信息技术环境下的高中数学教学研究的

第1页《信息技术环境下的高中数学教学研究》的研究报告社会在不断地进步，科学技术在不断地发展，尤其是计算机网络技术更是得到了迅速发展和广泛应用。在信息技术环境下，人类的生活、生产方式都发生了空前地变化，在教学领域也给数学教学带来了深刻地变革，对数学教学的基本环境、教学模式、教学观念等产生了很大地冲击。在传统的应试教育中，由于高考的“指挥棒”作用，老师的教学中心都集中在应付高考上，这样，容易忽略启发学生的学习积极性和学习知识的自主性。学生学习数学只是为了应付高考，对数学知识只能靠死记硬背，并没有真正理解，殊不知，长期进行这样的教学，最终导致学生对数学学习的兴趣不高，再加上数学学科知识本身的严谨性和抽象性，使学生认为数学难学，而远离数学，从而违背了我们教学的初衷，也违背了数学教学大纲的要求。国家数学课程标准指出：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信息技术，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生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，信息技术融入数学教学中是必然地发展趋势。在信息技术环境下高中数学的教学又会发生哪些变革呢？《信息技术环境下的高中数学教学研究》主要探讨以下五个方面内容：一、研究信息技术在高中数学中的具体应用，形成信息技术环境下数学教学的基本模式：在信息技术环境下，对高中数学的教学，主要以计算机数学软件辅助教学为平台，充分运用现代计算机软硬件及网络技术，引导学生通过操作、实践和实验掌握知识。其具体体现在：1、引言课的信息化教学：现代教育理论把“以学生发展为本”作为进入21世纪的行动口号，在新课程中，我们发现数学的教学内容在编排上有了很大的改变，在每一章都增加了引言、研究性学习、实习作业，其目的是不仅培养第2页学生学习的兴趣，还可以激发学生去探索新的知识，从而构建起新旧知识之间的桥梁关系，我对引言的教学进行了以下几个方面的尝试：1)引言课的课前学习：培养学生利用计算机网络主动查阅资料的能力，逐渐形成自己的学习资料袋，作为课堂的交流。例如，在学习《圆锥曲线》这一章的引言课的时候，我在教学的前一周，首先给同学布置了一个作业：通过查阅书籍，上网搜索等方式了解一些圆锥曲线的初步知识。在教学的时候，我首先让同学们介绍自己收集的相关资料。同学们收集到的资料丰富多彩，对圆锥曲线的图象、性质、圆锥曲线在实际生活中的应用、圆锥曲线的变形图案、与圆锥曲线的有关的数学故事等各方面的内容都涉及到了。在介绍自己收集的资料时，同学们的表现形式也各不相同，有的同学用投影仪，有的同学用电脑展示动画，也有用折纸的方式等，课堂气氛很热烈，激发了同学们的学习兴趣。同时对同学们所收集到的资料，我也感受到了同学们猎奇知识的广泛性。通过交流，使得我们每一个人都对圆锥曲线的相关内容有了更深，更广的了解，同时也对后续知识的学习起到很好的铺垫。2)引言课的课堂教学：在每一章的新课题开始之前，我都要用一节课的时间进行引言的教学，通过对引言的教学，使教师与学生之间进行交流，让学生了解将要学习的是什么内容，新知识和以前学习的内容之间有没有联系，怎样学好这些知识等问题。充分应用多媒体技术如图象，声音，图片等，从多方面、多角度引起学生的注意，吸引他们的目光，激发他们的学习兴趣，从而在后继的教学中就可以始终保持这种热情，使得教学取得事半功倍的效果。2、使用计算机数学软件辅助教学：计算机数学教学软件有很多种，现主要介绍《几何画板》。利用《几何画板》这一数学软件辅助教学，形象、直观地刻划几何图形的运动轨迹及变化规律，让学生能从感官上较深层次理解、接受知识，且能够通过该软件解决实地问题，从而培养学生的探索精神、创新能力和解决实际问题的能力。这样学生学习数学不再枯燥，不再单纯的为学习数学而学习数学，信息技术给学生的想象力插上翅膀，锻炼了其思维能力。初步改变传统教学中学生认为较难理解的部分知识的教学。在《几何画板》中，常见的作图工具有：点、线(直线、射线和线段)、圆。运用《几何画板》作图是对“尺规作图”最好的诠释及延伸。通过作图，一方面可以使学生对尺规作图的理解更加透彻，另一方面还可以作出尺规作图中不可能达到的效果，从而使学生产生了浓厚的兴趣，并提高了学习的积极性。运用该软件辅助教学可以较好第3页地解决以下问题：1)运用《几何画板》可以求解高中数学中的有关轨迹问题。对于高中数学中的轨迹问题，是学生学习的重点，也是难点。通过对轨迹问题的研究，使学生对数学知识本身的严谨性及对数学的认识更加深刻。传统的教学过程中，由于没有形象、直观的工具，以致学生对轨迹的认识较肤浅，许多同学一看到类似的问题，就望而却步。在信息技术环境下，利用多媒体的声音、图片、图象，特别是《几何画板》的可操作性及动画的功能，可以形象、直观的观察点运动的轨迹，理解轨迹形成的原因等，从而对这一类知识较好掌握。自己动手操作，作出图形，研究轨迹中主动点与从动点之间的对应关系，这样学生对于函数映射思想也有了更深的理解。在新课程标准中指出：学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者，这样的教学方式更能体现新课程的数学思想。再比如，在教学《)sin(xAy的图象》这一节时，传统的教学方法只能是老师事先在小黑板上做好图象，然后举一到两个实例说明对于函数)sin(xAy中，参数,,A对图象的影响，学生只能靠死记硬背去记住。而现在信息技术环境下，可以通过《几何画板》作出动画，对函数中的参数,,A进行改变，从而引起函数图象的变化，达到形象直观且学生印象深刻，还可以动手操作。课后，我班上的学生产生了浓厚兴趣，学会了《几何画板》，还主动的进行研究和探索，作出了《正、余弦函数的示波器》的学习课件，在此基础上，将《几何画板》用于物理学上作出了物理学习的课件，对个学科之间的联系有了更进一步的认识。他们的学习思维发生了转变，由以前的被动学习，被动接受知识，转为主动学习和探索、研究数学。因此，在信息技术环境下，数学教学模式及教学方法发生了较大的变革。2)运用《几何画板》还可以探索数形结合的问题。在学习《函数的图象与性质》一节时，当学生遇到函数是用解析法表示，要求利用函数的图象，讨论函数的单调性、奇偶性等性质时，很多学生只能单纯从解析式出发去寻找函数的性质，而对函数的图象视而不见，以致对函数的认识不清，导致问题的解决失败。除了函数的性质讨论之外，与对称有关的知识也是同学们学习的重点与难点。利用《几何画板》可以对这一知识点的教学起到化难为易的效果，不仅可以对点的对称，还能对直线的对称，图象的对称作深入的研究。通过几何画板，使同学们在学习这些内容时，不仅体现出对称图形的直观形象，还能让同学们自己动手操作，实践做出对称的图象。在操作过程中学习数学，使学习的第4页内容和形式丰富多彩。在这样的环境下，学生不是单纯的学习数学，而是做数学，这也正是新课程标准所体现的理念。3)运用几何画板还能更好地解决新课程中的《平面向量》与《直线、平面、简单几何体》这两章的有关问题。在传统的教学模式下，学生对空间图形的认识，一方面来源于实物模型，另一方面来源于空间想象能力。对于这两方面，针对实物模型而言，较多的实物模型对空间图形的截留、分割、折叠等处理不容易实现；对于学生的空间想象能力，由学生的认知结构出发，学习的是平面几何，跨越至空间还有一定的距离。因此进入高中阶段的学习，很多同学学习的一个障碍就是无法构建起空间立体图形，要想解决空间中的角，距离等问题，就只能是空中楼阁。基于以上两方面的原因，很多学生对于空间立体几何的问题大多是望而生畏。现在信息技术环境下，《几何画板》，《golab》等多种软件，解决了学生认识空间图形的困难。利用这些软件可以作出空间的立体图形，对作出的图形可以用不同的颜色、不同的线性，还能使图形产生动画效果，使学生能从不同的视角角度认识空间的立体图形。另外，在这些平台下，学生可以对空间图形进行截留、分形、合拢、折叠等的操作，在学生的脑海里留下了深刻的影响，从而在解决空间的问题时，就能得心应手，并能在对空间图形进行操作的过程中发现问题和解决问题。可以对图形做各种变换的尝试，经过试验，得出一些重要的结论，例如在讨论射影问题时，同学们总结出在三角形外的一点在三角形内的射影与三角形的“四心”(垂心、重心、外心、内心)的位置关系。培养了学生的创新能力和发现问题、解决问题的能力。向量知识的学习和应用，也是新课程中的重要的内容，向量不仅可以运用于数学，与其它学科也能联系。在信息技术环境下，同学们自己动手、动脑，从不同的角度出发，探索与向量有关的问题，讨论了各种情形的结论，并将这些结论推广到实际生活中，这些活动使得我们班上始终保持了良好的学习氛围。二、研究在此基本模式下学生学习方式的转变，努力培养他们由单纯的接受式的学习方式，学会自主、探究式的学习方式。在信息技术环境下，学生可以通过多种渠道区获得知识，学习方式不再单一。老师应在此基本模式下，努力激发学生学习的兴趣，培养他们对问题探索的能力，模拟出数学问题的环境，从而自主的学习数学，对数学进行研究，转变原有的学习方式。针对我校的实际情况，为了让学生能够有较广阔的教学信息资源即学习空间，营造出整个班级的研究和探索的学习氛围，在此基本模式第5页下，我主要采用了以下几种方式：1、在课堂上，努力创设教学的情境，让学生有更多的自主性，有更多的动手操作能力，使学生变“学数学”为“做数学”。2、在教学过程中，针对数学知识的特点，设计一些研究性的课题，让更多的同学参与数学的学习研究，培养他们的学习兴趣，能自主的探索问题。始终坚持“以人为本”的教育理念，让人人学到有用的数学，让每一个人都感受到数学就在我们的身边，体味数学的魅力。3、注重课后的交流。在课后相互交流浏览网页上的相关内容的心得，相互介绍优秀的网页、网站，实现资源共享。传统的教学模式中，对学生的课后辅导与练习，注重的是各种题型的训练，要求学生做大量的练习，以应付高考。在信息技术环境下学生接受知识的渠道具有多样性，从而对学生的课后辅导与练习也可以多种多样：1)、在网络环境下，资源的共享使得老师与同学之间的交流不仅仅在课堂上，在课后同样可以实现；2)、在多媒体教学的平台下，课外的练习是课堂教学的有益补充，同学可以通过练习掌握学习的情况，并形成自己的学习资料库；3)、在整个网络中同学除了可以查阅资料，补充课外知识以外，还可以接受到网上课堂的教学。对自己在课堂上有疑问的地方，可以在网络教学中重新复习和巩固。三、研究在信息技术环境下的数学的教学模式中，教师的教学方式，教学观念的更新情况：在信息技术环境下，教师的教学方式发生了很大的变化，不再是凭一只粉笔、一张嘴、一块黑板就可以，需要借助计算机及计算机网络技术辅助教学，让学生对数学知识进行学习、探索、研究，模拟出数学知识的形成过程，学生就能很好地接受知识、掌握知识，从而使教师的教学观念也发生了变革。这些需要首先教师在教学中，要能够掌握一定的计算机基础知识和相关数学软件的应用；其次，教师还应当能将网络上的数学资源和信息加以筛选、整理、加工，溶合到教学设计中去；第三，教师在教学中，应当将信息技术教育与数学学科的特点相结合，通过信息技术与数学整合，从而探索出新的教育模式；第四，教师的教育理念应当由“教学者”转变为“学生的协作者、合作者”，逐渐改变传统的教育模式：老师教，学生学。高中数学的很多内容，不仅体现出数学中的“数”，还能体现出数学的各种图象、数理逻辑的对称美、奇异美，数形的结合更体现出数学的奇妙与魅力。为了使学生体会数学的魅力，我还制作了网页第6页《数学的美丽》，让更多的学生喜欢学习数学，提高学习数学的兴趣。怎样让学生自主学习，怎样让学生学会探索数学的问题才是我们教学中更多思考的问题。四、培养学生形成自己的学习资源库，研究、开发、应用“学件”的能力。在信息技术环境下的数学教学