高中数学教学与信息技术整合的实践与思考

铜陵职业技术学院学报２００８年第１期高中数学教学与信息技术整合的实践与思考刘伍兵（铜陵市第三中学，安徽铜陵２４４０００）摘要：传统的数学教学已经不能适应新世纪人才的需求，多种新的教学理念也相继被提出，在这样的背景下，教学的改革势在必行。凭借信息技术的强大生命力，为教育行业的进一步发展带来新的动力。本文通过课例阐述信息技术与高中数学教学整合的实践，并对课例中学科整合的优点和不足进行反思。关键词：信息技术；学科整合；实践；反思；新课标；教学新理念中图分类号：Ｇ４２０文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－７５２Ｘ（２００８）０１－００９６－０２１．信息技术的渗入给高中数学的教学带来的改变１．１更能吸引学生的注意力信息技术的渗入，更能吸引学生的注意力。数学是研究数量关系与空间形式的一门学科，学科所体现的知识结构严谨性与抽象性，往往令学生望而生畏，慢慢地产生了抵触和厌学情绪。从生理学的角度来看，“人类接受信息的途径的多种多样的，可以通过眼睛接收光信息，鼻子接收气味，耳朵接收声音，嘴巴尝试味道，以及通过触摸感知形状等。而对脑细胞刺激最大的是多种感官的共同接收。当多种不同媒体的信息一起共同作用时，那种影响往往是最深刻的”。在这种强烈的刺激下，学生的注意力就被集中过来了，并进而关注课堂的教学。“关注是最好的老师”，能引起学生的关注，数学教学便有了成功的第一步。１．２更能充分发挥学生的主体作用借助信息技术，让学生充分参与创造性的教学过程，以培养其独立思考、积极探索的习惯，发展其创新意识，正体现了以人为本的新课标教学理念。通过多种信息技术使用，让学生自主发现数学真理；借助计算机的多媒体功能，让学生亲身感受数学之美。这些都是以往的常规教学方式所无法想象的。请看我们的案例：在完成了《概率》的教学后，要求同学通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ登陆到网上测试系统完成一组练习题。该测试系统提供的是标准化选择题型，学生只需在相应题号上选择正确答案后提交，系统就马上计算并给出评分，使学生及时了解现阶段的学习效果，什么地方需要加强，什么地方需要注意，知道了自己的情况，就可有的放矢地进行学习了。而教师可以及时掌握学生的学习情况，从而有针对性地进行下一步的教学。在全体同学都完成测试，教师已掌握现阶段学生的学习情况后，再通过测试系统发收稿日期：２００７－１０－２６作者简介：刘伍兵（１９７０－），男，安徽合肥人，铜陵市第三中学一级教师。・９６・（布答案，让学生自己查错。整个测试过程与平时的测验相同，也同样公布答案，但统计成绩，却要比传统方式更快捷、更全面。２．信息技术与高中数学教学整合的现状目前信息技术与学科教学整合主要有三种形态：（１）多媒体信息组合演示为主，即以教师使用信息技术为主的多媒体演示型教学模式。它是教师目前运用最早、最为得心应手的主流形态。２）网络环境下学生自主探究学习，即多媒体计算机和互联网能提供表现丰富、互动性强的学习环境，让学生更多、更好地获取关于客观事物规律及内在联系的知识，帮助学生进行积极的意义建构，这是信息技术与学科教学整合的典型形态。（３）基于互联网资源的研究性学习，即围绕某项专题，利用网络搜寻与专题相关的信息，并对信息进行加工处理，以达到完成研究探索的任务。它是研究性学习与信息技术整合的一种开放形态，是现代教育的一种新形式。信息技术与高中数学教学的整合，不管采用哪一种整合的教学形态，都不应为了整合而整合，而是为了学生的发展这一目的而进行有效的整合，因此评价一节整合课是否优秀，绝不在于采用的信息技术的多寡，也不在于信息技术的先进或精美与否，而应主要考虑是否体现实效，是否体现课程基础目标与学生发展目标的统一，是否帮助学生达到有关学科标准在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面规定的目标，是否改善教与学的方式，甚至是否以成本最低的整合实现最大化的效益。３．信息技术与高中数学教学整合的教学实践数学是一门抽象的学科，许多数学概念、数学模型之所以成为学生学习的难点和疑点，就是因为太抽象、不具体。仅凭老师的描述讲解和演示课件，教学效果不甚明显。假如利用网络环境和图形的形象直观的动态效果，让每一位学生都亲身体验知识的发生、发展过程，那么将能更有效地抓住教学重点、突破教学难点，降低学生的学习数学的难度，使新知识化难为易，变抽象为具体，同时改善教与学的方式，极大地调动学生的积极性。下面结合“新课程人教版（Ａ版）（必修２）”的《空间直线与直线的位置关系》谈谈我如何进行信息技术与高中数学教学整合。３．１学生充分利用网络资源，提前预习数学演示课件，并向全班转播。我仍没有直接作出判断，而由学生自己判断结论的正确性。学生２立即反驳：“异面直线之间没有交点。”并用学生课件向全班边说明边演示。其他同学赞成了他的结论。有的同学猜想在空间某处取一定点，然后把两条直线移到此定点处。利用局域网的演示交流功能，共同探讨，互相交流，一起猜想验证，集中全班集体的智慧，确定定点的任意性和角的大我提前布置了两个预习问题：（１）空间直线与直线的位小的不变性。置关系的定义；（２）空间直线与直线之间角是如何度量的？学生带着问题，到数学网站上搜集相关的资料，提出研究方案；然后在小组内讨论，形成最佳方案。在课堂上，我让各个小组尽情地展示自己的研究方案。有的小组提出从平面几何出发拓展研究；有的小组提出搭建模型进行观察的方法；他们根据．平面直线与直线的位置关系，对空间直线与直线的位置关系进行大胆地猜想，但不知从哪里开始说明。虽然这些研究方案都有一定的缺陷，但毕竟是学生的辛勤的汗水，应该给予充分的肯定，这体现了过程比结果更重要的教学理念。３．２学生动手做模拟实验，自主探究数学为了让学生直观感性地学习空间直线与直线的位置关系，我用几何画板制作了学生课件，学生课件呈现了空间直线与直线的各种位置关系，还有若干个辅助平面。学生可以拖动鼠标把其中的一条直线移到另一位置。在移动的过程中学生可以观察两直线的平行情况和交点个数，从而总结出空间直线与直线的位置关系的定义。通过图形的直观、数学实验及小组讨论，大部分同学能得到空间直线与直线的三个不同的位置关系：（１）平行；（２）相交；（３）异面。我没有先演示课件，而让学生在我预设的数学实验中，充分动手、动眼、动脑，进行自主探究。这样延缓了知识的产生过程，学生不但从图形的直观上学习了新知识，而且知道了新知识的来龙去脉。由过去的死记硬背、机械训练的接受式学习，变为主动参与、乐于探究、勤于动手的自主性学习。”其实每一个数学知识都有它的产生过程，如果我们能在这个点上进行信息技术与高中数学教学的整合，设计学生的数学实验，让学生在网络教室进行实验，那么一定能取得很好的效果。３．３学生利用局域网交流数学成果，共同进步空间异面直线之间角的度量，是本节课的教学难点。为了突破难点，我利用局域网的交流功能，促进全班的学生共同交流探讨，一起猜想验证，得到结论。我提出还有没有其他情况，并让学生在学生课件上继续探索，同学们起初是困惑，接着是议论声此起彼伏，大部分同学不知从何下手。我没有直接给出结论，而是点拨：“平面角度量的条件。”于是学生努力探索，争取第一个找到答案。过了一会儿，学生１提出：“用量角器度量角需要一个点和两条边”我利用多媒体教学网络的监看和转播功能，让该生“我在这一过程中搭建了学生之间交流的平台，学生既可以在这里展示自己的探究成果，也可以对其他同学的成果提出反驳的意见。同学们在交流中学习新知识，培养学生团结协作与质疑的精神，培养合作交流的能力，养成主动参与、善于思考的学习习惯。这不正是新课程改革所提出的目标吗？总之，教师应用课件的演示功能进行总结归纳、辅助教学，在课堂上起着画龙点睛和穿针引线的作用。４．信息技术与高中数学教学整合的反思４．１学科整合使课堂更开放在本节课中，我设计了数学实验，让学生自主探索空间直线与直线的位置关系，从而迁移空间直线与直线角的度量。在实验过程中学生可以平移直线到任何位置，由学生自主探索，这样的研究过程已经具有开放性。但是学生毕竟是在老师设计的研究方案下研究，假如数学实验的方案由学生设计好，并制作成课件，那么使研究更具有开放性，也全面地锻炼了学生的各种潜在能力，使探索过程更接近于数学家们研究数学的过程。当然，这需要老师和学生具备更强的信息技术能力。４．２学科整合使难点的突破更有方向性在探索空间异面直线之间角的度量，度量原则是本节课的难点，这点增加了探索的难度，提高了学生探索的热情，激发了学生的求知欲。在老师的点拨下，学生猜想验证、合作交流，终于完成了探索。但是我总感到探索过程较盲目，信息技术与学科的整合没有很好地突破这个问题，使得探索更具有方向性。这还有待于我们在探索和实践中改进。４．３信息技术不能完全代替“手工操作”信息技术与学科的整合主要是呈现以前无法呈现的数学内容，它的整合的原则是促进学生对数学知识的理解。在老师设计的数学实验中，学生自主操作、合作交流地学习新知识，老师实现了基本“无纸化”的教学，这样也造成学生的个别数学技能的缺失，如基本作图技能、计算能力等。因此不能盲目彻底地进行“无纸化”教学，不能把信息技术完全代替“手工操作”。例如已知直线和双曲线的方程，要判断交点个数，应在下一节进行补强，也就是说让学生用笔和纸进行“手工操作”来解决此类问题。（责任编辑：叶曙光）・９７・