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信息技術(shù)與初中數(shù)學課程整合的一點探索
江西省電力設備總廠子弟學校 熊雪友關(guān)鍵詞：信息技術(shù)、數(shù)學課程、整合、建構(gòu)主義
內(nèi)容提要：隨著校園信息化建設的快速發(fā)展，可以充分利用校園計算機、網(wǎng)絡和多媒體資源，借新課標實施的契機，做好初中數(shù)學課程改革，發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)與初中數(shù)學課程整合的優(yōu)勢，克服信息技術(shù)在數(shù)學教學中的不足，真正從數(shù)學教學規(guī)律自身特點出發(fā)，改變教師的傳統(tǒng)教學方式和學生的被動學習方法，采用建構(gòu)主義的教學觀和學習觀，模擬實際生活模型，激發(fā)學生潛能，增強學生學習數(shù)學的積極性，全面提高教學質(zhì)量，提高學生素質(zhì)。
正 文
信息技術(shù)與初中數(shù)學課程整合的一點探索
一、引言
二十一世紀計算機技術(shù)高度發(fā)達，網(wǎng)絡信息日新月異，同時，以構(gòu)建主義為理論的教育和學習方法日趨成熟，從而使以多媒體、計算機和網(wǎng)絡為載體的新的教育技術(shù)的應用顯得十分的必要和重要,信息技術(shù)與課程整合的議題已擺到廣大教育者的面前。傳統(tǒng)的行為主義教學觀認為，學生的學習和知識的獲得是由環(huán)境的刺激引發(fā)人的行為上的反映，就是說學生是被動地學習；當代的建構(gòu)主義特別是社會性建構(gòu)主義強調(diào)知識建構(gòu)的合作，就是說教師與學生、學生與學生之間建構(gòu)意義時是互相的，學生是主動自愿去建構(gòu)學習�；诙嗝襟w、計算機和網(wǎng)絡為載體的新的教育技術(shù)，能夠在初中數(shù)學教育中充分發(fā)揮建構(gòu)主義教學理念的優(yōu)勢。
就數(shù)學教育教學來說：數(shù)學作為學生學習各科的基礎學科，工具學科，因其嚴謹?shù)闹R系統(tǒng)性，鏈狀結(jié)構(gòu)性，以及在學生思維訓練所獨具特色的邏輯性，科學性，有它獨特的特點。因此，在信息技術(shù)與數(shù)學課題整合的過程之中，如何探索信息技術(shù)在數(shù)學教育教學中的運用，發(fā)揮信息技術(shù)這一先進教育技術(shù)的作用，更好地駕馭這種新式的教育教學手段，就成了我們廣大教育工作者的重要任務。
二、信息技術(shù)與數(shù)學課程整合的優(yōu)勢
信息技術(shù)與數(shù)學課程整合之中教師可以借助計算機相關(guān)軟硬件支持，同時獲取、處理、編輯、存儲、展示包括文字、圖形、聲音、動畫，以及網(wǎng)絡信息下各種數(shù)學原件、數(shù)學問題的生活原形等不同形態(tài)的信息，超越了課本的視野，拓寬了數(shù)學的范疇，豐富了教學內(nèi)容，能創(chuàng)造出使知識、學問來源多樣化的人文教育環(huán)境。與傳統(tǒng)教學相比，有著無可比擬的優(yōu)勢。
1、信息技術(shù)與數(shù)學課程整合有助于培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力
數(shù)學偏重于邏輯推理，偏重于培養(yǎng)學生的抽象思維能力。利用信息技術(shù)支持下的動畫演示，生活中的數(shù)學問題的情景再現(xiàn)，可以讓學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、學習數(shù)學。在課件《生活中軸對稱》的制作中，我利用網(wǎng)絡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，學生和教師都可以充分利用實物，給正方體的六個面標上字母A、B、C、D、E、F，但由于實物不透明，學生觀察不方便。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上字母且可透視，再結(jié)合實物進行教學，這一過程讓學生直接感受到數(shù)學來源于自然，抽象于實踐，創(chuàng)設了數(shù)學教學的良好情境，建構(gòu)了較理想的學習環(huán)境，收到了較理想的教學效果，使學生比較自然地接受數(shù)學概念，同時開闊了學生視野，有助于發(fā)散思維的培養(yǎng)。
2、信息技術(shù)與數(shù)學課程整合有助于培養(yǎng)學生的自主建構(gòu)能力
新課程標準對學生的能力要求有了更高的標準，要求學生會在實際生活中應用數(shù)學知識建構(gòu)模型解決實際問題，同時也要能在實踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律。數(shù)學教學的核心是培養(yǎng)學生的思維，而思維能力的培養(yǎng)，需要經(jīng)歷實踐---認識---再實踐---再認識的過程。信息技術(shù)介入到數(shù)學教學中，提供的是超大的信息量和多媒體的信息傳遞方式。充分利用計算機及軟件的模擬技術(shù)，可以讓學生把紛繁復雜的運動圖形或數(shù)據(jù)用計算機處理，達到形象直觀的目的，從而易于學生去觀察比較、分析綜合、歸納概括。其實，它還可以培養(yǎng)學生數(shù)學模型的建構(gòu)能力，深入理解數(shù)學知識的生成過程。
學校教育離不開德育，課堂教學必須滲透德育。在數(shù)學課堂教學過程中經(jīng)常要進行有關(guān)數(shù)學史教育，以拓寬學生知識面，增強學生的愛國情操。例如：在講授幾何中圓的知識的時候，我就布置了上網(wǎng)查找《割圓術(shù)》的有關(guān)資料的課外作業(yè)。結(jié)果，90%以上的同學都知道了是劉微獨創(chuàng)的割圓術(shù)，它比德國的托勒密計算的圓周率要精確一些，比古希臘阿基米德的方法要簡單，并以中國的燦爛文化自豪。又如，在講授勾股定理的證明的時候，我就布置了上網(wǎng)查找勾股定理的證明方法的課外作業(yè)，結(jié)果，90%以上的同學都了解了包含我國古代的趙爽和劉徽的證法在內(nèi)的至少五種以上的證明方法。利用學生的獵奇獲新的心理，通過學生自己在互聯(lián)網(wǎng)上有目的的漫游，獲取全面的相關(guān)知識，可以拓寬學生的知識面，增強其動手能力，發(fā)揮其主體作用。所以，只要是簡單的素材資訊查找，教師盡可以充分利用豐富的網(wǎng)絡資源，放手讓學生去自主建構(gòu)。
3、信息技術(shù)與數(shù)學課程整合可以激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣
數(shù)學課內(nèi)容抽象，概念嚴謹卻又枯燥，因此數(shù)學教師教學中考慮最多的是如何讓課本知識活起來，而運用信息技術(shù)就可順利達到效果。我在講授無理數(shù)時，就做了幾張有關(guān)第一次數(shù)學危機的背景資料和人物介紹的幻燈片，引起學生的學習興趣，知道了無理數(shù)的產(chǎn)生過程。我還利用《幾何畫板》演示等腰三角形的特征，直觀地表現(xiàn)了三線合一的現(xiàn)象，讓學生從感官上區(qū)別具體概念，加深了記憶；運用《幾何畫板》指導學生自制平行四邊形、梯形等積變形課件，同時又引導他們由此推導面積計算公式，這樣既激發(fā)了學生學習的興趣，又培養(yǎng)了學生的動手能力，同時也加深了學生對概念的理解。起到了形象直觀，節(jié)約時間和教具，提高課堂效率，事半功倍的效果。
三、信息技術(shù)和初中數(shù)學課堂教學有機整合的實例分析
信息技術(shù)和課堂教學的有機整合與傳統(tǒng)教學相比，他的最大特點是可以最大限度地促進學生學習模式的轉(zhuǎn)變，而“網(wǎng)絡環(huán)境的教學模式”正是其于交互型整合方式所產(chǎn)生的，目的是創(chuàng)設自主學習的環(huán)境，讓學生能夠在老師的引導下自主建構(gòu)知識，變被動的聽和練為主動的探索和運用。下面以《勾股定理的應用》在網(wǎng)絡環(huán)境下教學為例來進行實例分析。
1、課件制作設想
數(shù)學是現(xiàn)實生活的數(shù)量化和抽象化，就是說數(shù)學知識是從實踐中起源的，同時，數(shù)學必須解決實際問題，要經(jīng)得起實踐的檢驗。所以，在本堂課的引入和高潮部分都以實際問題的數(shù)學化為基礎，增強學生的興趣，同時讓學生看到數(shù)學的巨大魅力。課件以網(wǎng)頁形式發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上，分為五個頁面，學生可以自由切換。但是，在頁面的排列上按照知識的科學性為序，從產(chǎn)生到運用，從易到難，方便學生自學。同時，例題以中考題為基礎，進行適當?shù)母木�，增強了開放性，給學生自主探索的空間。最后，本課件強調(diào)了師生的互動性。
2、 教學過程舉例
（1）知識探索 請學生例舉一個能用勾股定理解決的生活實例。此過程安排學生提前完成。學生可以去上網(wǎng)查找有關(guān)例題，然后整理下來，交給老師，老師再從中抽取具有代表性的幾題，拿到課上供大家交流。
學生在上網(wǎng)查找的過程中，可以接觸到許多與勾股定理有關(guān)的知識，這樣既激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了他們的思維能力，又鍛煉了動手能力，充分體現(xiàn)了學生自主探索并自由建構(gòu)的過程，體現(xiàn)知識產(chǎn)生于實踐的思想，符合新課標理念。
（2）應用舉例
例1、李煥菁媽媽買了一部29英寸的電視機。 李煥菁量了電視機的屏幕后，發(fā)現(xiàn)屏幕只有58厘米長和46厘米寬，他覺得一定是售貨員搞錯了。你同意他的想法嗎？你能解釋這是為什么嗎？(1英寸=2.54厘米)
例題中出現(xiàn)的是學生的真實姓名，這樣可以調(diào)動學生學習的積極性，增強學生的自豪感，對其他同學也是一種期待和激勵。學生用勾股定理的知識解決這個問題是輕而易舉的事情。通過這道例題，學生既鞏固了勾股定理的知識，又學會了一個生活常識，原來電視機的大小是憑電視機屏幕對角線的長度并用英寸作單位來度量的。
例2、“平平湖水清可鑒，面上半尺生紅蓮；出泥不染亭亭立，忽被強風吹一邊；王青觀看忙向前，花離原位二尺遠；能算諸君請解題，湖水如何知深淺”請你幫助王青算出湖水的深度。
這是一道詩意化的題目，題目本身就能較好地調(diào)動學生的學習興趣。我根據(jù)題目意思，利用《幾何畫板》，再現(xiàn)紅蓮的搖擺過程，加深學生對題目意思的理解。學生根據(jù)左下圖，易知，CD=0.5，BC=2，AB=AD，進而利用勾股定理去解決它。
例3、如上中圖，徐良家有一底面周長為2m，高為1m的圓柱形油罐，一天他發(fā)現(xiàn)一只聰明的老鼠從距底面1dm的A處爬行到對角B處吃食物，你知道徐良為什么說那是只聰明的老鼠嗎?(從爬行路線考慮)
由于老鼠是沿著圓柱的表面爬行的，故需把圓柱展開成平面圖形。我利用《幾何畫板》形象直觀地把圓柱展開成如右上的平面圖形，學生能容易根據(jù)計算機演示，結(jié)合“兩點之間線段最短”公理，理解AB長既為最短路線。
這些例題放在第三個頁面，而詳細答案放在第五個頁面“后花園”里，并且建有例題與答案的超鏈接，學生可以自由點擊瀏覽，在各個頁面間進行自由切換，打破了傳統(tǒng)的課堂教學內(nèi)容不可重現(xiàn)性，讓學生根據(jù)自身所需去側(cè)重解決自己的難點，真正做到因材施教，因人而異。
四、對信息技術(shù)與數(shù)學課程整合的幾點思考
1、教師始終要起到主導作用。
信息技術(shù)的介入應體現(xiàn)一種新的教育觀念，而不只是教學內(nèi)容數(shù)量上的增多，手段上的新穎，課堂教學活動的主體是人。教師不僅是知識的傳授者，還應是知識發(fā)生、發(fā)展的播種者及澆灌者，更應是學生處事的模范。靈活的應變能力，嚴謹?shù)那髮W態(tài)度，嚴密的邏輯思維，這些都要靠師生之間的心靈感應，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)動學生積極
參與。我們不應讓 “人機對話”取代人與人之間的情感交流，否則，現(xiàn)代媒體成了教學機器，教師成了鍵盤手。這樣的課堂教學結(jié)構(gòu)模式是極不利于學生形成健全人格，發(fā)展個性。
2、多媒體課件的制作應不求時髦，但求實用。
課件的運用應整合于課堂教學內(nèi)容之中，針對以抽象思維、邏輯推理為培養(yǎng)目的的數(shù)學教學，課件中存儲內(nèi)容要精練，畫面要簡潔，講解和推導應由教師引導學生通過合作探究自主完成。為幫助解決數(shù)學中數(shù)形結(jié)合的難點，理解抽象于實踐而又指導實踐的數(shù)學思想，我們認為，應根據(jù)數(shù)學自身特點，充分利用信息技術(shù)的交互功能，將課件設計成一些相對獨立，又相互聯(lián)系的模塊，讓老師能按自己組織教材需要，針對各自不同教學思路，靈活調(diào)用各模塊里的內(nèi)容，設計自己的教學過程，表現(xiàn)自己的教學風格。
3、網(wǎng)絡電子教室應成為數(shù)學教育的理想場所。
在人手一機的網(wǎng)絡教室，學生可以在教師指導下，自己動手操作、觀察、發(fā)現(xiàn)、研究問題，在網(wǎng)絡中查找數(shù)學資料，形成學生動手“做數(shù)學”的模式。學生成為學習的主人，不再把學習數(shù)學看成負擔，增強了學好數(shù)學的信心，享受學習數(shù)學的樂趣。學生直接動手操作，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。
五、小結(jié)
教育教學必須適應新的形勢，更新觀念，改革創(chuàng)新。因此，教師要用新的教學理念武裝自己，而新的課程標準更是向數(shù)學教師提出了更高的要求�！皵�(shù)學課程的設計和實施應重視運用現(xiàn)代信息技術(shù)，特別要充分考慮計算器、計算機對數(shù)學學習內(nèi)容和方式的影響，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學習資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學生學習數(shù)學和解決問題的強有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實的、探索性的數(shù)學活動中去�！弊鳛榻逃ぷ髡撸硖幗逃虒W法改革的前沿，正確的態(tài)度應該是積極采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)教育手段，接受挑戰(zhàn)，真正從數(shù)學教學規(guī)律自身特點出發(fā)，將信息技術(shù)與數(shù)學課程實施有機整合，以豐富課堂內(nèi)容，改變教與學的方式，呈現(xiàn)給學生形象生動、通俗易懂而又激發(fā)思維、體現(xiàn)自主建構(gòu)的課堂氛圍，使信息技術(shù)成為黑板、粉筆、三角板、模型一樣得心應手的工具，讓學生切身體會數(shù)學的美，全面提升課堂效率，做好新課程改革。這樣數(shù)學乃至整個教育才會有創(chuàng)新，才會有發(fā)展。
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