数学（心得）之加强数学与信息技术整合培养学生创新思维

数学（心得）之加强数学与信息技术整合培养学生创新思维

数学论文之加强数学与信息技术整合培养学生创新思维 ‎ ‎【摘要】 教育观念的转变，是教育改革的前提，良好的校园网络设施，是培养学生创新思维能力的基础，运用数学学科与信息技术整合资源的教学是对传统教学的挑战，是培养学生创新思维能力的开始，学生自己合理使用数学学科与信息技术资源是培养学生创新思维能力的延续。在建构主义理论指导下，信息技术为数学教学提供了良好的学习环境，使学生的主体地位得以真正确立，使自主学习、探索学习、协作学习得以真正实现，使终身教育和学习社会化成为可能，极大地激发了学生的学习动机，培养了创新精神和实践能力。【关健词】　信息技术、整合、创新、思维、能力“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”‎ ‎。创新教育是指以创新人格的培养为核心，以创新思维的激发为实施手段，以培养学生的创新意识，创新精神和基本创新能力，促进学生和谐发展为主要特征的素质教育。培养有创新能力的学生是创新教育的根本任务。在信息技术高度发展的今天，如何使学校教育适应时代的发展需要，已经成为众多教育工作者关注的焦点。本文就我们如何运用数学学科与信息技术的整合教学，培养学生创新思维能力作初步探讨：一、数学学科与信息技术整合的重要性数学，由于学科自身的特点，的确没有其它学科形象、生动、具体。学起来让人感到枯燥无味，从而影响学生学习兴趣。为此，我们的教育工作者都在不断地探索行之有效的教学方法。信息技术的应用无疑给数学教学带来新的活力！有了信息技术，学生的活动丰富了，思维活跃了，教师能以有效的方式表达；教师与学生、学生与学生、学生与计算机之间信息交流的机会增多了。数学是严密性、逻辑性、精确性、和创造性相结合的一门学科，数学教学要求学生在学习活动中或教师提供的环境中积极思维，不断理解、掌握这门学科。于是揭示思维过程、促进学生思考就成为数学教学的特殊要求。信息技术与数学学科整合它是将信息技术看作是数学教学的一个有机组成部分，根据教学内容的需要，创设一定的情境，让学生在这些情境中进行探究、发现。通过信息技术创设的虚拟实验环境，让学生在虚拟实验环境中实际操作、观察现象、读取数据、科学分析；从而激发学生的学习兴趣、提高他们的观察和思考能力；培养他们科学研究的态度和能力，使他们掌握科学探索的方法与途径。此外，信息技术还提供了一个资源环境，它突破书本知识是主要来源的限制，用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的数学课堂教学，极大地丰富数学教学知识量，使学生能开阔思路，阅读百家思想。信息技术与数学学科整合，是信息社会数学教学改革的必然趋势；是教育面向现代化、面向世界、面向未来的必然发展，是一种国际趋势。二、教育观念的转变是培养学生创新思维能力的前提教育学家斯普朗格说：“教育决非单纯的文化传递，教育之所以为教育它正是一个人格心灵上的‘唤醒’‎ ‎，这是教育的核心所在。”即是说：教育的最终目的不是传授已有的东西，而是把人的创造力诱导出来，将生命感，价值感“唤醒”,一直到精神生活的根。培养学生的创新意识，设法点燃学生创新火花，从而培养学生创新能力，已成为教育教学的一项重要任务。要完成这一任务，首先要解决的是教师教育观念的转变。素质教育的实施，教师和学生的积极性都得到了极大的尊重，由于学生的积极参与，每个学生的创造性都受到重视，教师的权威将不再建立在学生被动接受的基础上，而是建立在教师借助学生积极参与以促进其充分发展的能力之上。一个有创造性的教师不单是上好一节课，而是怎样充分设置情景，提供信息资源，巧妙应用问题的诱导，调动学生自己进行实践探索，协作交流，激励评价等教学方法把比知识更重要的东西即获得知识的方法交给学生，最大限度地开发学生的潜能，开拓学生思维来获得新的知识。在创新思维教育体系中，使师生关系将进一步朝着教学相长的方向转化和深化。三、建设良好的校园网,为培养学生创新思维的能力提供了资源环境与空间网络能使学生更接近科学概念，使学生对科学探索、科学试验和提高学习效果成为可能。网络使学生成为更主动的学习者，他们受到鼓励去开发自己的思维和阐述自己的假设。“谁占领了现代教学手段的制高点，谁就更具有竞争能力。”这是我校领导非常明确的一个观点。我校97年建校，投资30多万元建立一个多媒体网络教室，投资100多万元，建成了千兆校园网络，它将办公楼及教学楼连起来，设立200多个信息点，购“奔Ⅲ”45台,‎ ‎ 用于各学科的电子备课及办公，服务器2台，添置了大量管理软件和教学软件，采用ISDN拨号方式上网，使教师能及时掌握最先进的教育信息。02年2月，学校投资54.2万元建立了一个64台微机的多功能网络教室，增添两台服务器、三台教师机；5月又投资十几万元，把阶梯教室建成了现代化的多媒体报告厅；04年8月，学校又投资100多万购置联想启天2800型电脑150台，装备了三个微机教室，高档联想服务器完善校园网。校园网的发展为创设不同于常规的、新颖的教学环境提供了可能与保证，也为培养学生创新思维的能力提供了资源环境与空间。四、数学学科与信息技术整合教学的过程，更便于教师鼓励学生发现，培养他们的创新意识培养学生的创新意识，不是让他们有什么新的发明创造，而是让其独立思考后去发现，这种发现就是创新，就是创造。尽管他们的发现是前人早已发现的，但独立思考发现的过程是建立在知识经验和兴趣爱好基础上的，掌握是牢固的。如在《多边形面积的计算》中我们紧紧抓住多边形的内在联系，以长方形的面积计算为基础，对原有教材平行四边形、三角形、梯形面积计算进行版块式的组合，让学生通过计算机操作（剪拼、分割、复制、重合、旋转、拼接等）自己发现把不熟悉的图形转化成已经学过的图形，观察比较后推导出面积计算公式。如将平行四边形剪拼成长方形后推导出平行四边形的面积计算公式后问学生；你从中受到什么启发？（或推导一个新图形面积公式时可以怎样想？）学生经过这一系列的学习已初步建立了“转化”‎ 思想，发现只有将新图形转化成已学过的图形，根据它们之间的关系，才能推导出面积公式。这时再让学生设想：你打算用什么方法推导三角形和梯形面积公式。学生开始讨论，运用已有的知识经验设想用剪拼的方法，分割的方法或拼接的方法等进行转化，最后教师选用拼接的方法让学生在计算机中试一试，看看能否将三角形和梯形转化已经学过的图形。此时，学生通过操作不仅掌握了计算机的基本操作方法，而且还感知了整个转化过程：复制（重合）--–旋转–—拼接，并从大量信息处理的过程中发现“两个全等的三角形或等腰梯形可以拼成一个平行四边形，它的面积是原三角形图形的2倍”，由此在观察推导三角形或等腰梯形的面积计算公式。这种发现学生得到的不仅仅是一两个面积计算公式，而是一个知识形成的过程。在这个过程中，学生的创造意识和主动探索知识的兴趣得到了培养。     五、数学学科与信息技术整合教学，激发了学生们的学习热情，扭转他们被动学习的不良习惯，最大限度地挖掘了学生创新思维的潜能苏霍林斯基说过：“如果教师不想办法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动就会带来疲劳”。教师应设法创设情境，引导学生进入“心为通而求得”、“口欲言而为能”的状态。而数学与信息技术的整合为学生搭建了这一平台。如我们用《几何画板》上的一节“三角函数的图像”课，①提出问题；②打开几何画板；③老师用几何画板去探索问题；④‎ 让学生自己动手来探索；学生有的是改变不同的变量来观察、探索不同的结果；有的是从网上搜索相关的资料，进行分析；有的学生设计出来的图像，提出的问题老师都无法解释，老师只好和学生一起课后进行研究，学生用几何画板设计的图像让老师和同学们惊叹。这样的课就不只是把课本、教案搬到屏幕上；不只停留在“把抽象变为形象，使学生容易理解”、“呈现方法生动活泼，提高学生的兴趣”水平上；而是学生对知识的发生过程进行探索，主动参与，教师在实践中也不只是以培养学生的解题能力、分析能力、思维能力，而最大限度地培养学生的创新精神、探索能力。六、数学学科与信息技术整合教学，使学生从“学习知识”变成了“研究问题”，从学习者变成了研究者，促使学生在课堂中不断进行探索，这为培养学生的创新思维能力开辟了广阔的空间随着新课程标准的实施，对教师的要求更高，但在各学科与信息技术整合环境下的教学优点是显而易见的。它既能随机应变、灵活处理课堂中碰到的问题，还能主动构建完全符合建构主义理论的学习要求。从猜想到论证充分展示数学知识的发展过程，并能够探索求新，不断培养学生的创新思维能力。信息技术与数学课程整合教学最能体现学生的主体地位，学生成为真正的学习主体。教师组织课堂教学，课堂上以学生活动为主。例如在数学“线性规划的最优整解”‎ 一课，先由学生确定研究课题，或者是学生和教师一道确定研究题目；然后，各小组成员分工合作，或利用互联网络，或到图书馆，或请教老师，查找和搜集相关资料；最后，小组成员一起归纳、总结，写出研究报告。其中有一个小组研究有关营养问题：根据人体每天所需热量和蛋白质，确定一个人每天至少应摄入多少米饭和猪肉？学生进行了一些必要的假设之后，分工查找资料，然后进行抽象和数学建模，最后，经过研究表明：人体每天应摄入562克米饭和400克猪肉，就能保证一天的活动，又不会长胖。在课堂上，首先由学生展示多媒体报告，讲解；然后其他学生提出疑问，教师评析。课后，小组修改和进一步完善研究报告。在此过程中，充分体现了学生自主学习、合作学习和探究式学习，体现了学生的主体地位，学生成为真正的学习主体，培养了学生合作精神和团队精神。学生的自主性得到了最大的发挥。在教师设置的问题情境下，学生自主探究，合作交流，主动质疑，提高自身“信息素养”‎ ‎，提高判断事物，解决问题的能力，培养良好思维习惯，即培养学生的信息获取和分析加工能力、协作能力、探索和创新能力。合作式学习大大发展了，也就给个别化教学提供另一种解决方式，使学习效果大大增强。在教学过程中学生针对教师的问题，提出许多猜想，而猜想正是科学发现与创新的第一步。教师也可以向学生提出创新要求，对于能力强的学生，在完成教师提出的任务后也可以主动进行探索，对教师的问题进行引伸推广，借助网络资源、教学软件的强大功能，这种引伸推广很容易产生质的飞跃，获得新的结果。数学学科与信息技术整合教学，使课堂发生了很大的变化，它不再是单纯传授知识、训练解题能力的场所，而是给学生一个发展自己奇思妙想的空间，使学生从学知识到做学问。随之而来的是学生学习态度上的变化，从被动学习到主动学习再到创造性学习，可以有效地培养学生的创新思维能力，对培养学生的创新思维能力影响是深远的。七、数学学科与信息技术整合教学，为学生创设了成功的机会，培养了他们的自进心、自信心和创新能力、树立了成功意识成功教育认为：人人都可以成功。因此，教师应对每一位学生都持有热情和希望，坚信每位学生都能成长；在教学中创设情境，促进学生积极参与活动，不仅是让学生体验和享受成功的快乐，而且通过这种体验激励其对知识的探索和创新，培养创新能力。如在《多边形面积的计算》的巩固推导方法中，我们要求学生根据自己掌握的情况，在网络中选择合适的方法再次推导出三角形和梯形的面积计算公式。有些学生能用多种方法推导，有些则只能用一、二种方法；但在整个推导过程中，我们对每个学生都加以肯定，鼓励他们大胆尝试，对于那些欲寻异解而不能的学生，细心诱导，帮助他们获得成功。正是创设了这样一个认知情境，学生才敢学、会学，才使他们的积极性得到充分调动，从而树立成功意识。学生的能力是有差异的，教学中要尽可能满足各类学生的需要，使他们对数学充满信心，创新能力得到有效培养。如《多边形的面积计算》基本练习后我们设计：“五一文化广场绿化带平面设计图”‎ 比赛，要求学生用所学过的平面图形设计一幅图，并计算出它的面积。学生们发挥各自的想象力，在我们的指导下，运用绘图软件设计出了一幅幅美丽的图案，当然有的较简单，有的较复杂，但都能计算出面积，获得了不同程度上的成功。这样，他们不仅熟练地掌握了绘画软件的使用，同时他们的多项思维得到了充分训练，各自的潜能有了最大的发挥，并且让学生在温馨的生活氛围中获得了知识，感觉更真实，更能理解学以至用。“我需要我要学”，从而培养了学生的自进心、自信心和创新能力，树立了成功意识。总之，通过数学学科与信息技术的整合教学，实现了一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体作用的学习方式，既促进了教师终身学习的意识，又激发了学生学习的兴趣；既突出学生主动参与、自主学习、协作学习；又完成了教师的角色转变，即由知识的传输者变成学习活动的组织者、帮促者。从而彻底改革传统的教学结构和教育本质，达到了培养大批具有21世纪创新人才的目的。 参考文献 教育部基础教育司组织编写《走进新课程》北京师范大学出版社  http://www.pep.com.cn/tjxs/index.htm. 李克东(2001.8)《信息技术与课程整合的目标和方法》华南师范大学教育技术研究所.   李克东《信息技术与课程整合的途径与方法》华南师范大学教育技术研究所  http://jx.jzedu.net/dz5.ppt.       周志风 李华伦(2000.3)《创造性人才的知识结构与能力素质》电化教育研究.     ‎ 作者简介：本人1992年毕业于天津师范专科学校，现已取得中央广播电视大学教育管理专业及天津师范大学数学专业本科双学历。工作中勤恳踏实默默奉献，多次被评为校级优秀教师。相信爱可以感动一切，有爱就有责任，真正关心爱护学生，使学生亲其师，信其道。所带的班级中考成绩突出，受到学生和家长的尊重。     ‎