生探究未知的強烈好奇心，使學生獲得對學習知識的本質性、規律性的認識。例如，在教“身邊的行程問題”時，學生了解時間、速度、路程三者之間的關系后，教師讓學生在交通網站收集與行程有關的信息。短短15 分鐘，學生就了解到從深圳發往全國各大城市的航班、火車、輪船的行程。學生通過網絡，不僅查找到大量的相關數據，而且熟練地進行了速度、時間、路程三者之間的計算。最后，他們還總結出一般規律：在速度、時間、路程三個數量中，只要知道任意兩個數量，就可以求出第三個數量。

四、運用信息技術組織學生小組協作學習

小組協作學習是在個人自主學習的基礎上，提出有爭議的問題，然后以小組討論協商的形式開展的學習活動。例如，教學“有余數的除法”中“余數要比除數小”這一知識點時，筆者做了如下實驗：在（1）班教學時，按照一般教法給出三四個有余數的除法算式，讓學生觀察余數和除數的大小，從而得出“余數要比除數小”的結論，然后再強調在以后的計算中要記住這一結論，不能出錯，而學生對余數為什么要比除數小還是似懂非懂。而在（2）班教學時，筆者是這樣設計這一教學環節的：計算機先將13 朵花平均插到3 個花瓶中，每個花瓶插3 朵，還剩4 朵，所以13÷3=3……4。然后讓學生展開小組討論：這樣分、這樣算可不可以？為什么？開始學生的意見不太統一，經過激烈的討論，大家都認為不可以，因為剩下的4 朵還可以分別給每個花瓶插1 朵。不僅如此，有一組學生還提出剩下的朵數和除數相同也不行，并在計算機上通過把12 朵花平均插到3 個花瓶里，每個花瓶應該插4 朵，而不是每個花瓶插3 朵余3 朵，并向全班同學做了演示和論證。這時，教師追問：余數是多少才符合要求呢？學生不假思索，異口同聲地回答：余數要比除數小。這是學生自己通過討論、操作，在充分理解的基礎上得出的結論。

五、運用信息技術，在數學課堂上培養學生的信息能力和創新能力

信息能力和創新能力是信息社會所需新型人才必須具備的兩種重要的能力素質。這兩種能力素質的培養需要特定的、有較高要求的教學環境的支持，計算機的網絡特性，正好可以為這兩種能力素質的培養創造最理想的環境。例如，在教“統計圖表”時，統計的數據從哪里來呢？教師和教材上提供的數據是很有限的，而且也不夠精確。不妨讓學生利用互聯網去查找數據。在很短的時間里，學生就查找到各種不同的數據，有的是歷屆奧運會上各國獲得的金牌數，有的是國家人口普查的數據，有的是商場不同時期的銷售量等，然后他們再根據自己的需要整理出相關的數據并繪制成統計圖表。學生在互聯網這個世界上最大的知識庫、資源庫里進行“自主探索、自主發現”式的學習，為他們創造性思維的發展和創新能力的孕育提供了肥沃的土壤。與此同時，學生在互聯網這樣的信息海洋中自由地遨游、探索，并對信息進行分析、評價、優選和進一步加工，最后再根據自身的需要加以充分利用，在這個過程中學生得到了關于信息能力方面的最好的學習與鍛煉，其收集信息的能力、整理信息的能力、應用信息的能力都有了不同程度的提高。

實踐證明，信息技術與數學教學的融合，確實能使學生的學習主動性得到有效提高，其學習的積極性、創造性得到充分表現，改變了課堂教學理念與模式，將枯燥的數學知識以豐富多彩的形式呈現出來，更有利于學生理解數學，拓展思路，從而提高教學質量與效果。同時，學生多種素質得到培養，真正成為學習的主人。