信息化在山区数学分层施教中的应用

莫少勇

（江口中学，广东 封开　526500）

一、引言

近年广东省在深化新课程改革的同时，也在积极推进教育现代化进程。在《广东省推进教育现代化先进县（市、区）督导验收方案》（以下简称《方案》）中的一项指标体系就是教育信息化。《方案》在制定验收标准中要求“积极采用教育信息技术深化教育改革，不断推进教育创新，信息化对促进教育均衡发展、教育创新、教育管理现代化和培育教育特色的成效明显。”教育信息化建设是带动教育现代化发展的重要保障，尤其是对于落后的山区学校的教育改革发展有更深远的意义。教育信息化建设在具体实施过程中应该以各学科信息化为基础，以各学科教学和信息技术的整合及教育管理的优化为探究方向，最终实现学校教育教学环境的“现代化”。

二、理论依据

2003年出台的《普通高中数学课程标准（实验）》中提出：“新课程标准提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的教学内容，实现信息技术与数学课程的有机整合。”[1]其实，笔者所讨论的数学信息化，是基于信息技术上的数学学科教育教学形式，是教育信息化在学科层面上的具体体现。数学信息化的最终目的是充分利用信息资源和信息技术，达到数学学科教育的优化。信息化的建设必须依据信息技术的手段以及现代教育技术的理论，实践与理论相结合，充分发挥多媒体教育资源的优势，更好的为学科的教育教学工作服务。所谓现代教育技术，就是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教学资源的设计、开发、利用、评价和管理，实现教学优化的实践。通过信息技术的支持，数学教师无论是在整个教学方案的调控，还是教学环节的实施，都可以合理的运用信息化的辅助形式，改善传统的教学模式，满足复杂多变的分层施教需要，让教学效率达到最大化。

三、在数学分层施教中的应用

（一）创设数学学习环境，改变学习观念

实现数学信息化首先需要有一个实现信息化的环境，它包括硬件环境、软件环境和网络环境。根据网络化的特点，信息化的出现会带来教学环境的变革。通过校园网站平台创设一个数学学习的专属空间，使学生在课堂外也能融入一个更宽阔的学习环境，树立现代数学学习的新观念。笔者在实践中建立的《e数前线》，就是一个利用信息化在课堂教学、学科教学、学生学习、在线同步指导、网络教学、资源研发、校本教研、教师协作、学校文化等教育教学活动中的应用实践。通过对学科教学资源的搜集、整理、提炼、重组、系列及创新应用等方面的实践研究，探索学科网站的应用价值和基本规律，以便更好地支持学科的教与学。网站采用了网上流行的动易管理系统，可实行前台、后台分开的登陆管理模式，添加和管理内容简单快捷。以教师教学、学生学习以及教学研究为基本内容，以数学学科特色为主要特征。教师和学生都可以通过这个网站及时了解校内外的学习信息，能增强学生与时俱进的学习意识，也有助于养成网络自主学习的习惯。

（二）在线课程可为各层次学生提供学习的需要

笔者利用学校已有的moodle网络平台，把信息技术与分层教学相结合，通过在平台上开设各级各类的数学学科课程，提供校内教师上课和学生课外学习参考。通过平台的建设，能促使转变教育观念，灵活的运用现代的教学理念，针对不同学生的个体差异，精心设计形式各样的基础课程、精品课程和特色课程。

1.改善学生学习方式

信息技术的有效应用，能使数学教学摆脱单一的课堂传授的传统模式，向多元化发展，让学生的学习方式得到拓宽。开设在线学习课程也能更好的巩固课堂教学的效果，调动学生在课余时间的学习积极性。学生可以随时随地的选择相关内容学习，满足了不同层次学生的学习需求。

2.更具专题性

教师在设计在线课程时，可以打破课堂上的次序和形式，不一定完全按照课堂的讲授时间，而是更具有选择性和针对性、专题性。一个目标明确、主题鲜明的在线课程就好比是传统教学中的一节专题知识复习课、方法专题课，而且还能不断修改完善和更新内容。

通过Langmuir方程计算出不同压力下储层饱和吸附气体时的气体含量，如图1所示，饱和气体吸附体积随压力增加而增加，当压力超过15 MPa后，气体含量增加幅度逐渐减小。然后使用式(2)计算不同气体含量(包括相对应的压力)时的平均密度和平均体积模量，计算结果如图2所示，可以看出，平均密度和平均体积模量都随着气体含量增加而减小，其中平均密度减小幅度较小，而平均体积模量的减小量在初始吸附气体时下降较快，之后下降量逐渐减缓。

3.可分阶段、分梯度的学习

由于教学对象的复杂性，在传统课堂上实施分层施教是比较困难的，对比之下，在线课程更适合分层施教的实施。各年级学生在课余时间自由选择课程，既可以根据自己的知识水平选择不同梯度的课程，也可以根据自己的学习计划选择课程分阶段的学习。同时，教师可以通过网络课程后台的管理，了解学生的学习情况，通过信息反馈进行必要的教学调整。

4.形式更多样化

在线课程作为信息化的产物，在知识的传授上体现出多样化的特点。信息技术使阅读方式从文本阅读走向超文本阅读，从单独阅读文字发展到多媒体电子读物。知识除了用文字、图表外，还可以用动画、声音、视频等多媒体形式表现，使得所有的学科教学都可以在计算机上进行。从知识的呈现方面来看，在线课程丰富的表现形式更能吸引学生，互动功能更能让学生激发学习的热情，实现高效的学习效果。

（三）能解决教学难点，提高学习效果

1.信息化教学的优势

新课程理念表明，计算机技术能把教师解放出来，去完成只有教师才能完成的任务。同时，也提供了一种动态的、画图的手段，它还提供了许多有效的途径去表达数学思想。教师可以将某种数学内容从学术形态转化成教育形态后，做成课件，让学生根据需要选择学习，并可重复学习。在教学中，教师要充分使用现代化教学手段促进学生积极参与数学活动，也能调动其学习积极性。可见，在研究中利用信息技术作为辅助手段，既能最大程度地发挥它的优势,又能最大限度地发挥课堂教学的优势及教师的作用，将其有机结合，充分发挥信息化教学的优势。

教师在教学中应根据不同的课型灵活运用信息技术，而使课堂更高效。一般来说，概念形成课、探究课比较适宜用信息技术辅助教学，复习课、习题课则不宜多用。在教学的各个环节中，信息技术的应用也有不同的功效，这里以《中学数学教学参考》中的“椭圆及其标准方程”的课例来说明。（1）在定义的引入时，传统的教学方式是利用圆和椭圆类比，然后结合教具示范椭圆的实验。如果教师能充分利用信息化手段，可以尝试用FLASH软件直观生动的展示椭圆的形成过程，也可以在PPT课件中插入实验演示的视频，让学生得到感观体验。给出椭圆定义表达式之后，教师可以利用几何画板等数学软件制作动态模型，通过变量的改变模拟演示得到所对应的轨迹，从而突破这个教学难点。（2）在椭圆标准方程的推导教学中，由于焦点位置的不同，需要推导两种情况的标准方程。教师可以利用PPT课件，把复杂繁琐的推导过程展示在屏幕上，再结合教师的讲解，就能起到减轻师生负担的效果。同时，还可以利用多媒体课件增加课堂容量。

3.微课的应用

广东佛山地区积极开展微课程的教改活动，值得山区教师思考。与大规模的在线课程比较，微课时间短而内容精，学生可以在网上搜索观看不懂的考点、知识点，让自己的疑惑得到解决。在学习过程中，学生可以随时暂停、后退，也可以保存在电脑、手机等终端设备上进行移动学习，不受时间、地点和空间等的限制。在上述的课例中，教师可以把授课的重难点制作成10分钟左右的微课，让学生在课后进行消化、补漏和强化学习。

（四）带来分层教学管理的现代化

1.方便学生学习档案管理

在分层施教过程中，教师经常需要对班级各种层次的学生信息进行记录和管理，这时候采用无纸化的信息化管理方式就能节省费用和时间，提高管理工作的效率。信息化的档案也使教师在信息的修改和查找方面更便捷，对动态的信息管理和查找有很大的帮助。

2.可以应用于简单的数据分析

在教学过程中Excel软件对学生测试成绩的登记、统计和简单的数据分析还是很实用的。如果教师要对数据进行严格的量化分析，或者开展教学研究，就需要应用一些更专业的统计软件，例如 SPSS、EVIEWS、MALTABL、SAS等软件。

3.用于分层课程教学资源管理

在开展分层教学时，教师用到的教学资源会不断增加，有必要利用计算机来存储和管理。像WORD、PPT、PDF和视频类的电子资料，都可以利用信息化工具进行分类管理，方便教师随时查询和调用。信息化的管理模式让各阶段教学课程、教学素材、练习试题等资源都能妥善的保存和循环使用。

（五）改变学生学习交流的方式

由于当今社会的发展，学生伴随着互联网和手机长大，手机使用比较普遍，许多手机都具有上网浏览、阅读电子文档等功能。教师可利用网络中的QQ群、学科论坛、微博等交流平台，让学生在建构主义学习环境中学习。网络的交流能调动学生的学习自主性和探究知识的积极性，让学生的个性得到发展，综合能力也得到提高。使学生真正成为学习的主人，还可促进师生互动、生生互动。

（六）建设教学资源库

学科网站、在线课程、论坛、Q群、公共邮箱、博客等都有资源储存的功能，可以为教师和学生构建一个庞大的网络教学资源库。学科网站、博客主要是收录文章，可以随时发布和转载，操作简捷，还可以按照栏目分门别类，便于查阅。论坛的资源虽然比较凌乱，但只要稍加整理也是一笔有用的资源。这些学科网站、Q群都可以汇集各种不同的资源。在线课程、公共邮箱则可以作为教师和学生的共同资源库，针对性和使用价值更大。

（七）促进教师教学，提高教师的信息素养

分层施教是教师的教和学生的学组成的，实施信息化不仅仅为教师“减负”，还能促进教师的专业发展，促使教师更深入的研究教学，提高自身的能力，从而实现高效的教学。首先，各种信息化载体不但为教师提供了丰富的备课资源，而且让教师有足够的空间去钻研自己的教学，在实施信息化过程中掌握更多的现代教育技术，无意间专业素养得到了提高。而信息化也能帮助教师解决一些难以解决的问题，如博客可为教师提供教学反思的平台。设计和完成一节微课让教师的综合能力得到了锻炼，在线课程的操作使用让教师的信息技术能力得到了提高。

此外，通过建设各类学科课程可加深教育者对教材内容的理解，提高自身的教研能力。通过熟练操作网络平台，掌握各种多媒体工具，教师可以充分利用信息技术辅助个人的课堂教学，有助于青年教师成长为研究型、技术型和创新型的新时期专业教师。

四、关于一些启发和思考

笔者在研究实践中发现，信息化对优化复杂的分层教学和教育管理起了不可估量的作用，只要运用得当就能事半功倍。但信息化的发展不是一朝一夕能完成的，不但需要硬件环境的建设完善，而且需要软件技术的配套。

总之，信息技术可以使用但不能滥用，应根据具体的授课内容而选择。信息化改革终究不是教学改革的全部内容，也不是最终目的，真正的目的在于推进素质教育。因此，数学信息化只是一种辅助手段，教师在教学时更需要把主要精力放在提高学生的自主学习能力的培养上。数学信息化教学的意义在于利用信息技术解决数学教学中的难点，呈现传统教学不能呈现的东西，使用时应多从学习者的角度思考问题，从而提高课堂的教学效率。

参考文献：

[1]叶尧城.高中数学课程标准教师读本[M].武汉：华中师范大学出版社,2003.

[2]王文槿，李仲先.学校信息化教学[M].北京：科学出版社,2006.

[3]李璜，沈恒.麻雀虽小五脏俱全——中国微课大赛观摩的实践与思考[J].中学数学教学参考,2014（1-2）：26-28.