淺析信息技術(shù)與數(shù)學(xué)“創(chuàng)景生成教學(xué)模式”

劉宗寶

摘要： “創(chuàng)景生成教學(xué)模式”是根據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論、數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)與學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)展的規(guī)律，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，改變目前數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率低下、傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)偏離，按照新課改要求建立的。其主要步驟是技術(shù)創(chuàng)景，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題合作學(xué)習(xí)，同化知識(shí)實(shí)踐探索，內(nèi)化創(chuàng)新展示成果，討論交流靈感順應(yīng)，生成技能。它能有力地提高教師素質(zhì)，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生能力。

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù)數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)景生成教學(xué)模式

1.問(wèn)題的提出與理論依據(jù)

1.1現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的提出。

崔永元在《不過(guò)如此》一書(shū)中回憶起數(shù)學(xué)說(shuō)自己有“數(shù)學(xué)恐懼癥”，他說(shuō)：“當(dāng)數(shù)學(xué)是災(zāi)難時(shí)，它什么都是，就不是數(shù)學(xué)。”多次的調(diào)查顯示，幾乎所有人都對(duì)數(shù)學(xué)感到不安和頭痛。直面大眾化的數(shù)學(xué)恐懼，教師何為？置身于新課程理念的天空下，重新審視這種現(xiàn)象應(yīng)該是每位數(shù)學(xué)教師的教研起點(diǎn)?！安灰箶?shù)學(xué)教育成為了受教育者的災(zāi)難”。

我校是一所高等職業(yè)技術(shù)教育院校，近幾年學(xué)生數(shù)學(xué)水平差，并且基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)習(xí)興趣不高，對(duì)數(shù)學(xué)課有明顯的對(duì)立情緒。建立良好的課堂心理氛圍，有利于縮短師生間的心理距離，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生保持最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而提高教學(xué)效率。

1.2《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

新課程理念強(qiáng)調(diào)，通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)把新的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，使之獲得明確的意義?！扒榫硠?chuàng)設(shè)”已成為數(shù)學(xué)新課程點(diǎn)擊頻率最高的詞匯之一。創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的情境，拉近學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的距離，讓學(xué)生在情境中主動(dòng)地學(xué)習(xí)，生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí)，成為教師課堂教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)。

1.3改變數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)偏差的需要。

傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程體系的邏輯性、系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性成了課程設(shè)置和教材編排的首要原則，加上傳統(tǒng)文化造成應(yīng)試教育的影響，使教學(xué)過(guò)分強(qiáng)調(diào)按形式邏輯要求進(jìn)行推理論證的作用，忽視經(jīng)驗(yàn)材料的數(shù)學(xué)組織化和數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用兩個(gè)過(guò)程教學(xué)，更加劇了這種影響。造成了學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，思維形式單一，解決實(shí)際問(wèn)題能力差，反而加重了學(xué)生課業(yè)學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，降低了課堂教學(xué)效率等弊端。

1.4依據(jù)建構(gòu)主義理論。

建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，就是強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中的認(rèn)知主體作用，又不忽視教師的主導(dǎo)作用。教師是“意義建構(gòu)”的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的提供者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體，是意義主動(dòng)建構(gòu)者，而不是知識(shí)的被動(dòng)接受者和被灌輸?shù)膶?duì)象。教師應(yīng)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)包含圖形、圖像、聲音等其他多媒體信息，能夠?yàn)閷W(xué)生更有效地創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境，可以更強(qiáng)烈地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以更全面、更方便地揭示新、舊知識(shí)之間聯(lián)系的線索，還可以提供“自我協(xié)商”和“交際協(xié)商”的“人機(jī)對(duì)話”環(huán)境，從而更能為學(xué)生實(shí)現(xiàn)“意義建構(gòu)”創(chuàng)造良好的條件。

1.5依據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的規(guī)律。

數(shù)學(xué)創(chuàng)新源于數(shù)學(xué)問(wèn)題，問(wèn)題是數(shù)學(xué)的心臟，是思維的出發(fā)點(diǎn)。一個(gè)高質(zhì)量的問(wèn)題能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，樹(shù)立學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，而數(shù)學(xué)問(wèn)題的產(chǎn)生離不開(kāi)一定數(shù)學(xué)情境，因此培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力，離不開(kāi)數(shù)學(xué)情境的精心創(chuàng)設(shè)。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)與提出問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生反思應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)，為學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來(lái)發(fā)展提供更好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，使他們獲得更高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供必要的數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。

學(xué)生的數(shù)學(xué)能力不是一下子就形成的，是循序漸進(jìn)的過(guò)程。數(shù)學(xué)產(chǎn)生于“直觀”和“實(shí)驗(yàn)”，而且無(wú)論怎樣的邏輯推理，觀察與實(shí)驗(yàn)的方法仍是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的重要方法。因此，數(shù)學(xué)也是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)，需要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、歸納、類(lèi)比、猜想等思維方法去發(fā)現(xiàn)知識(shí)、創(chuàng)造數(shù)學(xué)思想，并開(kāi)拓新的領(lǐng)域。

1.6基于信息技術(shù)與課程整合思想的原則。

信息技術(shù)與課程整合是指在課程教學(xué)過(guò)程中把信息技術(shù)、信息資源、信息方法、人力資源和課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，共同完成課程教學(xué)任務(wù)的一種新型的教學(xué)方式。信息技術(shù)與課程整合不是一朝一夕的事，而是經(jīng)過(guò)許多中間過(guò)程的，最終將信息技術(shù)作為輔助學(xué)習(xí)的高級(jí)認(rèn)知工具，并帶動(dòng)教育的全面改革。構(gòu)建基于課程整合的數(shù)學(xué)教學(xué)模式要充分利用教育技術(shù)的優(yōu)秀成果，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)恼戏绞?，?qiáng)調(diào)將信息技術(shù)認(rèn)知工具的作用，加強(qiáng)整合的深度，而不是僅僅將信息技術(shù)作為演示的工具。

2.教學(xué)模式的內(nèi)容與過(guò)程展示

2.1創(chuàng)景生成課堂教學(xué)模式。

教師運(yùn)用多媒體再現(xiàn)或創(chuàng)設(shè)具有情緒色彩、具體生動(dòng)的形象或場(chǎng)景，激起學(xué)生的真實(shí)情感，給學(xué)生以深刻的印象，促進(jìn)學(xué)生全方位學(xué)習(xí)。利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，改善了學(xué)習(xí)環(huán)境，擴(kuò)展了課堂互動(dòng)空間，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生參與評(píng)價(jià)，提高了課堂時(shí)效，為廣大師生所認(rèn)同。通過(guò)創(chuàng)設(shè)直觀情境，促進(jìn)概念形成；創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)情境，突破教學(xué)難點(diǎn)。

這種教學(xué)模式要求教師先思考和擬定整合模式的設(shè)計(jì)原則，在情景創(chuàng)設(shè)中實(shí)現(xiàn)與教學(xué)整合，從而體現(xiàn)課改的一個(gè)重要目標(biāo)——在教給學(xué)生存量知識(shí)同時(shí)，必須關(guān)注其個(gè)性、興趣、態(tài)度、情感、價(jià)值觀的培養(yǎng)。具體介紹如下。

2.1.1技術(shù)創(chuàng)景，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)教學(xué)情景，目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立學(xué)習(xí)的心理傾向。所創(chuàng)設(shè)的情景一定要與要講授的概念有關(guān)，可以是與概念相關(guān)的生活實(shí)例、資料，可以是一些例子，也可以是用以明示該概念與其他概念關(guān)系（上位、下位、并列組合）的先行組織者等。在概念學(xué)習(xí)之前，教師要向?qū)W生闡明本課的目的是通過(guò)尋找其本質(zhì)屬性界定某一概念。

2.1.2合作學(xué)習(xí)，同化知識(shí)。

明確了本課的目的后，可以讓學(xué)生用幾何畫(huà)板做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用教師編好的課件獨(dú)立探索，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)概念包含的本質(zhì)特征、規(guī)律形成的原理。教師按照一定的分組策略將學(xué)生分成若干個(gè)小組，或者由學(xué)生自行分組，小組人數(shù)以4—5人為佳。小組成員一起討論研究的方法、進(jìn)度，以及小組成員的分工，制定研究計(jì)劃表和數(shù)據(jù)記錄表。

教師選擇一些肯定性例子（具備概念所有屬性的例子）和否定性例子（不具備或不完全具備概念屬性的例子），然后呈現(xiàn)給學(xué)生，讓他們把相似的歸為一類(lèi)，并找出其共同屬性（即歸類(lèi)理由）。讓學(xué)生思考分析問(wèn)題，提取問(wèn)題中的已知條件、未知條件和要求的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生討論解決該問(wèn)題需要用到的數(shù)學(xué)概念和規(guī)律，確定解決問(wèn)題的概念和規(guī)律。如果低年級(jí)學(xué)生的分析能力不夠強(qiáng)，則可以先呈現(xiàn)肯定性例子，讓學(xué)生提取其中的共同屬性，再呈現(xiàn)否定性例子，剔除非本質(zhì)屬性，引起學(xué)生對(duì)本質(zhì)屬性的注意，加強(qiáng)對(duì)本質(zhì)屬性的認(rèn)識(shí)。從而同化知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2.1.3實(shí)踐探索，內(nèi)化創(chuàng)新。

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索。每個(gè)小組成員根據(jù)自己的任務(wù)分工，學(xué)習(xí)自己未掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，并開(kāi)始收集與解決問(wèn)題相關(guān)的信息。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)新的數(shù)學(xué)知識(shí)、查找所需的信息，逐步建構(gòu)起關(guān)于該領(lǐng)域知識(shí)結(jié)構(gòu)原形，并形成自主思維的能力與習(xí)慣。教師幫助學(xué)生判斷所查信息的有效性。

當(dāng)學(xué)生已提出足夠多的方案后，讓小組成員匯報(bào)本組提出的方案。教師收集、匯總學(xué)生的方案，并把全部方案展示給全體學(xué)生，選出其中不同的方案后，讓學(xué)生用邏輯推理的方法淘汰不可能的方案，進(jìn)一步篩選出可能方案。學(xué)生將新知內(nèi)化為自己的東西，并開(kāi)始創(chuàng)新。

2.1.4展示成果，討論交流。

學(xué)生搜索到所需的信息后，回到小組，與其他小組成員一起交流所找到的信息，該領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)，以及自己關(guān)于解決問(wèn)題的見(jiàn)解，并用查到的信息完成數(shù)據(jù)表。如果交流發(fā)現(xiàn)有不恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不充分，則需要重新查找數(shù)據(jù)。

當(dāng)學(xué)生把所有的屬性都羅列出來(lái)后，要求學(xué)生給這組例子取一個(gè)名稱(chēng)，思考如何用這些屬性來(lái)表述這個(gè)名稱(chēng)。此時(shí)教師不要對(duì)任何學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，要鼓勵(lì)他們多思考、多說(shuō)。

2.1.5靈感順應(yīng)，生成技能。

教師可以用問(wèn)題來(lái)激勵(lì)學(xué)生回憶、反思、討論自己概念化的過(guò)程，如“請(qǐng)回憶一下你們得出這一定義的過(guò)程，你們是怎么確定其主要特征的”，從而提高其思維能力，同時(shí)也激發(fā)靈感的產(chǎn)生和對(duì)新數(shù)學(xué)模式的圖式建構(gòu)，順應(yīng)新知。可以呈現(xiàn)一些比較復(fù)雜的例子，讓學(xué)生應(yīng)用概念進(jìn)行分類(lèi)，進(jìn)行類(lèi)比性的題型訓(xùn)練，加深他們對(duì)概念的理解和鞏固新的解題技能。

3.“創(chuàng)景生成教學(xué)模式”使用的結(jié)果與價(jià)值

3.1提高教師素質(zhì)，教師有了全新的教學(xué)觀念。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的獲取已不會(huì)也不可能單一的是學(xué)校課堂這一渠道。而信息技術(shù)提供給數(shù)學(xué)的，從廣義是來(lái)說(shuō)，都是我們數(shù)學(xué)課程的資源。在這個(gè)基礎(chǔ)上，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合中，我們必須樹(shù)立新的教學(xué)觀念。我們應(yīng)該確立為學(xué)生服務(wù)的意識(shí)，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的伙伴、參與者、引導(dǎo)者和組織者，而不再是學(xué)生學(xué)習(xí)的主宰者。我們的教學(xué)方式應(yīng)服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)方式；所傳授的知識(shí)與要與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活世界密切聯(lián)系；幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)的個(gè)人意義；激勵(lì)學(xué)生完成富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)；營(yíng)造融洽和諧的學(xué)習(xí)氛圍。在這些觀念中，教師與學(xué)生的關(guān)系是主導(dǎo)與主體的關(guān)系，教師的教學(xué)是以學(xué)生的發(fā)展作為根本目的和出發(fā)點(diǎn)的。在這些觀念下的數(shù)學(xué)教學(xué)，更多的是師生互動(dòng)的教學(xué)。

3.2優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)有效性。

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，以提出問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題為切入口，以解決問(wèn)題為載體，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境為媒介，思維轉(zhuǎn)化為主導(dǎo)，能力培養(yǎng)為目標(biāo)，在教師的有效啟發(fā)誘導(dǎo)下，通過(guò)學(xué)生主體的積極思維，達(dá)到輕松、熟練地掌握知識(shí)，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的心理品質(zhì)和學(xué)習(xí)能力、個(gè)體層次差異、數(shù)學(xué)教育發(fā)展的前瞻性，充分考慮各個(gè)層次學(xué)生的情況組織教學(xué)，因而極大地調(diào)動(dòng)各個(gè)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生由原來(lái)的害怕數(shù)學(xué)，變成了樂(lè)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，并對(duì)數(shù)學(xué)科目產(chǎn)生濃厚的興趣。

3.3培養(yǎng)學(xué)生能力，學(xué)生有了全新的學(xué)習(xí)方式。

3.3.1我們利用數(shù)學(xué)軟件讓學(xué)生做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”，體現(xiàn)了“做中學(xué)”的教學(xué)思想。這種新型的教學(xué)模式取代以前主要靠我們講授、板書(shū)的灌輸式教學(xué)模式。由于教學(xué)過(guò)程主要是讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，因此教師在備課時(shí)考慮的應(yīng)該是如何組織學(xué)生進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和交流。在以往的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師往往只強(qiáng)調(diào)“定理證明”這一教學(xué)環(huán)節(jié)（邏輯思維過(guò)程），而不太考慮學(xué)生直接的感性經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)思維致使學(xué)生難以理解幾何的概念與幾何的邏輯。軟件可以幫助學(xué)生在動(dòng)態(tài)中去觀察、探索和發(fā)現(xiàn)對(duì)象之間的數(shù)量變化關(guān)系與結(jié)構(gòu)關(guān)系，因而能充當(dāng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的有效工具，使學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)從“聽(tīng)數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白鰯?shù)學(xué)”。

3.3.2倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和研究學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)和研究學(xué)習(xí)是新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們?cè)谄綍r(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué)中很少有機(jī)會(huì)，也很難讓學(xué)生進(jìn)行自主性和研究性的學(xué)習(xí)。而信息技術(shù)給了學(xué)生廣闊的天地，讓學(xué)生不僅有機(jī)會(huì)而且有時(shí)間去進(jìn)行研究性的學(xué)習(xí)。不管需要什么樣的材料，都能在網(wǎng)上輕松地找到。運(yùn)用電腦我們可以找到大量的可用數(shù)學(xué)知識(shí)研究解決的課題，使研究性學(xué)習(xí)在時(shí)間和空間上得以突破；探索型教學(xué)平臺(tái)整合進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)后，使數(shù)學(xué)問(wèn)題的研究朝著開(kāi)放與服務(wù)方面前進(jìn)。

3.3.3培養(yǎng)了學(xué)生的信息處理能力。當(dāng)前的社會(huì)，信息量大的驚人，每天產(chǎn)生的信息很多很多，如何在眾多的信息中尋找自己需求的東西，要求學(xué)生掌握一定的信息處理能力。通過(guò)教學(xué)模式改革，學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體和知識(shí)的探索者。自主學(xué)習(xí)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)組織、學(xué)會(huì)協(xié)作、學(xué)會(huì)思考和交流。

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