用好信息技術(shù) 發(fā)展數(shù)學(xué)能力

李靜莉

山西省晉城市陵川縣教師進(jìn)修學(xué)校陵川048300

優(yōu)良的數(shù)學(xué)能力是建立在準(zhǔn)確掌握數(shù)學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)之上，形成的準(zhǔn)確、清晰、靈活、深刻地解決問(wèn)題的良好思維習(xí)慣。中學(xué)生的思維方式正處在由具體形象思維向抽象邏輯思維的過(guò)渡階段。所以我們要解決數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性與學(xué)生思維發(fā)展水平之間的矛盾，就必須在數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性與學(xué)生思維的形象性之間架起一座橋梁。

傳統(tǒng)教學(xué)中，一支粉筆和一張嘴的單一講課形式已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)教育的發(fā)展，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，教育教學(xué)的形式和手段也在發(fā)生著變化。信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用為教學(xué)方法的改革注入了新鮮血液，它正以其極大的優(yōu)越性，為越來(lái)越多的教師所采用。通過(guò)多年的實(shí)踐我發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)正是輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的一座現(xiàn)代化的橋梁，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)發(fā)展，能起到很重要的作用。我認(rèn)為信息技術(shù)在以下幾方面能很好地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。

1.通過(guò)圖文聲像增強(qiáng)學(xué)生注意力

注意力是一個(gè)人積極探究某種事物或愛(ài)好某種活動(dòng)的傾向，積極的思想活動(dòng)是建立在濃厚的學(xué)習(xí)興趣和豐富的情感基礎(chǔ)上的。信息技術(shù)以其鮮明的圖象，生動(dòng)的形象和靈活多變的特點(diǎn)引起學(xué)生的注意，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。從心理學(xué)角度看，利用信息技術(shù)教學(xué)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，更適合現(xiàn)代中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和思維方式，如果只是依靠耳聽(tīng)，只有25%的信息被保留下來(lái)，如果只是看，有45%的信息被保留下來(lái)，如果眼耳并用，視聽(tīng)結(jié)合，則被保留下來(lái)的信息可達(dá)75%，利用信息技術(shù)輔助教學(xué)，學(xué)生眼、耳、手、腦并用，更利于知識(shí)的接受和掌握。在學(xué)習(xí)《圓》時(shí)，我用多媒體設(shè)計(jì)出各種各樣的演示，吸引學(xué)生，讓學(xué)生領(lǐng)略其中的美，學(xué)生在動(dòng)態(tài)的演示中注意力十分集中，學(xué)習(xí)興趣大增，很好地掌握了《圓》這一章的內(nèi)容。可見(jiàn)，信息技術(shù)對(duì)增強(qiáng)學(xué)生注意力有十分明顯的作用。

2.通過(guò)色彩動(dòng)畫培養(yǎng)學(xué)生的觀察力

觀察能力是一種特殊的、發(fā)展水平較高的知覺(jué)能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是提高學(xué)生其他能力的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師畫的圖是靜止的、黑白的，而用信息技術(shù)作畫是動(dòng)態(tài)的、彩色的，從感官上就能引起學(xué)生的注意，從而產(chǎn)生濃厚的興趣，并會(huì)積極、主動(dòng)的思維通過(guò)觀察可以獲得豐富的感性材料，從而進(jìn)一步思維，揭示事物的本質(zhì)規(guī)律奠定基礎(chǔ)。

如在教學(xué)“線段、射線、直線”課程內(nèi)容時(shí)，通過(guò)在屏幕上顯示一個(gè)亮點(diǎn)，然后，從亮點(diǎn)向右射出一條水平線，使學(xué)生看后馬上就能悟出射線是怎么形成的；用不同色彩在射線上閃爍出第二個(gè)亮點(diǎn)間的一部分，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這就是線段，線段上有兩個(gè)端點(diǎn)；將左邊一個(gè)端點(diǎn)向左延伸，就形成了一條直線；將直線向左右兩邊適當(dāng)延伸后，問(wèn)學(xué)生直線還可以向兩邊延伸嗎？以此引導(dǎo)學(xué)生想象出直線無(wú)限長(zhǎng)、不可度量、沒(méi)有端點(diǎn)。通過(guò)這樣的直觀教學(xué)，讓學(xué)生在觀察中將那些看似靜止的、孤立的事物活動(dòng)起來(lái)，從而使學(xué)生獲得正確、清晰的幾何概念。對(duì)于思維敏捷的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他同時(shí)還會(huì)對(duì)直線、射線、線段進(jìn)行比較，找出異同點(diǎn)，進(jìn)行記憶。

數(shù)學(xué)中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都不是孤立存在的，而是縱橫關(guān)聯(lián)與發(fā)展的，特別是在幾何知識(shí)的教學(xué)中新舊知識(shí)的聯(lián)系尤為突出。由于幾何知識(shí)的抽象性和學(xué)生思維的局限性，學(xué)生對(duì)新知難以深刻理解，因此在課堂教學(xué)中我們有必要在新舊知識(shí)的關(guān)聯(lián)處引入信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生在觀察過(guò)程中，對(duì)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通，形成自己的一套知識(shí)體系和思維習(xí)慣。

在信息技術(shù)中教會(huì)學(xué)生善于觀察就能打開(kāi)學(xué)生智慧的“天窗”，從而提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

3.通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新力

信息技術(shù)技術(shù)集音、像、動(dòng)畫于一體，生動(dòng)形象，在吸引學(xué)生的注意與創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境方面，具有其它教學(xué)手段所不可比擬的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)用信息技術(shù)輔助教學(xué)，可以營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，開(kāi)發(fā)潛力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生能夠從不同方面不同角度不同層次去進(jìn)行思考，去尋找不同的解法。一題多解、一題多變，在解題過(guò)程中發(fā)展發(fā)散思維和變異思維，在變異過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)造性。從而促進(jìn)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)探索和創(chuàng)新精神，提高教學(xué)效率。利用數(shù)學(xué)學(xué)科本身的邏輯性強(qiáng)，非常嚴(yán)密的特點(diǎn)，利用信息技術(shù)的表現(xiàn)力，采用變式教學(xué)，層層遞進(jìn)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與的積極性，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)生情趣交流，由“被動(dòng)型”學(xué)習(xí)變?yōu)椤爸鲃?dòng)型”學(xué)習(xí)。實(shí)踐表明，應(yīng)用信息技術(shù)教學(xué)是一種高效率的現(xiàn)代化教學(xué)手段，它讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中始終保持興奮、愉悅、渴求上進(jìn)的心理狀態(tài)，它對(duì)學(xué)生主體性的發(fā)揮、創(chuàng)新意識(shí)和探索精神的培養(yǎng)起著重要作用。

4.通過(guò)共用電腦提升學(xué)生合作力

在數(shù)學(xué)教學(xué)中利用信息技術(shù)，不僅能促進(jìn)學(xué)生智力因素和非智力因素的有機(jī)結(jié)合，而且還能培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和分析解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生之間的合作能力，為大面積提高數(shù)學(xué)能力奠定基礎(chǔ)。發(fā)展以學(xué)生為中心的合作學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的交互能力為學(xué)生的合作學(xué)習(xí)提供了可能。在用信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)課中，把學(xué)生分成2~3個(gè)人一個(gè)小組，每組共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)。教師提供問(wèn)題，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)提供的環(huán)境，積極思考、討論，動(dòng)手演算，解答問(wèn)題。例如，幾何畫板提供了一個(gè)十分理想的讓學(xué)生積極的探索問(wèn)題的“做數(shù)學(xué)”的環(huán)境，學(xué)生完全可以利用它來(lái)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣就能在問(wèn)題解決過(guò)程中理解和掌握抽象的數(shù)學(xué)概念，使得學(xué)生獲得真正的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，而不僅僅是一些抽象的數(shù)學(xué)結(jié)論。在計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)情境中，學(xué)生找到了“做”數(shù)學(xué)的工具與手段，可以自主地在“問(wèn)題空間”里進(jìn)行探索，來(lái)“做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”。在這種小組合作學(xué)習(xí)的模式下，教師將更多的探索、分析、思考的任務(wù)交給學(xué)生去完成，教師在教室里的角色更象學(xué)生的輔導(dǎo)者或幫助者。他們?cè)O(shè)置環(huán)境，幫助學(xué)生提出問(wèn)題并進(jìn)行探索，刺激學(xué)生解答問(wèn)題，并為學(xué)生提供他們需要使用的工具與資源，以便學(xué)生能夠建構(gòu)知識(shí)。教師不可能——也不應(yīng)該期望——完全掌握與某個(gè)主題有關(guān)的內(nèi)容，他們需要知道的是如何引導(dǎo)學(xué)生，如何問(wèn)學(xué)生一些探試性的問(wèn)題，如何使學(xué)生與有關(guān)的資源聯(lián)系起來(lái)，如何提供給他們存儲(chǔ)、操縱與分析信息的工具。在這種合作學(xué)習(xí)的模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程真正成為了進(jìn)行探索，解答問(wèn)題的提高合作能力的過(guò)程。

5.通過(guò)演示教學(xué)滲透數(shù)學(xué)思想力

利用信息技術(shù)進(jìn)行講解演示展現(xiàn)了教師課堂講授與演示的教學(xué)過(guò)程。它利用計(jì)算機(jī)所具有的圖像、動(dòng)畫、聲音等媒體，發(fā)揮計(jì)算機(jī)所特有的交互性將教材內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。尤其是一些不利于語(yǔ)言表達(dá)的內(nèi)容和復(fù)雜的過(guò)程或特殊的現(xiàn)象等教學(xué)內(nèi)容。比如在講“中心對(duì)稱和中心對(duì)稱圖形”這一節(jié)時(shí)，如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，就用教具進(jìn)行比劃演示，這很難把一個(gè)圖形繞著一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°后的圖像與原來(lái)的圖像的關(guān)系說(shuō)清楚，學(xué)生很難掌握。而用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，可讓圖像繞著一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和結(jié)果都保留在屏幕上，使學(xué)生清楚地觀察圖形的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程，同時(shí)也使學(xué)生的想象力、思維能力得以豐富和加強(qiáng)，這樣，學(xué)生就很容易建立起“中心對(duì)稱”的概念。

再如：在關(guān)于圓周角定理的教學(xué)中，它的數(shù)學(xué)問(wèn)題，并逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)思維，最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的。教師可以利用幾何畫板，讓學(xué)生畫出頂點(diǎn)在圓上的角，并判斷哪些是圓周角（體現(xiàn)概念外延與思維的發(fā)散過(guò)程）；用鼠標(biāo)移動(dòng)頂點(diǎn)，形成與圓心不同位置的圓周角（體現(xiàn)概念本質(zhì)和歸類思想）；猜想圓周角的度數(shù)與所對(duì)的弧的度數(shù)的關(guān)系，易證一邊通過(guò)圓心的圓周角度數(shù)等于所對(duì)的弧度的一半，移動(dòng)頂點(diǎn)的位置，易讓學(xué)生聯(lián)想到輔助線的作法，從而化歸為一邊通過(guò)圓心的圓周角（運(yùn)用猜想、分類和化歸的思想）。很明顯，幾何畫板的作用就是在易與難，明顯與隱晦之間架起了一座橋梁。又如：在學(xué)習(xí)等腰梯形的判定定理（對(duì)角線相等的梯形為等腰梯形）時(shí)，這是培養(yǎng)學(xué)生“化歸”思想的絕好的時(shí)機(jī)，教師可以通過(guò)多媒體，引導(dǎo)學(xué)生將梯形“拼”成平行四邊形（轉(zhuǎn)化、聯(lián)想的思想），從而引出幾類添加輔助線的方法（分類、聯(lián)想、化歸）?？梢?jiàn)，計(jì)算機(jī)可以真正實(shí)現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合”、“化歸”（“變同為異”、“變異為同”）的數(shù)學(xué)思想。

數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)中兩個(gè)不可分割的有機(jī)整體，數(shù)學(xué)知識(shí)是數(shù)學(xué)思想的載體，而數(shù)學(xué)思想蘊(yùn)涵于數(shù)學(xué)知識(shí)中，教師通過(guò)知識(shí)的傳授使學(xué)生充分理解并掌握數(shù)學(xué)思想，在這種模式下，計(jì)算機(jī)作為指導(dǎo)者，將傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中教師通過(guò)黑板、投影片、教具模型等媒體展示的各種信息，由計(jì)算機(jī)加工成文字、圖形、影象等資料，并進(jìn)行一些必要的處理（如動(dòng)畫），將這些資料組織起來(lái)，使學(xué)生多種感官并用，加深了知識(shí)的理解，提高了課堂利用率，也極大地促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)思想的形成。

利用信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)是教學(xué)手段現(xiàn)代化的必然趨勢(shì)。無(wú)論是教學(xué)信息的呈現(xiàn)，還是教學(xué)過(guò)程的控制，抑或教學(xué)效果的分析，甚至數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)，其良好的效果都是傳統(tǒng)教學(xué)模式難以比擬的。隨著計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中日益深入，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了它在提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力方面的巨大作用，這也為我們提供了極大的探索空間。對(duì)于這樣一個(gè)嶄新的課題，我們的摸索和嘗試才剛起步，尚有許多問(wèn)題需要我們進(jìn)一步去努力探索。讓我們共同努力，去創(chuàng)造數(shù)學(xué)教學(xué)的新天地。