汪筠芬
【摘要】初中數(shù)學(xué)課程新標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課的有機(jī)整合,文章論述了信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂上的作用及優(yōu)勢,并提出了整合過程中所應(yīng)注意的問題
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);初中數(shù)學(xué)教學(xué);學(xué)習(xí)興趣;自主學(xué)習(xí)
在信息技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)代,掌握和運(yùn)用信息技術(shù)顯然是很必要的。在新的初中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中,提出了新的教學(xué)理念,其中就有一條強(qiáng)調(diào)了信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,明確指出初中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提倡實現(xiàn)信息技術(shù)與課程整合的有機(jī)整合,提倡利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容,在保證筆算訓(xùn)練的前提下,盡可能使用科學(xué)型計算器、各種數(shù)學(xué)教育技術(shù)平臺,加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合,鼓勵學(xué)生運(yùn)用計算機(jī),計算器等進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn),信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程整合是改進(jìn)課程內(nèi)容呈現(xiàn)方式的需要,是改進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式的需要。這樣,應(yīng)用信息技術(shù)將成為教學(xué)過程的有機(jī)組成部分。
信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的整合是指在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的過程中,把信息技術(shù)、信息資源、信息方法、人力資源和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,共同完成課堂教學(xué)任務(wù)的一種新型教學(xué)方法。它能改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。所以,為了跟上時代的腳步,適應(yīng)改革的新課程標(biāo)準(zhǔn),我們要充分利用信息技術(shù)的優(yōu)點,發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,積極自覺地進(jìn)行與信息技術(shù)的整合。
一、利用信息技術(shù)上數(shù)學(xué)課的優(yōu)勢
(一)有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力
數(shù)學(xué)偏重于邏輯推理,偏重于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。利用信息技術(shù)支持下的動畫演示,生活中的數(shù)學(xué)問題的情景再現(xiàn),可以讓學(xué)生從具體問題到抽象概念,從特殊問題到一般規(guī)律,逐步通過自己的發(fā)現(xiàn)、探究去思考數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
在課件《生活中軸對稱》的制作中,我利用網(wǎng)絡(luò)展示了生活中大量的軸對稱圖形,又利用蝴蝶飛舞的視頻吸引學(xué)生注意力,然后將一只蝴蝶框定放大成為平面圖形;在講授多面體的展開圖時,學(xué)生和教師都可以充分利用實物,給正方體的六個面標(biāo)上字母A、B、C、D、E、F,但由于實物不透明,學(xué)生觀察不方便。因此,我利用《幾何畫板》做了個正方體,給六個面著不同顏色并標(biāo)上字母且可透視,再結(jié)合實物進(jìn)行教學(xué),這一過程讓學(xué)生直接感受到數(shù)學(xué)來源于自然,抽象于實踐,創(chuàng)設(shè)了數(shù)學(xué)教學(xué)的良好情境,建構(gòu)了較理想的學(xué)習(xí)環(huán)境,收到了較理想的教學(xué)效果,使學(xué)生比較自然地接受數(shù)學(xué)概念,同時開闊了學(xué)生視野,有助于發(fā)散思維的培養(yǎng)。
(二)有利于增加課堂容量,提高課堂效率
利用信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)建了良好的認(rèn)知環(huán)境,為學(xué)生掌握新知識提供了捷徑。構(gòu)建學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),數(shù)學(xué)教學(xué)必須改變只著眼于學(xué)生知識的積累,以掌握知識的“量”的多少來判斷教學(xué)質(zhì)量的高低,而忽視使學(xué)生從數(shù)學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系上把握數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀。
例如:在學(xué)習(xí)“勾股定理”時,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)收集一些與勾股定理有關(guān)的素材,如《外星人與勾股定理》,以此創(chuàng)設(shè)情景激發(fā)學(xué)生的興趣,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)勾股定理的熱情后,提出以下問題:勾股定理的內(nèi)容是什么?談?wù)勊挠蓙?。它的證明方法有哪些?它可以解決我們生活中哪些問題?勾股數(shù)等。其次討論分析以上問題,然后分小組分任務(wù)解決。第三,學(xué)生明確目標(biāo)后,帶著問題獨立地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搜索、收集相關(guān)的信息。第四,引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種形式的協(xié)作學(xué)習(xí),發(fā)揮自己的聰明才智和想象,總結(jié)解決的辦法,通過電子郵件、騰訊QQ實時聊天或在BBS上發(fā)表帖子交流,并討論它的可行性,以及收集到的信息是否有效。第五,收集到與勾股定理的信息后,由學(xué)生匯總信息,完成課題的小結(jié)并打印成冊,得到《勾股定理史話》,《畢達(dá)哥拉斯與勾股定理》,《勾股定理的證明方法》,《勾股定理在生活中的應(yīng)用》,《勾股數(shù)研究的現(xiàn)狀》等,最后由小組成員向全體同學(xué)做出書面匯報,并要求學(xué)生回憶探索與協(xié)作的過程,反思如何從問題中提取數(shù)學(xué)知識、怎樣才能找到需要的信息、如何選擇有用信息、解決該問題用了哪些數(shù)量關(guān)系、與小組成員協(xié)作是否愉快、學(xué)習(xí)伙伴有哪些值得自己學(xué)習(xí)的地方、打算以后怎么應(yīng)用這些數(shù)學(xué)知識和學(xué)習(xí)方法等。通過這一過程,全體同學(xué)基本上對勾股定理及其應(yīng)用等相關(guān)知識都有有了比較好的掌握和理解。
(三)有利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性
德國教育家第斯多惠指出:“教育的奧秘不在傳授,而在激勵、喚起和鼓舞?!蔽覀兺ㄟ^直觀而形象的教學(xué)手段,以其新穎性、趣味性、藝術(shù)性吸引學(xué)生的注意力,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)符合心理特征的教學(xué)情境,正是對激勵、喚醒、鼓舞的這一教學(xué)藝術(shù)的詮釋。在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力、激活其思維的情境,學(xué)生就會感到親切,將信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué),能讓教學(xué)形式有趣、新穎,生動形象,從而萌發(fā)對數(shù)學(xué)的情感,進(jìn)而產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)的積極性。
例如:在學(xué)習(xí)“反比例函數(shù)”時,我利用flash設(shè)置“圓柱的煩惱——怎樣減肥”這樣一個故事來制造懸念:有一個圓柱國王,住滿了形形色色的圓柱,其中有一個底面積,高為?的圓柱,膀大腰圓,威風(fēng)八面,自己以粗壯為美,可近來卻憂心忡忡,忽然變得自卑起來,探問何因?原來其他苗條的圓柱都在嘲笑它,說它太胖了,愛美的圓柱?既想讓自己的空間優(yōu)勢不變(體積不變),又想讓自己變瘦,想變成?高,它使出了渾身解數(shù),也沒能實現(xiàn)自己的愿望,聰明的同學(xué),你能幫助圓柱?解除煩惱嗎?這樣乘勝前進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生探究用反比例函數(shù)解決實際問題。
這樣的帶有俏皮的童話故事,能激發(fā)學(xué)生的好奇心,迅速調(diào)度學(xué)生的情緒,激發(fā)學(xué)生的求知欲,激活學(xué)生的知識儲備,而使學(xué)生在數(shù)學(xué)王國里積極地思考、學(xué)習(xí),達(dá)到事半功倍、省時高效的目的。
(四)有利于學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的重難點掌握和記憶
對于初中學(xué)生來說,正處于形象思維向抽象思維的過渡階段,形象思維的優(yōu)勢大于抽象思維。事物或圖像比抽象的語言和公式要有說服力的多,再加上他們好動、好奇,容易被直觀、有趣的事物吸引,并且有意注意時間短、持久性差等特點往往影響教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,因此多媒體信息技術(shù)就有了很大的用武之地。由于動畫技術(shù)是信息技術(shù)的優(yōu)勢之一,因此完全可以引入課堂,參與教學(xué)。它形象具體,動靜結(jié)合,聲色兼?zhèn)?,所以恰?dāng)?shù)丶右赃\(yùn)用,可以變抽象為具體,調(diào)動學(xué)生各種感官協(xié)同作用,降低教師教學(xué)難度,突破重難點,從而有效地實現(xiàn)精講、精練。
1、從抽象到直觀,使之促進(jìn)學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識。例如:在學(xué)習(xí)“函數(shù)的概念”時,為了讓學(xué)生對“對于?的每一個值,都有唯一值與它對應(yīng)”這一概念有一個明晰直觀的印象,我運(yùn)用多媒體的直觀特性,分別顯示解析式,《數(shù)學(xué)用表》中的平方表,天氣晝夜變化圖象,用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于?的每一個值,都有唯一值與它對應(yīng)”,最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄相,引導(dǎo)學(xué)生把水位設(shè)為,時間設(shè)為,就形成了?與?的函數(shù)關(guān)系。不僅引起學(xué)生的自豪感,而且對函數(shù)概念理解非常透徹。
2、由靜態(tài)到動態(tài),讓學(xué)生真實感受知識的形成過程。例如:“圓”這一章,各知識點都是動態(tài)鏈接的,許多圖形的位置發(fā)生變化,圖形間蘊(yùn)藏的規(guī)律和結(jié)論是不變的。熟悉《幾何畫板》的教師,無一例外會用《幾何畫板》來演示“圓冪定理”,即相交弦定理→割線定理→切割線定理→切線長定理,鼠標(biāo)一動,結(jié)論立現(xiàn),效果相當(dāng)好。其實象“垂經(jīng)定理”、“圓心角、弧、弦、弦的弦心距關(guān)系定理”等等,需要用“翻折”“旋轉(zhuǎn)”“平移”等知識證明的定理,都可用《幾何畫板》動態(tài)揭示知識的形成過程。
3、以數(shù)解形,形象直觀地揭示數(shù)形關(guān)系。例如:在“反比例函數(shù)的圖象”的教學(xué)中,傳統(tǒng)教學(xué)的難點有兩個:一是雙曲線的形成,二是對雙曲線與兩坐標(biāo)軸無限逼近的理解。為了突破這兩個難點,我一改傳統(tǒng)的“教師示范———學(xué)生模仿———師生討論”的教學(xué)模式,把學(xué)生帶進(jìn)計算機(jī)教室,并為他們提供一個畫圖軟件,然后讓學(xué)生利用這一媒體技術(shù),在教師的指導(dǎo)和幫助下,通過給自變量賦與更多的不同的數(shù)值,讓學(xué)生自己來“繪制”出雙曲線,并最終發(fā)現(xiàn)和歸納出反比例函數(shù)的圖象及其性質(zhì)。這樣的數(shù)學(xué)活動,不是獨立地理解數(shù)與形,而是自然而然地由數(shù)到形,加深了學(xué)生對反比例函數(shù)的圖象與性質(zhì)的理解與掌握。
(五)有利于分層教學(xué)的實施
數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,是學(xué)好物理、化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)。它對一個人的邏輯思維能力和理解力都具有較高的要求。因為個體差異,學(xué)生理解和掌握的程度又各不相同。這樣使得學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中存在很多不同的問題。如果我們按照傳統(tǒng)的方式——講演法很難顧及到不同層次的學(xué)生,也特別容易形成“滿堂灌”。將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合,在分層教學(xué)上有著獨特的優(yōu)勢。
例如:我在講解“三角形全等的判定”時,我就將這節(jié)內(nèi)容做成網(wǎng)頁,分成“判定定理”、“例題解析”、“知識探索”、“牛刀小試”、“中考試題”。在“牛刀小試”、“中考試題”這兩部分的試題由易到難,學(xué)生可以根據(jù)自己對知識的掌握情況而選擇不同層次的題目,并且題目與答案均有超鏈接,學(xué)生可以自由點擊。這樣學(xué)生就能及時得到反饋,讓不同層次的學(xué)生均能有成就感,同時也給學(xué)生自主探索的空間。在這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí),打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容不可重現(xiàn)性,讓學(xué)生根據(jù)自身的需要去側(cè)重解決自己的難點,真正實現(xiàn)了分層教學(xué)。
二、信息技術(shù)在與初中數(shù)學(xué)整合教學(xué)中的作用
(一)、信息技術(shù)可以作為信息處理的工具
在生活中我們總是會利用各種信息,經(jīng)過對信息的加工選擇出有價值的信息,而且這些信息是要儲存和傳遞的。在這個過程中我們往往是利用信息技術(shù)來獲取信息、加工信息、儲存以及傳遞信息,信息技術(shù)是信息處理的工具。在數(shù)學(xué)整合的教學(xué)實施中首先需要將教學(xué)內(nèi)容信息化處理,形成學(xué)習(xí)資源,利用信息化環(huán)境展開教學(xué),學(xué)生利用信息技術(shù)獲取有價值的信息和知識,最終完成對知識的意義建構(gòu)。信息技術(shù)為數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計提供了豐富的背景資源,能使學(xué)生充分發(fā)揮視覺、聽覺、觸覺等多種感官的協(xié)同作用而更有效地進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
(二)、信息技術(shù)可以作為計算,作圖,數(shù)據(jù)處理的工具
我們在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中往往需要進(jìn)行大量的、繁瑣的計算,需要做出復(fù)雜的圖形或者圖象,需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理。信息技術(shù)可以幫助我們完成這些基礎(chǔ)性的數(shù)學(xué)活動,從而使得我們可以把精力集中在對問題的思考與分析、對數(shù)學(xué)規(guī)律的探究與反思、對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解與把握,從而提高數(shù)學(xué)教學(xué)的效率和效果。
(三)、信息技術(shù)可以展示和發(fā)展數(shù)學(xué)思維
數(shù)學(xué)是一門抽象的思維學(xué)科,數(shù)學(xué)活動的核心是數(shù)學(xué)思維。數(shù)學(xué)具有鮮明的特點,數(shù)學(xué)概念高度抽象、數(shù)學(xué)語言科學(xué)簡潔、數(shù)學(xué)邏輯體系嚴(yán)密、數(shù)學(xué)思想方法深刻。當(dāng)我們在抽象思維遇到障礙的時候,可以利用信息技術(shù)來直觀形象的展示數(shù)學(xué)對象,而且還可以展示數(shù)學(xué)對象的構(gòu)造和變化過程,反映出數(shù)學(xué)本質(zhì)、展示出數(shù)學(xué)思維。因此,信息技術(shù)使得數(shù)學(xué)對象形象化,使得數(shù)學(xué)關(guān)系明顯化,能夠展示和發(fā)展數(shù)學(xué)思維,幫助我們理解和把握更高層次的數(shù)學(xué)對象,展開高水平的數(shù)學(xué)思維活動。
(四)、信息技術(shù)可以提供豐富的學(xué)習(xí)資源
在教學(xué)的過程中,信息技術(shù)可以作為方便的教具,教師可以利用信息技術(shù)制作課件創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,也可以使用現(xiàn)成的課件、資源庫,綜合利用各種資源,選擇能夠揭示所需問題的數(shù)學(xué)本質(zhì)的資源組織教學(xué),形象直觀地演示數(shù)學(xué)對象,動態(tài)得展示數(shù)學(xué)關(guān)系,揭示數(shù)學(xué)本質(zhì),表達(dá)數(shù)學(xué)思維,創(chuàng)設(shè)出展現(xiàn)知識的產(chǎn)生、發(fā)展、變化發(fā)展的數(shù)學(xué)情景,吸引學(xué)生主動進(jìn)入學(xué)習(xí)情景去感知、理解、建構(gòu)數(shù)學(xué)的意義,提高課堂教學(xué)效率和效果。
三、信息技術(shù)在與初中數(shù)學(xué)的整合中應(yīng)該注意的問題
(一)教師不能流于形式,要始終要起到主導(dǎo)作用
信息技術(shù)的介入應(yīng)體現(xiàn)一種新的教育觀念,而不只是教學(xué)內(nèi)容數(shù)量上的增多,手段上的新穎,課堂教學(xué)活動的主體是人。教師不僅是知識的傳授者,還應(yīng)是知識發(fā)生、發(fā)展的播種者及澆灌者,更應(yīng)是學(xué)生處事的模范。靈活的應(yīng)變能力,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度,嚴(yán)密的邏輯思維,這些都要靠師生之間的心靈感應(yīng),靠教師以自身的人格魅力和富有情趣的講解,通過師生間的情感互融,來調(diào)動學(xué)生積極參與。我們不應(yīng)讓“人機(jī)對話”取代人與人之間的情感交流,否則,現(xiàn)代媒體成了教學(xué)機(jī)器,教師成了鍵盤手。課堂教學(xué)必須從教學(xué)的目標(biāo)和技術(shù)的特點出發(fā),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,貫徹實事求是的原則,在保證數(shù)學(xué)基本技能訓(xùn)練的前提下,有選擇地適時采用,講求必要性、適度性、實效性,不能追求形式,為了整合而整合。
(二)多媒體課件的制作應(yīng)不求時髦,但求實用
課件的運(yùn)用應(yīng)整合于課堂教學(xué)內(nèi)容之中,針對以抽象思維、邏輯推理為培養(yǎng)目的的數(shù)學(xué)教學(xué),課件中存儲內(nèi)容要精練,畫面要簡潔,講解和推導(dǎo)應(yīng)由教師引導(dǎo)學(xué)生通過合作探究自主完成。為幫助解決數(shù)學(xué)中數(shù)形結(jié)合的難點,理解抽象于實踐而又指導(dǎo)實踐的數(shù)學(xué)思想,我們認(rèn)為,應(yīng)根據(jù)數(shù)學(xué)自身特點,充分利用信息技術(shù)的交互功能,將課件設(shè)計成一些相對獨立,又相互聯(lián)系的模塊,讓老師能按自己組織教材需要,針對各自不同教學(xué)思路,靈活調(diào)用各模塊里的內(nèi)容,設(shè)計自己的教學(xué)過程,表現(xiàn)自己的教學(xué)風(fēng)格。
(三)網(wǎng)絡(luò)電子教室應(yīng)成為數(shù)學(xué)教育的理想場所
在人手一機(jī)的網(wǎng)絡(luò)教室,學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下,自己動手操作、觀察、發(fā)現(xiàn)、研究問題,在網(wǎng)絡(luò)中查找數(shù)學(xué)資料,形成學(xué)生動手“做數(shù)學(xué)”的模式。學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人,不再把學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)看成負(fù)擔(dān),增強(qiáng)了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,享受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。學(xué)生直接動手操作,使實踐能力、觀察能力、歸納能力都會得到很好的鍛煉,更有助于培養(yǎng)思維能力,創(chuàng)新能力。
總之,多媒體輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的立足點是“輔助”,而不是替代,更不是趕時髦,擺花架子。許多傳統(tǒng)的教學(xué)方式對發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)仍然必不可少,恰當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)代媒體,能錦上添花;過分地強(qiáng)調(diào)多媒體輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的作用,會導(dǎo)致平庸、單調(diào)的操作,師生之間缺乏交流、而且會造成學(xué)生思維和推理的單一化,以致對學(xué)生的智力發(fā)展、包括直觀思維、創(chuàng)造性思維以及想象能力等數(shù)學(xué)思維品質(zhì)造成不利