关于信息技术和数学教学整合的若干思考

关于信息技术和数学教学整合的若干思考:58摘要:信息技术整合于课程，不是简单地应用于教学，而是让信息技术成为学习者强大的认知工具，以期最大限度地达到预期学习效果。数学作为一门基础学科，在与计算机结合的同时，其研究领域、研究领域、研究方式和应用范畴等方面得到了空间的拓展。数学教学也因与信息技术逐步实现整合而优化。信息技术在数学教学中的渗透和应用，标志着数学课堂教学进入了数字化时代，给数学教学注入生机和活力，为培养学生的创新精神和实践能力开辟了广阔前景。本文就整合的积极意义、整合的基本策略和方式、整合应遵循的原则以及整合对教师提出的要求等若干问题，对信息技术与数学教学的整合进行思考。今天，随着信息技术科学的迅猛发展，信息技术与学科课程的整合是课程在现代社会发展的一个重要发展趋势，也是新课程理论探讨的一个热点。《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》指出“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响。数学课程的设计与实施应重视运用现代住处技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”《标准》中所呈现的理念，为今天的数学教学改革指明了一个方向：新形势下的数学教学要求以学生发展为本，以思维训练为核心，以丰富的信息资源为基础，以现代信息技术为支撑，通过学生自主探究、合作研讨、主动创新获得知识技能上的提高，满足兴趣、情感等方面的需要，提高数学素养和信息素养。因此，在数学教学中，我们如何科学合理运用信息技术，在信息技术和数学教学的整合过程中，应该把握什么原则，以何种方式呈现等问题，有必要作一些探讨和思考。一、信息技术与数学教学整合的积极意义所谓信息技术与数学教学整合，我认为是指在教学过程，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和教学内容有机结合，以实现教学目标，完成相应教学任务的一种新教学方式。它具有积极意义：1.信息技术与数学教学整合为学习者提供了丰富的教学资源。教师的教和学生的学，充分利用信息化资源，作为数学教学的素材，如利用视频资料、音像资料、文本资料与教学内容融合在一起。整合到与教学内容相关的电子文稿、多媒体课件中，供学习评议、分析、讨论，不仅使教学内容相应的知识面变得宽广，而且可以使一些过去只能通过思维、表象和想像领会的教学内容，可以得到直观的表示和处理，一些数学的现实情景和虚拟情景能得到很好的呈现。2.信息技术与数学教学整合有利于培养学生掌握信息时代的学习方式。在信息化学习环境中，人们的学习方式发生了重要变化。学习者的学习不是依赖于教师的讲授和课本的学习，而是利用信息化平台和数字化资源，教师学生之间开展协商讨论、合作学习，并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识、展示知识的方式进行学习。因此，通过信息技术和数学教学的整合，可以逐步培养学生掌握信息时代的学习方式：①全面利用资源进行学习。②学会在数字化情境中进行自我发现的学习。③学会利用网络、通讯进行协商交流，合作讨论的学习。④学会利用信息加工和创作平台，进行实践创造学习。3.信息技术和数学教学整合有利于培养学生具有终身的学习的能力。教育信息化为终身学习带来了机遇。利用文字处理、图像处理、信息集成的数字化工具，对数学教学内容进行重组、制作，使信息技术和数学教学整合不仅只是向学生传授知识，让学生获得知识，而且能够使学生进行知识重构和创造。学习资源的全球共享，虚拟课堂，虚拟学校的出现，现代远程教育的兴起，使人们可以随时随地通过互联网进行学习，使学习空间变得无围墙界限了。学生可以根据学习目标，有意识地自我计划、自我管理、自主努力、自主创新。二、信息技术与数学教学的整合的基本策略和方式1.信息技术与数学教学整合的基本策略。在整合的过程中，基本策略应该是多种多样的，大致可以分为以下几类：①利用信息化学习环境和资源创设情境培养学生观察、思维能力；②利用信息化学习环境资源，借助其内容丰富、多媒体呈现、具有联想结构的特点，培养学生自主发现、探索学习能力；③利用信息化学习环境和资源，借助人机交互技术和参数处理技术，建立虚拟学习环境，培养学生积极参与、不断探索的精神和科学的研究方法；④利用信息化学习环境和资源，组织协商活动，培养合作学习精神；⑤利用信息化学习环境和资源，借助信息工具平台，创造机会让学生运用语言、文字表述观点思想，形成个性化的知识结构；⑥利用信息化学习环境和资源，借助信息工具平台，尝试创造性实践，培养学生信息加工处理和表达交流能力；⑦利用信息化学习环境和资源，提高学习者自我评价反馈的机会。通过形成性练习作品评价方式获得学习反馈，调整学习的起点和路径。2.信息技术与数学教学整合的基本方式信息技术与数学教学相整合，基本方式可以有两种：(1)信息技术作为教学工具在这种整合模式下，教师和学生在信息技术的帮助下，分别进行教和学。首先，教师根据教学目标对教材进行分析和处理，决定用什么形式来呈现什么教学内容，并以课件或网页的形式呈现给学生。学生接受了学习任务以后，在教师的指导下，利用教师提供的资料(或自己查找信息)进行个别化的协作式相结合的自主学习，并利用信息技术完成任务。最后，师生一起进行学习评价、反馈。在整个教学过程中，学生的主体性和个别化得到较大的体现，这样的教学氛围十分有利于学生创新精神和问题解决能力的培养。同样，教师通过整合的任务，发挥了自己的主导作用，以各种形式、多种手段帮助学生学习，进一步调动了学生的学习积极性。在这种方式中，信息技术和数学教学内容的关系可用图表示：例如：研究一次函数y=kx+b的图像性质传统教学中流程是：教师给出问题→学生画图(参数k,b取不同值)→交流讨论→归纳总结→巩固反馈。在整个教学过程中，对函数图像性质的理解，学生是抽象的、粗线条的。整合后，在这个活动中，学生可以亲自动手进行操作，利用《几何画板》，探索参数改变对于图像的影响，以及图像变化所引起的参数的变化；教师也可以利用教学软件演示图像变化对解析式的影响及相反的过程。这种直观、动态的效果对概念形成不仅省时、易懂，而且有很好的促进作用。(2)信息技术作为学习工具。学生作为积极主动的学习者，在信息技术的帮助下，对教学内容适当扩展和延伸，通过校园网、因特网等平台获取信息、交流信息，将学科间知识、课内与课外、学校与社会生活有机结合起来。这种整合方式很大限度地促进了学生身心和谐统一的发展。在这种方式中，教师仅对学生的选题、收集和分析资料和方法进行一般性指导。而问题的形成、方案的实施到最后任务的完成都由学生自主完成。其教学过程可用下图表示：三、信息技术与数学教学整合应遵循的原则1.主体性原则。这是信息技术和数学教学整合的基本原则。新课程标准要求教学中学生成为学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者和合作者，在学习过程中，教师引导学生主动学习，根据需要，自己选择认知工具，自己选择学习内容、学习方法、学习伙伴，自己动手操作实验，让学生在学习上充分体验、感悟、发展。2.目的性原则。这是信息技术与数学教学整合的重要原则。信息技术的选择和使用，其目的是为数学教学服务，最终目标是为了提高学生的数学素养和信息素养。在教学过程中，不能贪求形式多样华丽，而不顾及教学效果，不能只顾重视课件的开发，而忽视了课件在教学中恰当的使用和要解决的问题，喧宾夺主，将数学教学变成了信息技术课。3.活动性原则。从数学教学改革趋势来看，传统的课堂教学正向着数学活动课的形式发展，尤其是初中生、小学生，教学中学生更喜欢动手实验、上机操作、搞课题研究等，数学教学应该从学生的学习特点、认知规律出发，采取多种形式方法，开展丰富的教学活动，让学生在实践中探索，在活动中学习，在学习中成才。4.开放性原则。这是现代数学课堂教学的一个显著特点。是整合应该遵循的一个重要原则，包括教学思想的开放、教学内容的开放、教学过程的开放。这种开放是相对于传统、封闭而言的，不是无限制的开放。从观念上，教师不是知识的唯一拥有者，不是权威；教师与学生是合作学习的伙伴，从内容上，教学内容不局限于教材，渠道更多，范围更广；从学习方式上，不局限于课堂，不依赖于教师的传授，途径更多、更广。因此，问题的结论不一定是千篇一律，也可能是多种多样，百花齐放。四、信息技术与数学教学整合对教师的要求信息技术在教学中的应用，标志着数学课堂教学进入了一个崭新的数字化时代，给数学课堂教学以生机和活力，为培养学生的创新精神和实践能力开辟了广阔前景，注入了现代数学课堂教学的内在活力。新课程、新标准、新理念给教师带来了机遇，也迎来了挑战。1.信息技术与数学教学整合要求教师改变观念。教师素质的不完善将成为信息技术与课程整合的制约性因素，而教师的教学观念的转变将成为制约信息技术与课程整合的根本性因素。信息技术与课程整合，将绝不是传统的作为教学工具出现，而应该作为学习者的学习工具和认知工具。信息技术与课程整合的过程中，必须关注学习者的信息素养和学习能力等水平，将其作为信息技术与课程整合的一个最具有现实性的条件。信息技术与课程整合应该是既立足于学习者原有的信息技术技能水准上，同时也应该关注其信息技术技能提高。从传统的教学观念转变为现代教育观念，是课堂教学设计与实施的关键，课堂教学中应以学习为主体，教师为主导，学生是课堂的主要活动者，而教师是参与者。信息技术与学科教学的整合就是以媒体为中心，给学生开辟实践和创新的界面和环境，各种优秀的软件环境应用于课堂教学中可以极大地给学生提供数学实践、探索的机会；同时如《几何画板》等软件本身就可以提供给学生探索新知识和巩固知识的环境，通过学生的实践更能培养学生的优秀品质，也能使数学的抽象性直观地反映出来，使学生的思维和能力得到展示。多媒体图、文、声的优势可以激发学生的求知欲，同时给学生以美的感悟，教学观念的改变最重要的是让学生自己通过媒体在教师的参与和指导下获取知识、巩固知识和应用知识，因此我们在教学中要充分重视这种整合的巨大驱动力，充分作好设计的准备，开辟学生思维的空间，放手让学生在教师的指导下广泛联想、猜测、实践、论证。教学中要求教师具有较强的基本能力，及时调控课堂，引导学生完成教学目标及时收集课堂信息的反馈，适时应变学生在通过媒体学习所遇到的问题，使课堂教学达到高效性、艺术性、实效性的统一。2.信息技术与数学教学整合要求教师适应角色的转换。千百年来，一直认为“师者，所以传道授业解惑也”，教师作为知识传播者的主体地位和家长角色几乎无人怀疑。但是今天，随着信息技术的不断渗透，面对现代社会对教育的挑战，教师已不再是传统的中心人物了，取而代之的是学习者，教师扮演的角色主要是教学资源的选择者、开发者，教学过程的设计者，学习群体的组织者、帮助者，学习者个人的咨询者，学习群体智力交流活动的指导者和协调者。师生关系由过去的师道尊严转换为一种新型学习伙伴关系。由于信息技术科学的更新日新月异，因此，信息技术与数学教学的融合不仅需要教师由过去的主导者转换为组织者、指导者，还需要教师具有不断摄取信息的技能，是一名终身学习者，否则只能是纸上谈兵。3.信息技术与数学教学整合要求教师不断更新知识和教学策略。面对信息社会对教育的挑战，要求教师的知识结构也要进行调整，即在学习已有的教育学、心理学和学科专业知识的同时，还必须学习和掌握信息技术的硬件、软件知识以及开发应用等方面的基本理论和方法，不断更新充电，不断自我完善。教师只有在熟练进行信息技术操作的前提下，才能使信息技术更好地为数学教学服务，才能正确合理地选择教学策略，从而有效地组织教学，提高学习效率。二十一世纪，是数字化信息时代，是充分展示学生品质的时代，数学的课堂教学要适应时代的需要，在课堂教学中，形成把书本知识与社会信息通过电脑有机的结合，从而实现传授知识与自我探索知识的教学理念和教学模式。随着Internet在我国的广泛使用和我国校校通工程的逐步实施，教