新課程理念下現(xiàn)代信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

戴衛(wèi)群

摘要：現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用正在對(duì)數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式等方面產(chǎn)生深刻的影響。利用現(xiàn)代信息技術(shù)能呈現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段難以呈現(xiàn)的內(nèi)容，改變教師的教學(xué)方式，讓教師由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)能力的指導(dǎo)者和輔導(dǎo)者；能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率；能改變師生交流環(huán)境，讓師生有平等的思想交流平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：新課程：現(xiàn)代信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673－2111(2009)03－092－03

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用正在對(duì)數(shù)學(xué)課程的內(nèi)容、數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式等方面產(chǎn)生深刻的影響。高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，應(yīng)提倡利用信息技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器等進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)代化信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的整合是時(shí)代發(fā)展的需要。教學(xué)內(nèi)容、手段與方法、學(xué)習(xí)的方法等都隨時(shí)代的發(fā)展而發(fā)展。社會(huì)的進(jìn)步對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出了新的要求，同時(shí)也為教學(xué)提供新的技術(shù)手段，為學(xué)習(xí)提供新的學(xué)習(xí)方式。下面結(jié)合本人兩年來(lái)在新課程實(shí)驗(yàn)中的課例談?wù)勎覍?duì)信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用中的一些認(rèn)識(shí)。

一、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)整合數(shù)學(xué)課程內(nèi)容。讓教師的“教”活起來(lái)，真正體現(xiàn)學(xué)生主體思想

運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，加上教師的精講與啟發(fā)，再結(jié)合學(xué)生的自主探索、質(zhì)疑、問(wèn)難和討論，使學(xué)生通過(guò)身臨其境的直觀感受和仔細(xì)觀察，從而得出正確的結(jié)論，改變了過(guò)去那種光靠教師“灌”，學(xué)生被動(dòng)接受的形式，有效的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。

(一)利用信息技術(shù)可以呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，變抽象的知識(shí)為具體、形象的知識(shí)。

數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力?，F(xiàn)代信息技術(shù)可以通過(guò)多媒體把抽象的知識(shí)變?yōu)榫唧w、形象的知識(shí)，然后展示給學(xué)生，使其能從中體驗(yàn)形象與抽象的關(guān)系，從而更好地理解與掌握抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)。中學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)變化或是新鮮有趣的事物比較敏感，根據(jù)這一特點(diǎn)，我們可以把理論和事列制成課件，充分利用課件的“動(dòng)態(tài)”功能，將教學(xué)內(nèi)容由靜止變?yōu)閯?dòng)態(tài)，創(chuàng)設(shè)積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，有效地吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)認(rèn)識(shí)技能。

例如在必修2立體幾何的教學(xué)中，學(xué)生在剛學(xué)習(xí)空間幾何體的三視圖時(shí)，比較難理解“光線從幾何體的前面向后面、左面向右面、上面向下面正投影，得到三種投影圖。”這句話的含義。利用《幾何畫板》的動(dòng)態(tài)性和形象性，可以創(chuàng)造一個(gè)實(shí)際“操作”幾何圖形的環(huán)境。如圖，通過(guò)讓學(xué)生觀察光線從六棱錐的前面向后面正投影，得到投影圖A—這就是六棱錐的正視圖；第二種是光線從六棱錐的左面向右面正投影，得到投影圖B—這就是六棱錐的側(cè)視圖；第三種是光線從六棱錐的上面向下面正投影，得到投影圖—這就是六棱錐的府視圖。通過(guò)觀察，有些學(xué)生還形象地概括出幾何體的三視圖實(shí)際上是分別把幾何體從前往后、從左往右、從上往下“壓縮”，畫出“壓縮”后的圖形即為幾何體的“三視圖”。

(二)利用信息技術(shù)(數(shù)學(xué)軟件)進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探究數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì)。

在高中數(shù)學(xué)里有很多定理、性質(zhì)、規(guī)律和結(jié)論，實(shí)際上數(shù)學(xué)家往往先通過(guò)一定的探索工作進(jìn)行觀察分析，然后歸納整理、猜想出命題的形式結(jié)論，最后通過(guò)證明達(dá)到數(shù)學(xué)知識(shí)的拓展。如果直接將結(jié)論告之學(xué)生，學(xué)生在理解上很可能會(huì)產(chǎn)生困難，只能無(wú)奈地接受。優(yōu)秀的數(shù)學(xué)軟件能為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以對(duì)一些函數(shù)圖象的類型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察、歸納得出規(guī)律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親歷整個(gè)數(shù)學(xué)探索的過(guò)程，始終處于主體地位，有利于發(fā)揮學(xué)生的想象空間，對(duì)所實(shí)驗(yàn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題必然有相當(dāng)深刻的認(rèn)識(shí)。

例如必修3《函數(shù)y＝Asin(wx＋Φ)的圖象》一節(jié)，教師可先創(chuàng)設(shè)好演示軟件(用《幾何畫板》)，告訴學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)w、Φ、A的不同值引起圖象的變化，再讓學(xué)生對(duì)w、Φ、A的值自由輸入，得出相應(yīng)的圖象，再變換三個(gè)值的先后輸入順序反復(fù)實(shí)驗(yàn)、探索，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)規(guī)律。可以讓個(gè)人自己實(shí)驗(yàn)，也可小組合作共同實(shí)驗(yàn)，再互相交流、探討，每位學(xué)生都親歷實(shí)踐，探討必然勇躍參與，使自己的認(rèn)識(shí)不斷完善與提高，激發(fā)學(xué)生的求知欲，自主學(xué)習(xí)的能力得以培養(yǎng)。

(三)利用信息技術(shù)搭建理解數(shù)學(xué)知識(shí)的平臺(tái)

傳統(tǒng)的教學(xué)中，數(shù)學(xué)知識(shí)的難點(diǎn)、重點(diǎn)主要靠教師講解、啟發(fā)、分析。學(xué)生理解的程度如何，純粹看個(gè)人能力。利用信息技術(shù)搭建理解數(shù)學(xué)知識(shí)的平臺(tái)，過(guò)去一些難以理解甚至講不清的數(shù)學(xué)問(wèn)題，借助先進(jìn)的數(shù)學(xué)軟件，一動(dòng)就清楚明白，一看就豁然開朗。從感覺(jué)到理解，從意會(huì)到表達(dá)，從猜想到證明，促進(jìn)數(shù)學(xué)變式教學(xué)。對(duì)于數(shù)學(xué)概念的教學(xué)，利用先進(jìn)的數(shù)學(xué)CAI軟件可以刨設(shè)有效的數(shù)學(xué)情境，將抽象的概念直觀化，使學(xué)生理解更深刻。

例如在必修1探究指數(shù)函數(shù)y=a^x的圖像和性質(zhì)的教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)，由于技術(shù)條件的限制，通常是在教師(或教科書)的要求下，學(xué)生用“描點(diǎn)法”(甚至只有教師用“描點(diǎn)法，在黑板上畫圖，而學(xué)生并不動(dòng)手)作出有限的幾個(gè)特殊函數(shù)的圖像，然后就讓學(xué)生觀察這幾個(gè)圖像來(lái)討論。在這樣的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于為什么要畫這幾個(gè)函數(shù)的圖像，為什么有限的幾個(gè)函數(shù)圖象就可以代表一般的函數(shù)的圖象，為什么要把底數(shù)a分為0＜a＜1和a＞1這兩類等，都是不得而知的。為了使學(xué)生能夠主動(dòng)研究指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì)，教師可以充分利用信息技術(shù)提供互動(dòng)環(huán)境，先引導(dǎo)學(xué)生隨意地取a的值(不一定是2，3等簡(jiǎn)單函數(shù))，并在同一個(gè)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)畫出它們的圖象，然后再通過(guò)底數(shù)a的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化展示函數(shù)圖象的分布情況，這樣就會(huì)使學(xué)生比較容易地概括出函數(shù)性質(zhì)。

(四)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，讓教師由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)能力的指導(dǎo)者和輔導(dǎo)者。

在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，教師是教學(xué)中的主導(dǎo)者，集教學(xué)內(nèi)容的傳播者、教學(xué)策略的設(shè)計(jì)者、學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)者等多種角色為一體。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情況下，借助于他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料、媒體，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)作為一種輔導(dǎo)教育的手段和工具被引入教學(xué)過(guò)程中，教師的角色發(fā)生了變化?，F(xiàn)代教育技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，要求學(xué)生有更高的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)能力，教師不能再把傳遞知識(shí)作為自己的主要任務(wù)和目的，要著教會(huì)學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”，使學(xué)生的中心由“教”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)”，教師在教學(xué)中的地位也由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者、輔助者。

二、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)

(一)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)心態(tài)。

利用現(xiàn)代教育技術(shù)的形象化和多樣化，把學(xué)科內(nèi)容與優(yōu)美的藝術(shù)形式結(jié)合起來(lái)，展示給學(xué)生，引起學(xué)生的興趣和注意，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，并創(chuàng)造條件，逐步促進(jìn)各種非智力因素的發(fā)展，幫助他們克服畏難情緒，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和勇氣，使這些非智力因素轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，發(fā)展并形成良好的學(xué)習(xí)心態(tài)，以滿足他們學(xué)習(xí)和身心發(fā)展的需求。

(二)在促進(jìn)知識(shí)的遷移，形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu)過(guò)程中，選用適宜的電教媒體促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

心理學(xué)認(rèn)為，遷移的實(shí)質(zhì)是概括，遷移是靈活的運(yùn)用知識(shí)的基礎(chǔ)，在教學(xué)中教師通過(guò)選擇和設(shè)計(jì)內(nèi)在邏輯聯(lián)系密切，便于加強(qiáng)比較，便于進(jìn)行概括的多媒體課件，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的遷移，由于有序地提供合適的電教媒體作為思維材料，學(xué)生有了正確的思維方向，運(yùn)用“遷移”認(rèn)識(shí)了知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，推導(dǎo)出新的知識(shí)，建立新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)學(xué)會(huì)了遷移的學(xué)習(xí)方法。

(三)信息技術(shù)的交互控制，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，提高學(xué)生練習(xí)的質(zhì)量

在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生課后的作業(yè)一種是老師從課本相應(yīng)章節(jié)后面勾一些相關(guān)習(xí)題，或者從相應(yīng)練習(xí)冊(cè)上勾出一些題目，然后學(xué)生將這些作業(yè)做在作業(yè)本上。這樣做的一個(gè)弊端是學(xué)生需要抄寫題目，浪費(fèi)了學(xué)習(xí)的時(shí)間。

利用多媒體交互性，可編寫出一系列有針對(duì)性的課件，比如在教學(xué)過(guò)程中，編各種形式的選擇題、填空題、是非題等，由軟件來(lái)判斷學(xué)生解答的正確與否，根據(jù)練習(xí)的情況，給予必要表?yè)P(yáng)鼓勵(lì)或重復(fù)練習(xí)等，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)揮主體作用，通過(guò)討論、合作學(xué)習(xí)，相互解答，使整堂課處于層層推進(jìn)，學(xué)生情趣交融，由“被動(dòng)型”學(xué)習(xí)變?yōu)椤爸鲃?dòng)型”學(xué)習(xí)。其效果非常之好，傳統(tǒng)方法不可比擬。它的最大成功之處在于化學(xué)習(xí)被動(dòng)為主動(dòng)，通過(guò)帶娛樂(lè)性的人機(jī)交流，能輕松鞏固已學(xué)知識(shí)，從而切實(shí)激發(fā)學(xué)生發(fā)自內(nèi)身學(xué)習(xí)興趣，真正做到“減負(fù)提素”之目的。

(四)圖形計(jì)算器的應(yīng)用，讓學(xué)生從繁雜的計(jì)算中脫離出來(lái)，可以用更多的時(shí)間和精力去探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

新課程教學(xué)中，由于有圖形計(jì)算器和計(jì)算機(jī)這些信息技術(shù)工具，就使得運(yùn)算繁雜、作圖困難、數(shù)據(jù)處理難度大的問(wèn)題，特別是一些具有真實(shí)背景的實(shí)際問(wèn)題的解決成為可能．借助圖形計(jì)算器，將實(shí)驗(yàn)、嘗試、模擬、猜想、檢驗(yàn)、調(diào)控、運(yùn)算、推理、證明等作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要方式，更加重視學(xué)生的親身實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)高層次數(shù)學(xué)思維，提高數(shù)學(xué)思考力度．使數(shù)學(xué)的本質(zhì)(即數(shù)學(xué)是關(guān)于模式的科學(xué))得到了實(shí)現(xiàn)的可能性。所以圖形計(jì)算器與數(shù)學(xué)教學(xué)的結(jié)合無(wú)論是從數(shù)學(xué)的本體論來(lái)看，還是從數(shù)學(xué)教學(xué)的認(rèn)識(shí)過(guò)程來(lái)看，都給學(xué)生提供了一種全新的解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方案。

三、運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)。改變師生交流環(huán)境，讓師生有平等的思想交流平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)是師生學(xué)習(xí)、交流的平臺(tái)，E—mail、QQ、博客已成為師生交流的新途徑。學(xué)生之間和師生之間可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流。比如，在接一個(gè)新班時(shí)，我會(huì)把我的QQ號(hào)碼和郵箱地址給學(xué)生，告訴他們課下如果有什么問(wèn)題可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和我討論。學(xué)生會(huì)把他們的數(shù)學(xué)問(wèn)題，對(duì)數(shù)學(xué)課的看法以及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的困難寫在QQ留言里或者發(fā)送到我的郵箱里。如果我上線，我就可以立即幫助他們。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，師生之間的距離拉近了，我們成了無(wú)話不談的好朋友。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣有了，我教起來(lái)輕松了，學(xué)生學(xué)起來(lái)快樂(lè)了。

信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的使用只是教學(xué)手段之一，并不是教學(xué)的目的，目的是更好地使學(xué)生理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)，提高課堂效率。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中恰到好處地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行形象、生動(dòng)的描述，能從不同角度以不同方式展現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律，突破時(shí)間、空間、抽象、宏觀、微觀的限制，讓學(xué)生充分感受、理解知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，開拓學(xué)生視野，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。我相信，只要信息技術(shù)運(yùn)用得恰當(dāng)，必定能為新課程改革“插翅添翼”。