信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)課程整合的實(shí)踐與思考

陳樹(shù)高　馬嫦娟

信息技術(shù)在中學(xué)教育教學(xué)中已發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，越來(lái)越深刻地影響和促進(jìn)教育教學(xué)改革。數(shù)學(xué)作為中學(xué)的基礎(chǔ)課程，是集嚴(yán)密性、邏輯性、精確性、創(chuàng)造性和想象力于一身的科學(xué)。在信息技術(shù)支持下，古老的數(shù)學(xué)課程教學(xué)正煥發(fā)出前所未有的青春活力。

1 信息技術(shù)與課程整合的理論基礎(chǔ)

建構(gòu)主義理論是信息技術(shù)與課程整合的理論基石。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)是由學(xué)生觀察外在事物后的探索、體會(huì)與反思等思考活動(dòng)（Thinking Activities）建立的，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心（Learner-centered）的學(xué)習(xí)環(huán)境，要求學(xué)生由外部刺激的被動(dòng)接受者和知識(shí)的灌輸對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者[1]。建構(gòu)主義的教學(xué)理論要求教師要由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者，學(xué)生與教師的關(guān)系也由“向教師學(xué)（Learning from Teacher）”轉(zhuǎn)變成“和教師一起學(xué)（Learning with Teacher）”。這要求教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過(guò)程中采用全新的教學(xué)模式、全新的教學(xué)方法和全新的教學(xué)設(shè)計(jì)。受建構(gòu)主義理論的影響，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展更注重如何把技術(shù)當(dāng)作學(xué)習(xí)工具，學(xué)生利用這些工具發(fā)展知識(shí)，將工具當(dāng)作學(xué)習(xí)伙伴（Learning Partner）。學(xué)生與技術(shù)間的關(guān)系由“從技術(shù)學(xué)（Learning from Technology）”轉(zhuǎn)變成“用技術(shù)學(xué)（Learning with Technology）”。

2 信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)整合的原則

整合指的是一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各要素的整體協(xié)調(diào)、相互滲透，并使系統(tǒng)各個(gè)要素發(fā)揮最大效益[2]。信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)整合，是將信息技術(shù)有機(jī)地融合在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，使信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程資源以及課程實(shí)施等融合為一體，成為與課程內(nèi)容和課程實(shí)施高度和諧自然的有機(jī)部分，以便更好地完成課程目標(biāo)，并提高學(xué)生的信息獲取、分析、加工、交流、利用等能力，達(dá)到有效地改進(jìn)教學(xué)，提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)發(fā)展。實(shí)踐證明，整合要遵循以下原則：

1）主體性原則：以學(xué)生為中心，讓學(xué)生根據(jù)自身行動(dòng)的反饋信息來(lái)形成對(duì)知識(shí)的構(gòu)建、理解與應(yīng)用。

2）差異發(fā)展原則：教師教學(xué)時(shí)從實(shí)際出發(fā)，允許學(xué)習(xí)目標(biāo)有彈性，使學(xué)生的創(chuàng)造精神和發(fā)展?jié)撃艿玫阶鹬睾烷_(kāi)發(fā)。

3）交流協(xié)作原則：共同建立起學(xué)習(xí)群體，對(duì)要學(xué)習(xí)的概念進(jìn)行考察、探索、協(xié)商和辯論。

4）循序漸進(jìn)原則：在信息技術(shù)環(huán)境下，提供一定的導(dǎo)航機(jī)制和索引機(jī)制，讓學(xué)生能根據(jù)自身的水平，自主地、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。

3 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合實(shí)驗(yàn)

為了研究信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)整合，筆者申請(qǐng)了校級(jí)課題“基于‘Z+Z智能教育平臺(tái)下初一學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)”，從2003年9月~2005年1月進(jìn)行了1年多的課題研究。

3.1 實(shí)驗(yàn)的總體規(guī)劃信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合實(shí)驗(yàn)以課程整合理論和建構(gòu)主義理論作為指導(dǎo)，參考信息技術(shù)支持下數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的步驟、方法及一般設(shè)計(jì)流程，進(jìn)行整個(gè)教學(xué)整合實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)采用對(duì)比法，選擇入學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)水平大體相當(dāng)?shù)?個(gè)班級(jí)，一個(gè)多采用信息技術(shù)整合教學(xué)，另一個(gè)多采用傳統(tǒng)教學(xué)的方式。

實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)采集主要通過(guò)半期考試、期末考試、平時(shí)測(cè)驗(yàn)，以及每期2到3次問(wèn)卷調(diào)查。階段實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和小結(jié)與評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)下一個(gè)階段的實(shí)施進(jìn)行局部的修正和調(diào)整。

3.2 實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的目標(biāo)為全面培養(yǎng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力和信息素養(yǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)在信息技術(shù)支持下的數(shù)學(xué)整合教學(xué)的關(guān)鍵、優(yōu)勢(shì)等，獲得啟迪與思考。

4 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)整合的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

4.1 整合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的效果比較對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)比班進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，2個(gè)班共99名學(xué)生。通過(guò)對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)的分析，得出表2數(shù)據(jù)結(jié)論。

顯然，學(xué)生認(rèn)可信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合課程的教學(xué)手段具有豐富性、趣味性、吸引力，課堂信息容量明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)手段。

4.2 整合教學(xué)大大提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣和數(shù)學(xué)成績(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：整合教學(xué)后，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣大大提高，數(shù)學(xué)成績(jī)也更突出（表3）。

4.3 學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)培養(yǎng)效果 經(jīng)過(guò)3學(xué)期的多媒體教學(xué)實(shí)踐后，在學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)方面，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和考試的方式，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)班的學(xué)生的信息綜合能力明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)（圖1）。

4.4 學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力在研究性學(xué)習(xí)方面，由于長(zhǎng)期使用信息技術(shù)于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)，因此，在實(shí)施網(wǎng)絡(luò)多媒體遠(yuǎn)程教育3學(xué)期后，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，整合實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)（圖2）。

4.5 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合提高教師的素質(zhì)要在教學(xué)中真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，除了硬性的信息技術(shù)的要求之外，還要求教師對(duì)數(shù)學(xué)教育心理學(xué)、新課程標(biāo)準(zhǔn)有較深刻的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該說(shuō)教育理論學(xué)科思想是“神”，信息技術(shù)是“形”?！罢稀钡难芯窟^(guò)程對(duì)教師也是一種提高。同時(shí)，“整合”能有效地激發(fā)教師的學(xué)習(xí)意識(shí)和緊迫感，使教師能認(rèn)識(shí)到自身的不足，對(duì)信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)理論的學(xué)習(xí)更積極主動(dòng)地進(jìn)一步堅(jiān)持下去。

5 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)整合的啟示與思考

5.1 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的基礎(chǔ)是信息資源 數(shù)學(xué)教學(xué)資源是數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)的基本素材，缺少了資源，整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)就成為了“無(wú)源之水，無(wú)本之木”。現(xiàn)成的教學(xué)整合資源是減輕教師重復(fù)勞動(dòng)的最好途徑和方法，也是降低信息技術(shù)與課程教學(xué)整合的技術(shù)門檻的有效手段。大多數(shù)數(shù)學(xué)整合課程設(shè)計(jì)的教師會(huì)受到信息技術(shù)知識(shí)水平的限制，不可能精通所有的資源開(kāi)發(fā)知識(shí)，完成資源原始代碼的設(shè)計(jì)與編寫，所以便捷多彩的教學(xué)資源成為吸引大批教師進(jìn)行資源整合教學(xué)活動(dòng)的磁石。

5.2 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的關(guān)鍵因素是信息基礎(chǔ)設(shè)施信息基礎(chǔ)設(shè)施是整合設(shè)計(jì)的最基本物質(zhì)條件。沒(méi)有完備有效的信息基礎(chǔ)設(shè)施的支持，就不可能有信息技術(shù)與整合的實(shí)施。

5.3 信息技術(shù)與課程整合的主體是課程使用信息技術(shù)整合是為了實(shí)現(xiàn)課程的目標(biāo)。信息技術(shù)與課程整合不是被動(dòng)的整合，它也將會(huì)對(duì)課程的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容產(chǎn)生影響。信息素養(yǎng)內(nèi)容的課程化就是例子。

5.4 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合實(shí)現(xiàn)的決定因素是教師教師設(shè)計(jì)、控制課程教學(xué)的流程，是整個(gè)教學(xué)的主導(dǎo)力量。一般而言，教師應(yīng)具備的信息技術(shù)基本能力主要包括3項(xiàng)：（1）基本的計(jì)算機(jī)軟硬件使用及維護(hù)知識(shí)，其中網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用知識(shí)尤為重要；（2）信息技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用，包括如何在學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)，教學(xué)軟件的選擇、使用和評(píng)估；（3）信息技術(shù)應(yīng)用引發(fā)的社會(huì)及倫理問(wèn)題。

5.5 信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)整合教學(xué)優(yōu)勢(shì)獨(dú)特信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)整合教學(xué)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：多媒體課堂演示，便捷直觀；創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，提高學(xué)習(xí)效率；化靜為動(dòng)，演示測(cè)量，突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)；再現(xiàn)過(guò)程，變式訓(xùn)練，培養(yǎng)思維品質(zhì)；加快節(jié)奏，增大容量，課堂效率提高；巧設(shè)練習(xí)、鞏固新知，及時(shí)反饋。用信息技術(shù)進(jìn)行自主探究式學(xué)習(xí)，進(jìn)行知識(shí)復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)配合課內(nèi)教學(xué)優(yōu)勢(shì)不可替代。利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合作學(xué)習(xí)更是傳統(tǒng)教學(xué)望塵莫及的。

5.6 整合教學(xué)不能全盤否定傳統(tǒng)教學(xué)方式教學(xué)方式和手段的更新，既要繼承、發(fā)揚(yáng)優(yōu)秀的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，又要充分體現(xiàn)時(shí)代精神和創(chuàng)新精神。教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)管理、加強(qiáng)課外輔導(dǎo)，尤其應(yīng)重視學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生知識(shí)的，重視對(duì)中考、高考策略的研究。對(duì)于升學(xué)的重點(diǎn)學(xué)科——中學(xué)數(shù)學(xué)，在選擇整合和傳統(tǒng)教學(xué)上，更要考慮教學(xué)的實(shí)際效果。

5.7 信息技術(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)的整合將成為數(shù)學(xué)教學(xué)革新的主流美國(guó)數(shù)學(xué)教育界認(rèn)為：“在眾多促進(jìn)數(shù)學(xué)教育改革的因素中，現(xiàn)代教育技術(shù)具有最大的潛在的革命性影響。”[3]現(xiàn)代教育技術(shù)是運(yùn)用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代科技成果，通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)資源的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、利用、評(píng)價(jià)和管理，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化的理論與實(shí)踐。信息技術(shù)將為教學(xué)改革提供最佳環(huán)境，對(duì)教學(xué)理論、模式、觀念甚至教育體制產(chǎn)生深刻的變革。同時(shí)，它將極大改變數(shù)學(xué)教師的教學(xué)方法、工作方式、教學(xué)模式乃至教學(xué)觀念等。