运用信息技术建构学生数学知识的探索

【摘要】网络信息化时代，大数据改变着人们的生活方式，经济发展方式也在发生着根本转变.教育也必须跟上时代潮流，教育教学方式也要发生转变.笔者根据建构主义教学理念，运用信息技术手段实施数学教学，通过设置手机微信直播课堂、运用各种教学媒体、充分利用校园网等方式和手段，将信息技术与传统教学完美结合开展课堂教学，激发了学生学习兴趣，促進数学知识建构.

【关键词】信息技术;建构;数学知识

络信息化发展日新月异，随着4G网络的发展、网络资费的下调、智能手机价格的降低，移动互联网的普及，手机已成为现代生活的必需品，网络经济成为常态，OTO商业模式、BTOB运营模式的出现，网络改变经济增长方式，同时改变着人们的生活方式.在这样新时代背景下，运用信息技术改变教学方式，促使学生数学知识建构，也成为必然.

一、对建构主义教学理念的再认识

建构主义也称结构主义，为认知心理学派的分支，思想来源于认知加工学说，以皮亚杰和布鲁纳为代表，皮亚杰和布鲁纳等人的认知观点──解释如何通过个体与客观的知识结构交互作用而内化为认知结构.

皮亚杰（Piaget，J.）提出认知发展的阶段性理论，他认为儿童认知结构形成的过程是先出现一些凭直觉产生的概念，这些原始概念构成思维的基础，在此基础上经过综合加工形成新概念、建构新结构，这种过程不断进行，这就是儿童认知结构形成的主要方法.随着儿童年龄的增长，其认知发展涉及图式、同化、顺应和平衡四个方面.其中图式是动作的结构或组织，它们在相同或类似的环境中，会由于重复而引起迁移或概括;同化是指个体将环境因素纳入已有的图式之中，以加强和丰富主体的动作;顺应就是个体通过改变自己的动作以适应客观环境的变化.个体就是不断地通过同化与顺应两种方式，来达到自身与客观环境的平衡的.布鲁纳（J.S.Bruner）认为，教育的主要目的是为学生提供一个现实世界的模式，学生可以借此解决生活中的一切问题.这个模式涉及储存信息的内部系统，而信息是通过人与周围环境的相互作用获得的.

笔者认为，建构主义理论核心要义有三点：一是认知是个体与外部环境交互作用的过程，这一过程与情境密切相关;二是个体认知应该是主动的，不是被动的接受;三是认知应是社会活动，是在相互作用、相互影响之下的互动过程.

因此，教学不能忽视学生个体实际，无视学习者的已有知识经验，简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填鸭”，应当把学生原有的知识经验作为新知识的基础，引导学生从原有的知识经验中，生长新的知识经验.教学不是知识的简单传递，而是知识的加工处理和迁移.而每个人对客观事物的认识不同，因此课堂教学要增进学生之间的合作，取长补短，趋同存异.

叶澜教授认为教育就是“教天地人事，育生命自觉”.教学是生命生长的过程，是师生之间、学生之间互动的过程，学生是主体，一定要突出学生中心地位，教师要当好导演，搞好策划.教学过程要注重情境的设置，创设良好的学习情境，刺激学生对外部环境及学习内容产生兴趣，调动学生学习积极性，助推知识的建构.

二、运用信息技术助推学生数学知识的建构

中职生文化课基础相对薄弱，特别是数学基础更差，学生普遍厌学.传统的教学方式已经不能适应学生的学习需要，一块黑板、一支粉笔、一本教材，教师讲、学生听，“填鸭式”教学，只能呈现“教师津津有味地讲，学生香香甜甜地睡”这样的景象.

根据建构主义教学理念，单一的传统教学方法和手段，已不能适应当代教学需求，也与新时代不合拍.

现代信息技术的应用才能激发中职生学习兴趣，符合建构主义教学理念，跟上时代潮流.笔者在中职数学教学中通过激发学生使用信息技术的兴趣，通过设置手机微信直播课堂、运用各种教学媒体、充分利用校园网等方式和手段，将信息技术与传统教学完美结合开展课堂教学，大胆尝试学生分组合作探究学习，激发了学生求知欲，教学质量明显提高.

（一）激发学生使用信息技术的兴趣

在教学中，经常引导学生正确运用信息通信工具，利用网络技术，将信息工具作为生活学习的必需.通过让学生了解信息技术与人类生活的关系，以及网络信息化背景下，对数学问题的解决，激发学生正确运用信息技术的兴趣.

如，在讲完指数函数和对数函数一章后，笔者给学生设计了一道探索题：“请你测算通过互联网能在‘人的海洋中联系到多少陌生人？”

诚然，要解决上述问题对中职生来说谈何容易.收到题目后，各学习小组纷纷通过手机微信向笔者求助.为了帮助学生解决这个问题，笔者在班级数学微信群里发了一段阅读文，提示学生解决这一问题可以借助“六度分隔理论”和“150定律（Rule of 150），即著名的‘邓巴数字”，并对两个理论做简要陈述.

“六度分隔理论”又叫小世界理论.理论要义：你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个，也就是说，最多通过六个中间人你就能够认识任何一个陌生人，1967年哈佛大学的心理学教授斯坦利·米尔格拉姆根据这概念做过一次连锁信件实验，尝试证明平均只需要五个中间人就可以联系任何两个互不相识的美国人.证明了任何两个素不相识的人，通过一定的方式，总能够产生必然联系或关系.随着互联网技术的发展，人与人之间联系愈加便利.

另有一个著名定律——“150定律（Rule of 150）”，即著名的“邓巴数字”，由英国牛津大学的人类学家罗宾·邓巴（Robin Dunbar）在20世纪90年代提出.该定律根据猿猴的智力与社交网络推断出：人类智力将允许人类拥有稳定社交网络的人数是148人，四舍五入大约是150人.

学生分小组在课外合作探究，最终，有的小组根据六度分隔理论和150定律，得出结论：“一个人可以借助微信等网络平台，通过各种人际关系，可以联系上11 390.625亿陌生人，由1506运算而得.”通过这一问题的解决，激发了学生对互联网的兴趣，以及运用信息技术学习数学的热情.

（二）设置手机微信直播课堂

手机几乎是每名学生必备的通信工具，传统课堂，手机成为学生手中的玩物，学生在课堂上玩手机打游戏.笔者组织学生利用手机微信开展课堂教学，定义为手机微信直播课堂，通过尝试，收到良好效果.

1.建立学习微信群.在授课班级建立师生微信群，把微信群定义为数学学习群，不得在群内搞学习之外的活动.选举管理员（群主），管理员负责组织制订管理规则，规则包括课堂教学使用的规则，以及课外规则，要求各小组学生遵守.

2.开展微信直播课堂教学.将学生分成若干学习小组，重新排定座次，按照横向分组、纵向分组、大圆桌分组、小圆桌分组等形式，变换课桌等摆放布局.小组固定后，指定各组组长，并对各组成员进行合理分工，让人人有责任.利用手机微信平台进行直播教学，借助文档、视频、图片、微课程展现教学内容，教师做导演，学生来演出，各组合作探究完成学习任务.

合作探究教学模式基本流程为：提示上节课所布置的预习内容→展现教学目标及相关联的问题→分组讨论探究→各组汇报探究结果→教师小结→布置课堂作业和预习内容.课堂作业力争当堂完成，独立书写与分组讨论相结合.预习内容放在课后完成，以助于下次上课使用.

课堂上各组探究的学习结果，以及作业答案，通过微信平台投射到屏幕上，让大家评判，根据评判结果给各组计分，作为发放小礼品的依据.笔者每个学期末都要为表现优秀的学习小组，以及全班前五名的学生发纪念品，作为奖励.这样使学生增强团队精神、竞争意识，激发了学生学习数学的兴趣.

（三）利用多媒体激发学习热情

如，讲圆与直线位置关系时，播放海上日出的视频，让学生观察教师展示的一轮红日从海平面冉冉升起的情景，教师针对“太阳露出水面到跃上水面之前、刚好越出水面、离开水面”三种状态，提出太阳与水平面的位置关系（太阳最外边的轮廓线与海平面最远方的水平线之间的关系），从而引导学生用运动的观点观察直线与圆的位置关系.

通过观察，学生概括出圆与直线相交、相切、相离的三种位置关系.学生通过观察，学习新知识的同时，感受到了大自然的美妙，激发热爱自然的情怀.深刻感悟到——数学就在大自然里，学习数学的积极性再次迸发出来.

在讲区间概念时，播放了新时速列车（高铁）运行情景，让学生感受速度由低到高的迅速提升，教师点拨：“2008年奥运会期间，我国自主制造的新时速列车，从北京到天津两个直辖市运行，设计时速达到350千米的京津城际列车呈现出超越世界的‘中國速度.而新时速列车最低时速为200千米，即新时速列车运行时速在200千米到350千米之间.”这样既点出了数据区间的概念，又激发了学生的爱国情怀.本节课结尾，笔者继续播放了北京“冷滑列车”运行的场景，并指出：“此列车是高智能的，可以自动检查高铁各系统设备安装和性能是否符合设计要求，检测结果非常精确.”通过视频播放，激发学生热爱科学的热情.

（四）充分利用校园网开展教学

数学教学首先要有大数据思维，充分利用校园网中的教学资源库，核心教学环节可以在线实施.教师可以借助多种媒体等技术手段、利用微课程及慕课资源，丰富教学内容，增加课堂互动环节.师生可以点对点咨询，也可以交叉互动.教师还可以引导学生上互联网课堂，即通过单点登录校园网，快速连接互联网，连接优质教学资源，如国家及省市公开课、精品课等，自主学习.

三、信息技术与传统教学手段完美结合

笔者认为，新生事物都有两面性，信息化教学也如此.信息化教学能直观生动地展现教学内容，激发学生学习兴趣，提高教学效率.然而，离开了传统教学，一味用多媒体上课，特别是只展现PPT之类的媒体，那种没有动感的图片，一晃而过，在学生脑海停留时间短暂，不可能留下深刻印记.所以，笔者主张在充分运用信息技术多种手段交叉使用的同时，还要注重传统教学手段的运用，如板书能够让学生加深对数学运算过程的理解，加深对知识的记忆.因此，笔者在课堂教学中，时常将教学重点，如概念、公式、法则、原理等板书出来，并在课堂练习环节让学生登台板书运算过程，这样既完成了教学任务，又感受到汉字之美.

信息技术与传统教学的完美结合，既体现了教学的时代特色，也彰显了优秀传统文化之美.现代信息技术与传统教学模式的完美结合，体现了建构主义教育理念在数学教学过程中的革新.

笔者根据建构主义教学理念，运用信息技术手段实施数学教学，通过设置手机微信直播课堂、运用各种教学媒体、充分利用校园网等方式和手段，将信息技术与传统教学完美结合开展课堂教学，激发了学生学习数学的兴趣，学习积极性和质量大大提升，期末考试及格率达100%、优秀率为70%，省级统考成绩通过率为100%，学生学习数学的自信心大大增强.

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