淺談信息技術與數學教學的整合

淺談信息技術與數學教學的整合

一、信息技術與課程整合的本質
　　教育領域中，所謂的整合，首先是相對于分化而言，這包括學校教學系統中要素、成分的分化；其次，它既涉及宏觀上的學校教學系統中學生、內容的要素，同時也涉及微觀上的認知、情感、技術、需要、興趣、意志、以及知識的各個系列等要素的成分；最后，整合是一個過程。信息技術是指信息產生、加工、傳遞、利用的方法和技術。隨著人類對信息處理方式的變化，特別是計算機技術和網絡技術的成熟、發展，信息技術有了根本性的革新。信息技術所帶來的學習方式上的變革使它成為課程整合的一個切入口，而課程整合為了實現它的時代目標也選擇了信息技術為依托。目前我國教育研究領域中討論的"課程整合"都鎖定為信息技術支撐下的課程整合。這既與整個國際環境中對人才的信息素養要求有關，又與我國當前的基礎教育課程改革相呼應。
　　信息技術與課程整合的本質和內涵就是在先進的教育思想、理論的指導下，尤其是"主導--主體"教學理論的指導下，把以計算機及網絡為核心的信息技術作為促進學生自主學習的認知工具、情感激勵工具與豐富的教學環境創設工具，并將這些工具全面地應用到各科教學過程中，使各種教學資源、各個教學要素和教學環節經過整理、組合，相互融合，在整體優化的基礎上產生聚集效應，從而促進傳統教學方式的根本變革，也就是促進以教師為中心的教學結構與教學模式的變革，從而達到培養學生創新精神與實踐能力的目標。簡而言之，信息技術與課程整合，不是簡單地把信息技術僅僅作為輔助教師教學的演示工具，而是要實現信息技術與學科教學的"融合"。它要求突出作為整合主動因素的人的地位，并且以實現人與物化的信息之間、網絡虛擬世界與現實世界之間的融合。
　　二、信息技術與課程整合的意義
　　以計算機為核心的信息技術主要指多媒體計算機、教師網絡、校園網和Internet等，將其與課程整合有以下幾方面的意義。
　　1、增強學生的批判性思維、合作技能和解決問題的能力。
　　2、使信息技術的運用成為學習過程的有機組成部分，從而便于學生掌握信息的收集、檢索、分析、評價、轉發和利用的技能。
　　3、不僅促進了班級內學生的合作交流，而且還促進了本校學生與全球性學習社區的合作交流，從而開闊了學生的視野。
　　4、能更好地實現個別化學習，而且有利于實現能培養合作精神并促進高級認知能力發展的協作式學習，有利于實現培養創新精神和促進信息能力發展的發現式學習。
　　上述幾方面說明，以計算機為核心的信息技術若能與各學科的課程加以有機整合，具有多種優化教育、教學過程的特性，這些特性的集中體現就是能充分發揮學生的主動性與創造性，從而為學生創新能力和信息能力的培養營造最理想的教育教學環境。
　　三、信息技術與數學教學的整合
　　數學是研究空間形式和數量關系的科學，數學能夠處理數據和信息,進行計算和推理，可以提供自然現象、科學技術和社會系統的數學模型。它是學習和研究現代科學技術的基礎；它在培養和提高思維能力方面發揮著特有的作用；它的內容、思想、方法和語言已成為現代文化的重要組成部分。
　　將信息技術運用于數學教學彌補了傳統教學的不足，提高了教學效率，同時也培養了學生的信息技術技能和解決問題的能力。信息技術與數學教學整合主要有以下幾方面的功能。
　　1、信息技術可以用于模擬情鏡，給數學實驗提供了可能．
　　G．波利亞提出："數學有兩個側面，一方面它是歐幾里德式的嚴謹科學，從這個方面看，數學是一門系統的演繹科學，但另一方面，創造過程中的數學，看起來更象一門實驗性的歸納科學，"數學的創新教育，更需要數學實驗、猜想．在數學實驗中，觀察、分析、對比、歸納、建立關系，處理數據、發現規律，信息技術的應用給數學實驗提供了可能．
　　譬如，使用《幾何畫板》這個數學教學軟件。該軟件功能強大，能方便地用動態方式表現對象之間的關系，既能創設情境又能讓學生主動參與，所以能有效地激發學生的學習興趣，使抽象、枯燥的數學概念變得直觀、形象，使學生從害怕、厭惡數學并樂意學數學。讓學生通過做"數學實驗"去主動發現、主動探索，不僅使學生的邏輯思維能力、空間現象能力和數學能力得到較好的訓練，而且還有效地培養了學生的發散思維和直覺思維，是目前數學教學中最為流行的輔助軟件之一。
　　借助幾何畫板可以將抽象的數學概念形象化。如對"軸對稱"概念的講授，教師可以先利用幾何畫板制作一只會飛的蝴蝶，這只蝴蝶既能吸引學生的注意力，又能夠讓同學們根據蝴蝶的兩只翅膀在運動中不斷重合的現象很快就理解"軸對稱"的定義，并受此現象的啟發還能舉出不少軸對稱的其他實例。這時再在屏幕上顯示出成軸對稱的兩個三角形，并利用幾何畫板的動畫和隱藏功能，時而讓兩個對稱的三角形動起來，使之出現不同情況的對稱圖形；時而隱去或顯示一些線段及延長線。在這種形象化的情境教學中，學生們一點不覺得枯燥，相反在老師的指導和啟發下他們會始終興趣盎然地認真觀察、主動思考，并逐一找出對稱點與對稱軸之間、對稱線段與對稱軸之間的關系，在此基礎上學生們就很自然地發現軸對稱的三個基本性質并理解相應的定理，從而實現了對知識意義的主動建構。
　　2、信息技術方便地實現數學對象的多重表示
　　信息技術使數學概念、理論及數學問題容易地用數字的、圖形的、符號的、語言的等多種方式表達．學生可以在這些表示法之間進行自由轉換，既可以用計算機或計算器的數據處理分析功能、作圖功能、可視性與動態顯示效果，又可以通過圖形的方法或數值的方法來探索數學，使得"多重表示與表示的互相轉換"這一重要的學習理論的實現成為可能。
　　3、信息技術融入數學教學為學生進一步展示數學知識的發生、發展過程，展現思維過程．
　　信息技術的融入利于創設新穎的教學環境，教學模式將從以教師講授為主轉為以學生動腦動手自主研究、小組學習討論交流為主，信息技術可以把數學課堂轉為"數學實驗室"，學生通過自己的活動得出結論、使創新精神與能力得到發展．
　　數學教學是思維過程的教學，但在傳統教學中教師并不能把握每個學生的思維過程，從而不能給予及時反饋。信息技術的交互功能則很好地解決了這個問題。如小學數學中《常用的計量單位》的教學,科利用網絡教學,要求小組合作,把常用的計量單位分類整理,鄙夷比一比哪個小組整理得既清楚又完整,并且又特色.從而改變以往運用傳統的教學手段,學生在練習紙上整理數據,教師很難了解到學生整理數據的全過程,教學的實效性很難把握等結果.而網絡環境的互動性,大信息量傳載功能正好可以解決這個問題,使師生及時掌握各小組整理的全過程,有利于學生在自己探索的過程中真正理解和掌握基本的數學知識與技能、數學思想與方法,同時獲得廣泛的數學經驗.
　　4、 信息技術可以實現歷代教育家夢寐以求的理想目標--個別化教學
　　由于多媒體課件的出現，計算機可以利用自己強大的處理數據的能力，實現內容的切換和選擇，即可以被用來在同一教學內容的不同教學設計間切換和選擇，也可以用來在同一數學對象的不同結構側面的切換和選擇，同一數學問題的不同解法思路的切換和選擇。也就是說，教師可以利用計算機的這種快速切換和靈活選擇的功能，設計出多種授課方式，滿足各類學生的需要。信息技術與數學教學的整合，是教育面向現代化、面向世界、面向未來的必然發展，是一種國際趨勢。數學教學中使用信息技術應該著眼于解決今天數學教學面臨的現實問題，同時在積累經驗的過程中，不斷從教學觀念、教學內容和教學模式等方面深化改革，逐步設計未來在信息技術支撐下的全新的教學。

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