信息技术（心得）之新课程理念下信息技术与数学教学整合的探究

信息技术（心得）之新课程理念下信息技术与数学教学整合的探究

信息技术论文之新课程理念下信息技术与数学教学整合的探究 ‎ 摘要：信息技术与数学课程整合，就是通过数学课把信息技术与数学教学有机地结合起来，将信息技术与数学课的教与学融为一体，将技术作为一种工具，提高教与学的效率，信息技术与数学课整合将带来课程内容、课程实施、课程评价和课程资源的变革，使数学教学融入了现代的教育思想观念与教育艺术，使数学教学真正实现改革。信息技术与数学课程整合必将产生出新的教学模式。关键词：信息技术数学整合教学模式新课程标准中的一个重要理念是“现代信息技术的发展将对数学教育的价值、目标、内容以及学习和教学的方式产生重大影响。数学课程要重视运用现代技术手段，特别是要充分考虑计算机（计算器）对数学学习的影响，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具，使学生从大量繁杂、重复的运算中解放出来，将更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”‎ 这不仅是数学课程改革的一个理念，也为数学教学改革指明了方向。一、信息技术与数学学科有着千丝万缕的联系 数学的原理，思想和方法与技术的结合形成了属于高科技的数学技术，数学技术是信息技术的基础，又是信息技术的支撑学科。数学是集严密性，逻辑性，精确性，创造性与想象力与一身的科学，数学教学则要求学生在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断了解，理解和掌握这门科学，于是揭示思维过程，促进学生思考就成为数学教育的特殊要求。计算机是信息处理的有效工具，在数学教育中存在深藏的潜力，这就要求教师在教育软件平台上把计算机的数学技术，按钮技术，窗口菜单技术等多种技术与数学教学的要求结合并用于教学的过程。当今信息技术的迅猛发展改变了人类学习与生存发展的环境，也改变了几个世纪数学教学，数学学习的方式。由于它对人发展的重要性，迫使人们不断思索数学与现实的切合度；更是因为信息技术与数学技术的千丝万缕的联系，使人们认识到它在数学课程结构中的重要性。信息技术不仅被看作是教师教的工具，是学生学的工具，是学生的认知工具与情感发展工具，而且也是数学教育工作者在建构数学内容体系时首先考虑的因素，进而引发人们重新思考数学课程的基础性，多样性，选择性以及如何在信息技术条件下使学生积极主动地学习，在打好基础与追求创新中不断提高学生的数学思维能力，更进一步促使人们思考在数学教育过程中如何利用与发展学生的信息技术能力，如何处理好师生关系。信息技术必将改变人们对数学的内容，形式，应用，人文价值以及评价的认识与看法，因此信息技术的发展与数学学科的发展中的互动是一种客观存在。二、课堂教学应将信息技术对数学教学的推动力直观化 高中教育属于基础教育。高中数学课程应当在义务教育阶段之后，为我国公民的未来需要提供更高水平的数学基础和数学素养，为高一级学校的数学需求提供必要的数学基础和数学素养。随着时代的发展，特别是现代信息技术对社会各领域广泛而深入的影响，数学课程设置和实施应以“与时俱进”的眼光重新审视基础知识，基本技能和能力的内涵。应当在原有基础上进一步发展，形成符合时代要求的新的“数学基础”。新课程要反映信息时代对数学教育的推动。可以在课堂教学中让计算机科学与中学数学内容相结合。如设计逻辑框图让计算机去执行，用计算机符号系统表示数学内容，用计算机语言表达数学命题，用程序和算法表示数学过程等等。“if,…then…”这样的语句等，可以直接在数学课程中出现。计算器和计算机要在许多地方大量使用，可以充分让学生感悟数学的工具性，数学的逻辑性等深刻的数学思想。例如在上高二数学“正方体截面”课时，学生通过网络访问教师放置在服务器上的“正方体截面”课件，积极参与活动，继而提出探究性问题：“屏幕上浅蓝色的三角形是什么三角形？”,“在一个正方体中,类似于这样的三角形有几个？”，“如何截正方体才能得到正三角形？”，“上述三角形截面之间有何联系？”，“用一把无比锋利的刀猛地朝一个正方体的木头砍下去,它的截面将是什么形状的图形？”……学生在直观中领悟，激起了他们更大的求知欲。通过信息技术创设质疑情境，鼓励学生自主质疑，去发现问题，大胆发问，让学生由机械接受向主动探索发展，有利于发展学生的创造个性。三、“整合”转变学生学习方式 新课程认为：“‎ 有效的数学学习活动不能单纯依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。数学学习过程应当充满着观察、实验、模拟、推断等探索性与挑战性活动”。以二面角的平面角的概念为例，让学生在计算机上利用几何画板平台做一个实验，找一个角∠AOB将其放入二面角内，把角的顶点O放在棱上，角的两边分别贴在两个面上，∠AOB的大小是否唯一确定？（动画演示实验，学生发现∠AOB的大小不能唯一确定），计算机提出问题：当顶点O在棱上的位置不变时，怎样才能使∠AOB的大小唯一确定？学生主动操作发现：当AO、BO垂直于棱时，∠AOB的大小就唯一确定。计算机接着追问：改变点O在棱上的位置，则∠AOB大小是否会改变，为什么？学生拉动∠AOB顶点在棱上运动时，对∠AOB的大小进行跟踪发现角的大小是不会改变的。这一实验过程中的活动是交互式的，学生利用计算机主动参与知识本身的建构，使学生看到自己的创新成果，体验到创新的乐趣，进一步激发创新探究意识。四、“整合”影响学生学习评价模式 新课程要求“承认学生个体差异，促进学生的差异发展，重过程、重积累、重数学运用能力和发展水平；对学生评价要有激励性、实效性、发展性”。可是现在的学生数学学习评价测量存在着单一、单调、单向的倾向；只重结果忽视过程、只重笔试智力忽视多元智力、只重“标”忽视“质”、只重“外评”忽视“内省”。我们尝试建构学生学习“分层评价体系”‎ ‎：包括（1）评价要素分层，语言能力、符号应用、书面表达、阅读思考、反应机敏度、探究能力、实践能力等；（2）评价时空分层，课前准备、课堂状态、课后归纳、课外活动、社会实践等；（3）评价主体分层，学生自评、小组互评、它科教师评、班主任评、家长评价、教师总评等；（4）评价形式分层，笔试测验、专题作业、面试与辩论、问卷调查等；从而建立学生数学学习成长档案袋，形成学生学习轨迹变化数据库；这样形成立体评价网络，全面客观的反映学生的数学学习历程，激励学生的学习和改进教师的教学。但大量繁杂的工作量，使得评价工作没有办法得到全面贯彻实施。    “整合”使我们借助计算机平台，能够建立起学生数学学习成长档案袋，形成学生学习轨迹变化数据库；利用家校路路通系统及时反馈家长评价，随时登录学生成长数据和信息，及时调整教学策略、指导学生改进学习方法。通过建构学生数学学习“分层评价体系”‎ ‎，把学生的心理潜能和学习兴趣激发出来，让学生学的更有活力、更有自信、更加聪明，以达到全面提升学生数学文化素养和综合学力之目的。五、信息技术的平民化使之成为当代学生学习的大环境 当代学生是在信息技术大发展的背景下成长起来的，他们对信息技术的学习和运用有着极高的热情。但是，不可否认在教育教学还未充分利用信息技术的今天，电脑网络正在沦为玩具。因此，教师有责任引导这种热情，把学生手中的电脑网络玩具转变为学具。让电脑，让信息技术辅助学生经历新课程要求的学习过程就是信息技术真正走进学生学习生活的理想境界。数学教育同样需要关注学习的过程。信息技术可以为学生提供理解、探索数学的平台，把数学变得容易理解，使得数学走向生活，走向现实，更加情境化，使得数学教学更加生动活泼，真正从书本中、课堂上、考试中走出来，回到数学教学的本体上来。利用技术之间的交互作用，创设逼真的数学学习情境，用录像、影碟以及计算机软件的方式呈现数学问题，以视觉形式出现比以文本的形式出现使得数学材料更具有活动性、可视性和空间立体感，而且易于与其他学科相结合，使得数学知识与其他知识融通起来，进而使学生深刻体会数学的作用与价值，感悟数学的真谛，真正经历数学化的过程，共享学习收获，从中真切地感受数学的优美、力量、统一性。例如，在上高二数学“二面角定义及其应用”时，我们用《几何画板》制作“二面角定义及其应用”课件，教师在课件中将要发现的对象“二面角概念”，“怎样度量二面角的大小”，“二面角的平面角概念”，“如何求作二面角的平面角”，“如何求二面角的平面角大小”，“已知二面角的大小，山路与水平面的角，和山路与山脚所成的角中的两个，如何求第三个”等隐藏在精心设计的，循序渐进的教学情境中，并放置在服务器上，由学生通过网络访问，让学生独立探索。学生利用各种数学软件独自进行实验、猜测、推导、论证、由学生在个人自主探索的基础上开展小组讨论、协商，教师帮助学生共同完成以上问题，并加以整理，然后教师启发性地回答解决学生的问题。这样一来，可以进一步完善和深化对主题——“二面角的概念及其平面角的求法”‎ 的意义建构，并通过不同观点的交锋、补充、修正，加深每个学生对当前问题的理解，使他们都能够体验由数学概念、公式、定理、思想、方法等的发现、发明和创造所带来的快感。六、整合对数学教师的要求 ‎ 1、更新观念：确立以学生为中心，面向大众，培养学生创新精神和实践能力的素质教育思想。2、努力学习现代信息技术，增强信息素养：教师要积极参加教育技术和信息化教学设计的培训和实践，增强自己的信息素养。掌握信息化教学设计的方法，在工作中应用信息化教学设计来改革数学教学。3、熟悉数学教学的相关网络资源和分布情况以帮助学生进行研究型、资源型学习。4、及时跟踪现代信息技术的发展，应用先进的信息技术改进自己的教学方法和学生的学习方式。5、积极开展信息化教育环境中的教育科学研究，有效地发挥信息技术在数学教学中的作用，研究信息化环境下数学评价的方式和方法。总之，新课程理念下信息技术与数学教学整合就是要把信息技术的信息资源、教学方法、内容、过程结合起来，有机统一在一个时空平台上，构建新型的教学模式。突出以人为本，以学生发展为根本，实现信息技术与数学教学的整合。由于视听结合，手眼并用的特点及其动画模拟、反馈、个别辅导等，使其具有巨大的内在潜力，形成良性循环，能帮助学生获得更多的知识和能力，有助于发挥学生的主动性、创造性，把它作为促进自主学习的认知工具、情感激励工具、教学环境的创设工具，使各种资源、要素、环节经过组合重构，相互融合，在集体优化的基础上，产生聚集效应。给数学教学带来了新的生机和活力。信息技术作为认知工具的数学课程整合，无疑将是信息时代占主导地位的数学课程学习方式，必将影响学生数学学习评价模式，将成为学校数学教育教学的主要方法。因此，积极探索“信息技术与数学教学整合”，将复杂抽象的数学概念变的形象生动，提高了学生学习数学的兴趣；对于发展学生的“信息素养”，培养学生的创新精神和实践能力，有着十分重要的现实意义。参考文献： 1.张振安/信息技术与数学课程整合之我见(人民日报出版社，2006)；2.钱炎/寻求信息技术与数学教学的结合点（数学教学通讯2006、3）；3.陈华安/新课程理念下重构数学课程评价体系，促进学生差异发展（数学教学通讯2006、2）；4.侯毅/教学新模式（中央民族大学出版社，2002）；5.王秋海/新课标理念下的数学课堂教学技能（华东师范大学出版社，2004）    ‎