信息技术与数学教学的整合初探

麻桂梅

摘要:信息技术与数学教学的整合已成为数学教育改革的一个新亮点。本文主要从三个方面加以探讨,即信息技术与数学教学整合的必要性、优势及误区。

关键词:信息技术 数学教学 整合

随着时代的进步,科技的发展,以计算机和互联网为代表的当代信息技术,正以惊人的速度改变着人们的生活方式和学习方式,使用计算机和网络技术进行教学成为当代教学改革的一个新亮点。本文结合新课标下信息技术与数学课堂教学的实践经验进行初步探讨。

一、信息技术与数学教学整合的必要性

《数学课程标准(实验)》提出:“要充分发挥信息技术多媒体的优势,为学生学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具;为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会,丰富学生数学探索的视野。”由此可知,信息技术与数学教学整合已成为一种趋势。

所谓“信息技术与数学教学的整合”,不是把数学教学整合到信息技术中,而是把信息技术有机地融入数学教学中去支持数学教学。因此,必须结合数学学科教学的特点才能实现整合。数学学科的突出特点是抽象、逻辑性强和形式化表达。数学教师经常需要面对的是如何精心设计概念教学和解题教学,巧妙地处理特殊与一般、具体与抽象、直观与逻辑、发现与论证、严谨的形式化表达与学生认知水平的关系。计算机的快速计算、智能画图、动态演示等功能,为数学教学处理以上问题提供了更信息化的教学手段。

二、信息技术与数学教学整合的优势

(一)整合有利于提高学生的学习积极性

传统的数学教学,教师是主角,学生是配角。从教学内容、教学方法、教学步骤,甚至练习作业等,都是教师事先安排好的,学生只能被动参入这个过程。现代计算机辅助教学进入数学课堂,为数学教学开创了一个“数学实验室”,“几何画板”、“PowerPoint”等软件,为学生学习数学提供了必要的工具与手段,让学生可以自主地在“问题空间”里进行探索,来做“数学实验”。例如:在学习三角形的三条角平分线(中线、高线和三边的垂直平分线)相交于一点时,传统的教学方式是让学生作图——观察——得出结论,但是每个学生在作图中总会出现种种误差,导致三条线没有相交于一点,即使相交于一点也会心存疑惑:是否是个别现象?使得学生很难领会数学内容的本质。利用信息技术,可以在传统教学的基础上再用计算机加以演示。让学生在几何画板里,画出任意一个三角形,用菜单命令画出相应的三条线,就会出现三线相交于同一点的事实,任意拖动三角形的一个顶点,三角形的大小虽然改变,但是三线相交于同一点的事实永远不改变。这样的教学过程通过让学生亲自动手做实验,自主地探索问题,体验学习过程。学生从过去被动接受现成的数学知识变为以“研究者”一样去探索知识,大大增强了学生学习数学的兴趣,提高了学生的学习积极性。

(二)整合有利于突破教学的重点与难点

几何图形的教学很多内容都是要在动态中来理解的,传统的教学手段始终只是在平面上,无法让图形动起来就无法让学生理解图形的变化过程。而通过一些软件制作简单的动画,可以让静态的图形动起来,弥补了传统教学方式在直观感和动态感等方面的不足,利用这个特点可处理其他教学手段难以处理的问题,并能引起学生的兴趣,增强他们的直观印象,为教师化解教学难点,突破教学的重点,提高课堂效率和教学效果提供了一种现代化的教学手段。

在教学勾股定理中的《美丽的勾股树》时,学生对教科书上的图片觉得新鲜、好奇,但是其中所蕴含的知识学生不明白,教师如果只用粉笔加黑板的教学是难以解释清楚的。利用几何画板设计一棵可以改变参数的、动态的勾股树,让参数从最小的数“1”开始,图形将从最简单的开始演示,慢慢地增大参数,一棵茂盛的、漂亮的勾股树就呈现在学生的眼前。

(三)整合有利于帮助学生进行探索,培养创新精神

信息技术的丰富资源,能为数学教学提供并展示各种所需的资料,包括文字、声音、图片、视频等,能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境,为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会,开阔学生数学探索的视野。比如:初中几何《用相同的正多边形拼地板》这节课中,教师设计这样的课件。第一阶段为问题情境。让学生欣赏教师收集的教室、校园或标志性的建筑物的地板和墙砖等图片,把学生带进美丽的镶嵌世界,让学生感受到生活中处处有数学,产生学习数学的激情。第二阶段为形成知识。通过学生观察,相互交流,探索归纳得出结论。第三阶段为小小设计师。教师让学生利用所探索得到的知识设计一、两个地板的平面镶嵌的图案。有的学生给设计的图案涂上不同的颜色,并设计出“神舟七号”“中国结”“糖果”等出乎教师的意外的图案。由此可见,丰富的信息资源既可以开拓学生的视野,又激活了学生的思维,增强了学生的想象,从而培养了学生的创新精神和实践能力。

三、信息技术与数学教学整合的误区

虽然现代信息技术的发展和使用对数学教育的价值、目标、内容以及教学方式产生了重大影响,但现代信息技术的使用过程中也明显存在着误区:

(一)以“电子板书”代替“黑板板书”

有的数学课件把教案搬上屏幕,以“电子板书”代替“黑板板书”, 上课时,教师不断地按要求操作鼠标,更换屏幕,对其他教学手段置之不理,学生只有被动接受,机械记忆,使课堂由原先低效的“人灌”变为高速的“机灌”,教师成了播放员,学生成了观众,容易产生眼睛疲劳,反而影响学习效率,降低学习兴趣,减弱学习动机。

(二)采用计算机辅助教学而排斥传统教学手段

计算机辅助教学作为一种现代化教学手段,并不是排斥传统教学手段,“麦当劳来了,大米饭还得吃,”教师应把二者有机结合,优势互补,获得最大的教学效果。并不是所有的教学内容都适合采用计算机辅助教学,有时通过教师的语言、板演、手势及通过观察学生的表情、提问等反馈手段,教师灵活掌握教学策略,因势利导反而会获得更好的效果。如有理数的运算、方程与方程组的求解等内容的教学,教师就没有必要浪费大量的时间制作课件,采用计算机辅助教学。

(三)过分追求快节奏

计算机辅助数学教学固然可以节省教师作图、板书时间,从而加快课堂节奏、增加课堂容量,但有时欲速则不达。课前教师已经把教案制作成课件,讲课时只需点击鼠标,配上讲解。当学生正在思考解题过程时,屏幕上已经显示出标准答案——解题思路、步骤、结果,这时学生可能会放弃自己的思考,不利于学生的独立思考。学生学习是有一个认识、思考、探索的过程的,应处理好计算机速度“快”与学生学习“慢”的关系。

任何一种现代化的教学手段,只是教师开展数学活动的工具和辅助手段,它必须依靠教师科学地设计、精心地组织,才能发挥它的效能。教师对学生特有的人格影响是任何教学手段都无法代替的。而计算机具有强大的计算和信息处理功能、直观化,甚至动态效果,也是传统手段无法比拟的,所以不能厚此薄彼,应让两者优势互补。它只能巧用,不能滥用。我们只有将信息技术应用与教育观念的更新结合起来,应用信息技术带动课程和教学方法、手段的改革,努力实现信息技术与数学教学的整合,使学生从大量繁杂、重复的运算中解脱出来,将更多的精力投入到探索性的数学活动中去,让学生充分运用信息技术在更加广阔的知识海洋中遨游。