信息技术与初中数学课程整合的一点探索

信息技术与初中数学课程整合的一点探索

江西省电力设备总厂子弟学校  熊雪友
关键词：信息技术、数学课程、整合、建构主义
内容提要：随着校园信息化建设的快速发展，可以充分利用校园计算机、网络和多媒体资源，借新课标实施的契机，做好初中数学课程改革，发挥现代信息技术与初中数学课程整合的优势，克服信息技术在数学教学中的不足，真正从数学教学规律自身特点出发，改变教师的传统教学方式和学生的被动学习方法，采用建构主义的教学观和学习观，模拟实际生活模型，激发学生潜能，增强学生学习数学的积极性，全面提高教学质量，提高学生素质。
正   文
信息技术与初中数学课程整合的一点探索
一、引言
二十一世纪计算机技术高度发达，网络信息日新月异，同时，以构建主义为理论的教育和学习方法日趋成熟，从而使以多媒体、计算机和网络为载体的新的教育技术的应用显得十分的必要和重要,信息技术与课程整合的议题已摆到广大教育者的面前。传统的行为主义教学观认为，学生的学习和知识的获得是由环境的刺激引发人的行为上的反映，就是说学生是被动地学习；当代的建构主义特别是社会性建构主义强调知识建构的合作，就是说教师与学生、学生与学生之间建构意义时是互相的，学生是主动自愿去建构学习。基于多媒体、计算机和网络为载体的新的教育技术，能够在初中数学教育中充分发挥建构主义教学理念的优势。
就数学教育教学来说：数学作为学生学习各科的基础学科，工具学科，因其严谨的知识系统性，链状结构性，以及在学生思维训练所独具特色的逻辑性，科学性，有它独特的特点。因此，在信息技术与数学课题整合的过程之中，如何探索信息技术在数学教育教学中的运用，发挥信息技术这一先进教育技术的作用，更好地驾驭这种新式的教育教学手段，就成了我们广大教育工作者的重要任务。
二、信息技术与数学课程整合的优势
信息技术与数学课程整合之中教师可以借助计算机相关软硬件支持，同时获取、处理、编辑、存储、展示包括文字、图形、声音、动画，以及网络信息下各种数学原件、数学问题的生活原形等不同形态的信息，超越了课本的视野，拓宽了数学的范畴，丰富了教学内容，能创造出使知识、学问来源多样化的人文教育环境。与传统教学相比，有着无可比拟的优势。
1、信息技术与数学课程整合有助于培养学生的数学思维能力
数学偏重于逻辑推理，偏重于培养学生的抽象思维能力。利用信息技术支持下的动画演示，生活中的数学问题的情景再现，可以让学生从具体问题到抽象概念，从特殊问题到一般规律，逐步通过自己的发现、探究去思考数学、学习数学。在课件《生活中轴对称》的制作中，我利用网络展示了生活中大量的轴对称图形，又利用蝴蝶飞舞的视频吸引学生注意力，然后将一只蝴蝶框定放大成为平面图形；在讲授多面体的展开图时，学生和教师都可以充分利用实物，给正方体的六个面标上字母A、B、C、D、E、F，但由于实物不透明，学生观察不方便。因此，我利用《几何画板》做了个正方体，给六个面着不同颜色并标上字母且可透视，再结合实物进行教学，这一过程让学生直接感受到数学来源于自然，抽象于实践，创设了数学教学的良好情境，建构了较理想的学习环境，收到了较理想的教学效果，使学生比较自然地接受数学概念，同时开阔了学生视野，有助于发散思维的培养。
2、信息技术与数学课程整合有助于培养学生的自主建构能力
新课程标准对学生的能力要求有了更高的标准，要求学生会在实际生活中应用数学知识建构模型解决实际问题，同时也要能在实践中发现数学规律。数学教学的核心是培养学生的思维，而思维能力的培养，需要经历实践---认识---再实践---再认识的过程。信息技术介入到数学教学中，提供的是超大的信息量和多媒体的信息传递方式。充分利用计算机及软件的模拟技术，可以让学生把纷繁复杂的运动图形或数据用计算机处理，达到形象直观的目的，从而易于学生去观察比较、分析综合、归纳概括。其实，它还可以培养学生数学模型的建构能力，深入理解数学知识的生成过程。
学校教育离不开德育，课堂教学必须渗透德育。在数学课堂教学过程中经常要进行有关数学史教育，以拓宽学生知识面，增强学生的爱国情操。例如：在讲授几何中圆的知识的时候，我就布置了上网查找《割圆术》的有关资料的课外作业。结果，90%以上的同学都知道了是刘微独创的割圆术，它比德国的托勒密计算的圆周率要精确一些，比古希腊阿基米德的方法要简单，并以中国的灿烂文化自豪。又如，在讲授勾股定理的证明的时候，我就布置了上网查找勾股定理的证明方法的课外作业，结果，90%以上的同学都了解了包含我国古代的赵爽和刘徽的证法在内的至少五种以上的证明方法。利用学生的猎奇获新的心理，通过学生自己在互联网上有目的的漫游，获取全面的相关知识，可以拓宽学生的知识面，增强其动手能力，发挥其主体作用。所以，只要是简单的素材资讯查找，教师尽可以充分利用丰富的网络资源，放手让学生去自主建构。
3、信息技术与数学课程整合可以激发学生学习数学的兴趣
数学课内容抽象，概念严谨却又枯燥，因此数学教师教学中考虑最多的是如何让课本知识活起来，而运用信息技术就可顺利达到效果。我在讲授无理数时，就做了几张有关第一次数学危机的背景资料和人物介绍的幻灯片，引起学生的学习兴趣，知道了无理数的产生过程。我还利用《几何画板》演示等腰三角形的特征，直观地表现了三线合一的现象，让学生从感官上区别具体概念，加深了记忆；运用《几何画板》指导学生自制平行四边形、梯形等积变形课件，同时又引导他们由此推导面积计算公式，这样既激发了学生学习的兴趣，又培养了学生的动手能力，同时也加深了学生对概念的理解。起到了形象直观，节约时间和教具，提高课堂效率，事半功倍的效果。
三、信息技术和初中数学课堂教学有机整合的实例分析
信息技术和课堂教学的有机整合与传统教学相比，他的最大特点是可以最大限度地促进学生学习模式的转变，而“网络环境的教学模式”正是其于交互型整合方式所产生的，目的是创设自主学习的环境，让学生能够在老师的引导下自主建构知识，变被动的听和练为主动的探索和运用。下面以《勾股定理的应用》在网络环境下教学为例来进行实例分析。
1、课件制作设想
数学是现实生活的数量化和抽象化，就是说数学知识是从实践中起源的，同时，数学必须解决实际问题，要经得起实践的检验。所以，在本堂课的引入和高潮部分都以实际问题的数学化为基础，增强学生的兴趣，同时让学生看到数学的巨大魅力。课件以网页形式发布在互联网上，分为五个页面，学生可以自由切换。但是，在页面的排列上按照知识的科学性为序，从产生到运用，从易到难，方便学生自学。同时，例题以中考题为基础，进行适当的改编，增强了开放性，给学生自主探索的空间。最后，本课件强调了师生的互动性。
2、 教学过程举例
（1）知识探索  请学生例举一个能用勾股定理解决的生活实例。此过程安排学生提前完成。学生可以去上网查找有关例题，然后整理下来，交给老师，老师再从中抽取具有代表性的几题，拿到课上供大家交流。
学生在上网查找的过程中，可以接触到许多与勾股定理有关的知识，这样既激发了学生的学习兴趣，培养了他们的思维能力，又锻炼了动手能力，充分体现了学生自主探索并自由建构的过程，体现知识产生于实践的思想，符合新课标理念。
（2）应用举例  
例1、李焕菁妈妈买了一部29英寸的电视机。 李焕菁量了电视机的屏幕后，发现屏幕只有58厘米长和46厘米宽，他觉得一定是售货员搞错了。你同意他的想法吗？你能解释这是为什么吗？(1英寸=2.54厘米)
例题中出现的是学生的真实姓名，这样可以调动学生学习的积极性，增强学生的自豪感，对其他同学也是一种期待和激励。学生用勾股定理的知识解决这个问题是轻而易举的事情。通过这道例题，学生既巩固了勾股定理的知识，又学会了一个生活常识，原来电视机的大小是凭电视机屏幕对角线的长度并用英寸作单位来度量的。
例2、“平平湖水清可鉴，面上半尺生红莲；出泥不染亭亭立，忽被强风吹一边；王青观看忙向前，花离原位二尺远；能算诸君请解题，湖水如何知深浅”请你帮助王青算出湖水的深度。
这是一道诗意化的题目，题目本身就能较好地调动学生的学习兴趣。我根据题目意思，利用《几何画板》，再现红莲的摇摆过程，加深学生对题目意思的理解。学生根据左下图，易知，CD=0.5，BC=2，AB=AD，进而利用勾股定理去解决它。

                                    



例3、如上中图，徐良家有一底面周长为2m，高为1m的圆柱形油罐，一天他发现一只聪明的老鼠从距底面1dm的A处爬行到对角B处吃食物，你知道徐良为什么说那是只聪明的老鼠吗?(从爬行路线考虑)
由于老鼠是沿着圆柱的表面爬行的，故需把圆柱展开成平面图形。我利用《几何画板》形象直观地把圆柱展开成如右上的平面图形，学生能容易根据计算机演示，结合“两点之间线段最短”公理，理解AB长既为最短路线。
这些例题放在第三个页面，而详细答案放在第五个页面“后花园”里，并且建有例题与答案的超链接，学生可以自由点击浏览，在各个页面间进行自由切换，打破了传统的课堂教学内容不可重现性，让学生根据自身所需去侧重解决自己的难点，真正做到因材施教，因人而异。
四、对信息技术与数学课程整合的几点思考
1、教师始终要起到主导作用。
信息技术的介入应体现一种新的教育观念，而不只是教学内容数量上的增多，手段上的新颖，课堂教学活动的主体是人。教师不仅是知识的传授者，还应是知识发生、发展的播种者及浇灌者，更应是学生处事的模范。灵活的应变能力，严谨的求学态度，严密的逻辑思维，这些都要靠师生之间的心灵感应，靠教师以自身的人格魅力和富有情趣的讲解，通过师生间的情感互融，来调动学生积极
参与。我们不应让 “人机对话”取代人与人之间的情感交流，否则，现代媒体成了教学机器，教师成了键盘手。这样的课堂教学结构模式是极不利于学生形成健全人格，发展个性。
2、多媒体课件的制作应不求时髦，但求实用。
课件的运用应整合于课堂教学内容之中，针对以抽象思维、逻辑推理为培养目的的数学教学，课件中存储内容要精练，画面要简洁，讲解和推导应由教师引导学生通过合作探究自主完成。为帮助解决数学中数形结合的难点，理解抽象于实践而又指导实践的数学思想，我们认为，应根据数学自身特点，充分利用信息技术的交互功能，将课件设计成一些相对独立，又相互联系的模块，让老师能按自己组织教材需要，针对各自不同教学思路，灵活调用各模块里的内容，设计自己的教学过程，表现自己的教学风格。
3、网络电子教室应成为数学教育的理想场所。
在人手一机的网络教室，学生可以在教师指导下，自己动手操作、观察、发现、研究问题，在网络中查找数学资料，形成学生动手“做数学”的模式。学生成为学习的主人，不再把学习数学看成负担，增强了学好数学的信心，享受学习数学的乐趣。学生直接动手操作，使实践能力、观察能力、归纳能力都会得到很好的锻炼，更有助于培养思维能力，创新能力。
五、小结
教育教学必须适应新的形势，更新观念，改革创新。因此，教师要用新的教学理念武装自己，而新的课程标准更是向数学教师提出了更高的要求。“数学课程的设计和实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”作为教育工作者，身处教育教学法改革的前沿，正确的态度应该是积极采用现代化的信息技术教育手段，接受挑战，真正从数学教学规律自身特点出发，将信息技术与数学课程实施有机整合，以丰富课堂内容，改变教与学的方式，呈现给学生形象生动、通俗易懂而又激发思维、体现自主建构的课堂氛围，使信息技术成为黑板、粉笔、三角板、模型一样得心应手的工具，让学生切身体会数学的美，全面提升课堂效率，做好新课程改革。这样数学乃至整个教育才会有创新，才会有发展。

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