信息技术与数学教学的整合与创新

wangluo

福建宁化第一中学　邓小兵

我国著名科学家钱学森对未来教育作了如此论述：“未来教育＝人脑＋电脑＋网络”。将信息技术与数学课堂教学进行整合，以信息化带动教育现代化，发挥信息技术优势，探索新型教学模式，使得一些在课堂上难以讲清的概念，烦琐的演算过程，复杂的数形关系和一些生产生活中的实际问题，能利用图片、动画清楚地展示出来，增强了学生的学习兴趣，有利于教师讲清所传授的知识，从而提高了课堂教学效率，同时可以把传统意义下的“学习”数学改变为”研究”数学，把数学实验引进课堂，为培养学生的创新能力开辟了广阔的新途径，培养学生运用信息技术进行学习、实践、应用的能力，及创新意识和创新能力。 　　结合我校数学课堂教学结构的改革、实践，我认为可以从以下三个方面对数学课堂教学进行整合与创新。 　　1　信息技术与设趣激情的整合 　　调动学生的学习积极性、主动性、创造性，关键是创设情境，激发学生学习兴趣而激发兴趣是推动学生学习的动力，俄国教育学家乌申斯基说过：“没有任何兴趣，被迫地进行学习，会扼杀学生掌握知识的志向”，现代信息技术以其本身的特有的功能而具备了趣味性的特点，对激发学生的学习兴趣有着极高的价值。利用信息技术的动画、图像、解说、文字、音乐等多种信息，能使学生通过电脑手段，观其境、闻其声、触景生情，充分调动了积极性、主动性，能更好、更快、更难地把握教学中的重点、难点。 　　例如：初三几何《圆》第一课时，教学一开始，就借助现代信息技术的优势，设计一组马拉车的画面，车轮分别采用正方形、正多边形、圆形……，画面生动有趣，让学生感受为什么车轮必须是圆形的？让学生迅速地进入本堂课的教学情境中。这时，学生一看，倍感亲切，由此所设置的情景自然而然地把学生引入本课的学习之中，从而激起学生思维的火花和强烈的求知欲望及探索热情。使学生“课伊始，趣亦生”。并带着探求新知识的欲望全身心地投入到《圆》这一章节的学习、通过信息技术与数学教学有机地整合，同学们跃跃欲试，言之有物，兴趣盎然，在教师的指导下积极参与，充分发挥多种感官功能，动耳听，动眼看，动脑想，动口说，为学生提供自我表现的机会和空间，让课堂充满活跃的学习氛围。 　　2　信息技术与培养创新能力的整合 　　在数学教学中，学生创新能力的含义是很广的，它包括学生自己提出问题，探索新规律，得出新结论，直至提出新理论的能力，培养学生创造性是创新教学的归宿。 　　2．1　纵横变通，拓展思路，培养学生应变能力 　　例1　如图1，设点C为线段BD上的一点，在线段BD的同旁作正△ABC和正△ECD，连结BE，交AC于M，连结AD，交BE、CE于P、N。 　　（1）问图中有几对全等三角形； 　　（2）试证明：AD＝BE，ND＝ME，NC＝MC。 　　这是一个极平常的题目，但如果我们从运动的观点进一步研究，问当△ECD绕点C旋转时，（1）中哪几对全等关系不变？（2）中哪些等量关系不变？ 　　　　　　 　　利用几何画板软件，作两个公共顶点为C的正△ABC和正△ECD，连结AD，BE。教师用鼠标拖动点D使正△ECD绕点C旋转，就能连续产生如下的图形。不难发现△ACD∽△BCE及AD＝BE的关系在运动中保持不变。上述图（3）（5）是两个常见的问题，但不少书上都是以孤立的习题形式出现的，解决了这两个问题后，并不一定能对解上图中（2）（4）题提供什么方便。而利用CAI来研究本题，情况就不一样了，由于图形是连续变化的，学生掌握的就不是孤立的几个题目，而是一类问题，有利于对问题的深刻理解和熟练掌握。相反，用传统的教学方法来研究，就要分别画出许多图形，然后分析、判断、论证，这样花时多，难度大，又不易掌握。从这一思路出发，学生可以创造性地解决诸如具有一个公共点的两个正方形等许多问题。 　　2．2　展现过程，发展能力，把数学实验引入课堂 　　例2　讲“弦切角定理”时，利用几何画板做如下设计，可展示过程，以发现规律。 　　首先，可用电脑演示：当弦切角一边经过圆心时， 　　（1）弦切角是多少度，为什么？ 　　（2）∠CAB所夹的弧所对的圆周角∠D是多少度？为什么？ 　　（3）此时，弦切角与它所夹弧所对的圆周角有什么关系？ 　　通过实验，学生不难发现，它们都是直角。 　　接着，教师继续演示并提问：以A点为端点，旋转AC边，使弦切角增大或减少，观察它与所夹弧所对的圆周角间的关系，引导学生猜想：弦切角等于它所夹弧所对的圆周角，最后给出证明。这一展现过程，给学生以充分的探究空间，使学生不仅值得发现过程，而且领会到规律成立的依据，使认识进入一个又一个崭新的高度。 　　3　信息技术与自主学习的整合 　　面对未来，我们现在的教育宜在开启和增强学生的主体意识和创新能力，培养和发展学生的能力，塑造和弘扬学生的人格。只有使学生成为教育活动和自身发展的真正主体，才能在未来的竞争中立于不败之地，信息技术具有资源共享等功能，为学生提供多感官参与学习活动，从而拓展了想象力，开拓了学生的思维能力和创造能力，培养了学生自主学习能力。教师在教学中，可以结合教材，先引导学生提出问题，再引导学生运用各种方法进行自主学习。营造一个交流与合作的学习氛围。也就是由信息技术创设一个好环境，即可以引导学生上网查找相关的资料，包括了解数学史，解题思路和方法，同上答题；通过BBS、收发E－mail交流学习心得体会、开展研究性学习，而且让学生把网上学到的知识输入电脑，让全体学生得到共享，这充分体现了学生主体参与的教学要求。在这样的学习环境中，学生学习有了动力，发挥了学生的创新精神，实现了学生的自我反馈。在教学中体现学生自主学习，在合作中学，在实践中学。使课堂教学能充分地面向全体学生，广大学生在合作学习中互相关心，增进同学间的友爱，使学生不仅学会知识，而且学会做人，也使教师在课堂中成为学生合作的伙伴、讨论的对手、交心的朋友。 　　4　信息技术与数学教学整合的注意事宜 　　数学教学是数学思维活动的教学，开展计算机辅助教学，必须明确的是优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既有利于教师的教，又有利于学生的学，减负增质，实施素质教育。因此，采用优秀的多媒体CAI课件进行教学显得尤为重要，因为好的课件不仅可给学生多感官，多类型的刺激，增强教学效果，使学生的形象思维与抽象思维统一起来。而且多媒体CAI的交互性还使学生可依据个体的实际情况进行学习，能有效的激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，使学生从传统课堂教学的被动式学习向主动式学习转换，从而大大提高了课堂效率，但数学课件的制作必须遵循下述原则：（1）首先必须关心课件的教学价值，遵循教学性原则，即围绕课件的教学目标，选取合适的教学内容，发挥多媒体计算机的特有优势，按学生的认知规律，组织表现形式。（2）遵循控制性原则，即课件要有良好的操作界面，良好的交互性，容错性强，操作简便灵活，便于控制。（3）遵循简约性原则，投影的画面要符合学生的视觉心理，布局突出重点，减少无益信息的干扰，在色彩、音响、内容的切入退出运动设计上应简约。（4）遵循科学性原则，即原理要正确，细节要淡化，但允许夸张，力求准确。（5）遵循艺术性原则，即在前四个原则的基础上，尽量使画面美观、逼真、流畅，实现好的内容与形式的完美的统一。 　　总之，信息技术与数学教学的整合不仅仅是一种方法和更新，更重要的是把信息资源带到了课堂教学活动中，合理，机动地运用信息技术，把学习空间还给学生，给学生提供视觉、听觉和创新思维，丰富学生的表象，有效地培养学生自主学习，主动发展，创新的能力。这样，学生的创新意识就会被激发出来，创造潜能就会被充分挖掘出来，其各个环节的优化作用是不言而喻的。因此，信息技术与数学教学的整合对全面实施素质教育，提高学生的自主学习的能力、创新意识和创新能力，必将发挥越来越重要的作用。