信息技術與教育的融合,為教師和學生帶來了極大的便利。隨著教育信息化理念的不斷推進,教師廣泛地將信息技術融人課堂教學,不斷更新教育理念,提升了整體教學質量。國家發布的基礎教育相關政策與文件中明確指出,要充分發揮信息化平臺的核心優勢,在數學教學中充分融入信息技術手段,以此促進教育教學的長效發展。因此,教師應充分利用信息技術,提升數學教學的趣味性,激發學生的好奇心和求知欲。
一、研究設計
(一)研究方法
本文主要采用內容分析法和文獻研究法。內容分析法主要針對人教版教材內容;文獻研究法主要通過對相關文獻的整理、研究、分析,得出相應的結論,形成對事實的科學認識。
(二)分析框架
分析框架以信息技術在教材中的運用舉例,以數學課程標準和數學核心素養為指導思想,在研究大量文獻的基礎上,將研究內容分為五個部分:教育信息化概述、信息化背景下中學數學教學的優劣勢、中學數學教學中使用的信息技術實例、信息技術與中學數學教學整合的路徑,教育信息化背景下的數學教學策略。
1.教育信息化概念。通過對概念的辨析,了解教育信息化的適用范圍。
2.教育信息化背景下中學數學教學的優劣勢。隨著教育信息化的不斷推進,將信息技術融入教學,能夠讓課堂變得生動有趣,有助于激發學生的學習興趣和好奇心,打破傳統陳舊的教學方法和教學手段,促進中學數學教學的改革;但與此同時,學生頻繁接觸多媒體,在一定程度上影響了學生的機能。部分學生過分關注課件的色彩,忽略了知識的本質。教師容易受到多媒體課件的影響,導致思維局限。信息技術雖然有利于教學,但不可忽視其負面影響。從利兩方面分信息技術在教育教學中的作用,有助于數學教育信息化的實現,從而有效地推動中學數學教學。
3.中學數學教學中使用的信息技術實例。利用信息技術,教師可以將數學教材中的幾何圖形和函數圖像動態化,也可以借助幾何畫板、Matlab等數學軟件將數學知識化繁為簡、化難為易。
4.信息技術與中學數學教學的整合路徑。本研究從教學理念、教學方法、教學內容、教學形式等方面進行信息技術和中學數學教學的整合。通過信息技術與數學教學的整合,細化教育信息化的實現方略,促進教學。
5.教育信息化背景下的數學教學策略。教學策略是指教師在教學過程中采取的有意識、有目的的教學方法和行為,是實施教學過程的教學思想、教學模式、技術手段等三方面動因的簡單集成。為了在信息化背景下有效開展中學數學教學,教師應具備具體的教學策略,如教師要結合生活中的實際例子來豐富教學內容、有效運用線上線下結合的方式突破教學重難點、精心打造網絡學習課堂、提升學生的自學能力等。
二、教育信息化概述
教育信息化是指在教育領域全面深入地運用現代信息技術來促進教育改革與發展的過程,其以先進教育思想為指導,以現代信息技術為手段,重點是深人開發、廣泛應用信息資源,目的是培養適應信息社會要求的創新型人才,最終實現教育現代化的系統工程
教育信息化的本質是指將信息技術融入教育,使教育進人信息化的時代。教育信息化具有數字化、網絡化、智能化和多媒體化等特征。
三、信息化背景下中學數學教學的優劣勢
(一)教育信息化背景下中學數學教學的優勢
1.數學課堂生動有趣,提升教學效率
傳統“口述 + 板書”式的教學模式不靈活,無法在有限的時間內向學生傳遞更多的知識。隨著信息技術進人中學數學課堂,教師可以借助信息化平臺為學生展示復雜多樣的數學推理、豐富數學公式、生動形象的數學圖形、最新的數學動態、優質的數學視頻資料等。這種教學方式,不僅能夠為教師節約時間,還能幫助學生將知識串聯起來,提升學生的學習效果。由此可見,在教育信息化不斷發展的背景下開展中學數學教學活動,能夠使課堂變得生動有趣,提升教師的教學效率。
2.激發學生的學習興趣和好奇心
在傳統的教學模式下,教師往往忽視了知識產生的背景和具體應用情境,學生處于被動地位,是知識的被動接受者。教師通過信息技術展示數學知識的發生發展過程,以及數學知識的具體情境和應用過程,不僅能讓學生知道知識的實用價值,激發學生對數學的學習興趣,還能讓學生對信息技術產生好奇。
3.打破傳統陳舊的教學方法和教學手段
在傳統的數學教學模式下,教師往往片面強調對學生邏輯思維的訓練,重視對數學解題技巧和數學結果的應用,卻忽視了對學生觀察、實驗、猜測等能力的培養,同時,忽視了學生的內心活動、合作交流和情感體驗,忽視了學生對數學過程的探究。信息技術為數學教學創造了條件,為學生解決問題提供了必要的工具和手段。學生可以利用信息技術自主學習和探索數學問題,教師可以利用信息技術將課程資源分享給學生,把具有探索性、分析性和思考性的學習任務交給學生完成。學生從知識的被動接受者轉變為知識的自主學習者,從被動接受數學知識的學習方式轉變為在教師的指導下自主發現數學知識的學習方式,從而更加注重知識的發生發展過程,教師也從知識的傳授者變成知識的引導者。
4.促進中學數學教學的改革
根據基礎教育改革相關文件,開展教育工作和實現教學的創新發展,需要和信息技術相融合。數學課程標準強調“問題解決”。解決問題對于培養學生的思維和應用能力具有重要作用,其強調教師應注重信息技術和數學課程的融合,促進教學方式的改革等。中學數學課程作為一門基礎學科,過去一直倡導教學改革,但實際效果不顯著。隨著信息技術的飛速發展和廣泛應用,數學課程也應順應時代的發展趨勢,通過引入信息技術實現教學改革。
(二)教育信息化背景下中學數學教學的劣勢
1.影響學生學習效果
在教育信息化的背景下,信息技術雖然為中學數學教學帶來了很多好處,但也存在些許不足。由于學生存在個體差異,有些教師喜歡將提前錄好的教學視頻上傳到學習平臺,讓學生提前觀看學習。這會導致有些學生跟不上教進度。同時,錄播教學是以多媒體的方式呈現,遠端學生容易產生視覺疲倦。總之,信息化教學高速度、高起點、高難度、大容量等特性,導致學生不易堅持[3]有些教師過分注重課件的精美性,插人許多動態圖畫,課件的背景顏色特別鮮艷,完全沒有注重知識系統的連貫性。學生上課不會關注教師教授的內容,而只會過分關注課件的變化和背景顏色,影響了學習效果。
2.教師思維局限
中學數學教學應該是靈活多樣的,這也決定了教師在中學數學教學中,應做到隨機應變,而不是按部就班。數學的特性決定了數學課堂應該是活躍的和變換的,然而,由于課件的出現,教師失去了發揮的空間,思維受到局限。
四、中學數學教學中使用信息技術的實例
(一)可利用幾何畫板畫幾何圖形和函數圖像
幾何畫板是中學數學常用的數學軟件之一。在中學數學中,幾何圖形占據了教材的大部分內容。有些幾何圖形非常復雜,教師可利用幾何畫板降低教學內容的理解難度。例如,針對幾何證明題、教材拓展題、高考題等題型的講解,教師即可通過幾何畫板輔助教學,例題如下:1.R和 PA ,PB為 ?⊙的兩邊切線, PCD為割線,E為CD的中點,求證:∠AEP=∠BEP;2.科赫雪花曲線;3.已知函數
, g(x)=k x ,若方程 f(x)=g(x) 有兩個不相等的實數根,則實數 k 的取值范圍為多少?
(二)可利用Matlab畫幾何圖形和函數圖像
例如:利用Matlab繪制正方體和球體。
五、信息技術與中學數學教學的融合路徑
信息技術和中學數學教學的融合,可以從教育教學理念、教學方法、教學內容、教學形式等方面展開。
信息技術與教育教學理念的融合。信息技術的發展,必將帶來教學的改革。信息技術與中學數學教學的融合,迫使施教者更新教育理念,改變傳統的教學策略和模式,更新教學方法和手段。
信息技術與教學方法、教學內容的融合。教學方法是教師幫助學生學習所采用的策略或手段。信息技術是有效的教學輔助工具,中學數學教師要合理利用信息技術幫助學生學習數學知識,深人把握以現代化教育理論為指導的理論與實踐的融合,采取多樣化的教學方法或教學評價方式。在信息化時代,教學方法多種多樣,教師要根據教學實際選擇合適的教學方法進行教學內容的講授。
信息技術與教學形式的融合。教學形式即教學組織形式,包括講授、問答、演示等。數字化環境下的中學數學教學,是集講授、問答、討論、演示于一體的教學。在中學數學教學中,教師要結合學生的實際情況組織教學。
六、教育信息化背景下的數學教學策略
教學策略是指教師在教學過程中采取的有意識、有目的的教學方法和教學行為。常見的教學策略有問題教學策略、啟發式教學策略、發現策略、合作探究策略等。在信息化環境下,為了有效開展中學數學教學,采用加強信息技術的自主學習能力、創設合理的數學問題情境、創新中學數學教學方式、開展中學數學實踐教學、合理設計中學數學作業的教學策略。
(一)加強對信息技術的自主學習能力
在信息化背景下開展中學數學教學,教師除了要更新教育教學觀念外,還需要提高對信息技術的自學能力。教師要掌握計算機的安裝、使用、維護等基本操作,學習怎樣獲取和利用網絡中的優質課程資源,并將其整合為教學資源,再結合本學科的特點,開發研制適合教育教學、滿足學生學習需求的數學軟件,激發學生的求知欲。同時,教師應學習如何利用信息技術與學生進行交流互動,能夠及時處理一些簡單的網絡故障。
(二)創設合理的數學問題情境
為了有效開展信息化教學相關策略,在教學過程中,教師應積極使用合理的信息技術手段輔助開展教學,確保教學能夠順利完成。在中學數學教材當中,數學情境是學習數學概念的重要載體。如何利用信息技術創設有效的數學情境,是教師需要思考的問題。有效的數學教學情境應有利于學生數學思維的培養,并且能夠啟發學生思考,能夠通過聯系生活實際喚起學生的生活經驗,能夠推動課堂教學的有效進行,還有助于教師組織和管理教學或活動,從而有效促進教學自標的達成。
(三)創新中學數學教學方式
隨著信息技術的快速發展,教育現代化進程不斷推進,數學教學方式也發生了根本性的轉變。在本研究中,幾何畫板和Matlab的幾個實例證明,中學數學課程教學中的許多復雜問題都可以利用信息技術快速解決。這有助于提升數學解題效率,推進數學教學的現代化進程。教師應該學會和掌握相應的現代數學軟件,創新教學方式,激發學生的數學學習興趣,提升中學數學教學的質量和效率。
(四)開展中學數學實踐教學
實踐是檢驗真理的唯一標準。中學數學教材中有實踐內容,數學課程標準中也有實踐的要求。這說明,實踐教學是教師教學的一部分。教育信息化背景下的中學數學實踐教學不僅體現在教學設計方面,還體現在課程標準、教材等各個方面。在中學數學教學中,教師要善于利用信息技術開展實踐教學,不斷提升理論聯系實際的本領,加強實踐教學的意識,也要幫助學生樹立理論聯系實際的意識,提升學生的實踐能力。
(五)合理設計中學數學作業
隨著信息技術的發展,數學作業的布置和提交方式多種多樣,教師更偏向于布置靈活多變的、具有綜合性的作業。具體而言,教師應采用傳統提交作業方式與新型作業提交方式相結合的方式。這有助于教師及時了解學生的作業完成情況,從而對學生進行科學的綜合性評價。對于教師而言,合理利用信息技術軟件來設計作業,有助于提升學生的綜合能力。
作者單位:何順芳 貴州師范大學數學科學學院
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