淺談信息化教學(xué)與數(shù)學(xué)課程的整合

彭偉健

（廣西玉林農(nóng)業(yè)學(xué)校，廣西 玉林 537000）

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息化成為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的大趨勢，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)為核心的信息技術(shù)已成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具。計算機信息技術(shù)與傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)有一定的交叉性、繼承性、綜合性，并具有相對獨立的特點，交互性強，在課堂教學(xué)中將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科進(jìn)行整合，正是為了適應(yīng)社會的發(fā)展趨勢。它的研究與實施為學(xué)生創(chuàng)造性、主體性的發(fā)揮創(chuàng)設(shè)了良好的基礎(chǔ)，能極大地拓寬學(xué)生解決問題的思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和實踐能力，真正發(fā)揮信息技術(shù)對教育的推動作用。

在學(xué)校的教育教學(xué)中，我們充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，在數(shù)學(xué)教學(xué)中安排更多的時間讓學(xué)生去思考和理解問題更本質(zhì)的方面，學(xué)會提出問題和抽象概括，而這也恰恰符合了建構(gòu)主義的核心觀點“給學(xué)生提供活動的時（思維時間）空（思維空間），讓主體主動構(gòu)建自己的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力”。

一、借助多媒體實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的課堂演示，設(shè)計適宜的教學(xué)過程

多媒體教學(xué)是將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的一種新的教學(xué)形式，現(xiàn)代多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個最重要的特點就是直觀性和形象性，其靈活多變的形式能將文字、聲音、圖形、動畫等集于一體，其圖文聲像并茂的逼真演示效果使得教學(xué)形式活潑而生動，從而改變了傳統(tǒng)教學(xué)的呆板與單調(diào)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性與主動性，同時也提高了教學(xué)效率。

課堂教學(xué)時，可以將計算機與大屏幕投影儀連接起來，也可以在網(wǎng)絡(luò)教室中進(jìn)行。在這種模式下，傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師通過黑板、教具模型等媒體展示的各種信息，可由計算機加工成文字、圖形、影像等資料，并進(jìn)行一些必要的處理（如動畫），將這些資料組合起來。

例如在學(xué)習(xí)分段函數(shù)時，根據(jù)投寄信件的郵資與信件重量間的關(guān)系，求信件與郵資的函數(shù)關(guān)系式，并畫出這個函數(shù)的圖像。本題的函數(shù)關(guān)系式并不難求得，難點是學(xué)生該如何理解并畫出對應(yīng)的分段函數(shù)圖像。在教學(xué)中，我們可通過計算機輸入信件的數(shù)值，計算出相應(yīng)的郵資具體數(shù)值，并在屏幕上顯示出相應(yīng)的點和過這些點的圖像，學(xué)生通過對上述過程的觀察經(jīng)歷了從具體到抽象的過程，深刻地體會到數(shù)、式、形之間的關(guān)系，從而形成和獲得分段函數(shù)的概念。

在學(xué)習(xí)排列組合的知識時，我們也可以利用計算機模擬事件的發(fā)生過程設(shè)置問題情境：“如圖1，一條電路在從A處到B處接通時，可以有多少條不同的線路？”

圖1

教學(xué)中，我們可以利用Authorware軟件或PowerPoint軟件模擬線路的各種通電情況動態(tài)的演示，使學(xué)生有了比較直觀的認(rèn)識，然后再引入加法原理和乘法原理（將加法原理看作“并聯(lián)電路”，乘法原理看作“串聯(lián)電路”）（如圖2），所提問題可利用加法原理和乘法原理得以解決。

圖2

在學(xué)習(xí)三角函數(shù)y=Asin（ωx+φ）的函數(shù)圖像時，如何讓學(xué)生理解A、ω、φ在函數(shù)圖像中的作用，一直是教學(xué)中的難點。若采取傳統(tǒng)的授課方式，逐個強調(diào)A、ω、φ在函數(shù)圖像中的作用，然后在黑板上給出相應(yīng)的圖像，這樣的教學(xué)效果并不理想，學(xué)生只是被動接受學(xué)習(xí)，并不能真正理解它的變化特點。為此，我們可借助多媒體創(chuàng)設(shè)適宜學(xué)生主動學(xué)習(xí)的環(huán)境：設(shè)計一個反映三角函數(shù)y=Asin（ωx+φ）的函數(shù)圖像隨A、ω、φ的變化而變化的輔助教學(xué)軟件，通過計算機鍵入相應(yīng)的A、ω、φ，可讓計算機自動生成一條正弦函數(shù)的圖像，給學(xué)生以直觀形象。這時教師要求學(xué)生鍵入相應(yīng)的A、ω、φ，并觀察自己所輸入的數(shù)據(jù)所作出的函數(shù)圖像與前者是否一致，若完全一致，計算機就會繼續(xù)給下一個問題；若不一致，學(xué)生可根據(jù)自己所輸入的數(shù)據(jù)所確定的圖像修正數(shù)據(jù)，直到圖像與原來的圖像一致為止。這樣的教學(xué)當(dāng)然能使學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加容易。

又如，在求圓周率時，有一種方法是將圓的內(nèi)接正多邊形不斷增加，使其面積無限接近于該圓的面積，然后用此內(nèi)接正多邊形的面積近似代替該圓的面積來求圓周率，結(jié)果非常精確。這個過程我們可以利用“幾何畫板”的功能來制作課件，將教師手工畫圖變成了計算機輔助畫圖，這樣的一種演示過程既形象生動，又使學(xué)生能一目了然，印象深刻，理解起來當(dāng)然更清楚。

因此，利用多媒體進(jìn)行課堂教學(xué)，可以使抽象的數(shù)學(xué)知識以直觀的形式出現(xiàn)，能更好地幫助學(xué)生思考知識間的聯(lián)系，促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成，因為計算機的動態(tài)變化可以將形與數(shù)有機結(jié)合起來，把運動和變化展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生由形象的認(rèn)識提高為抽象的概括，這對于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣會起到很好的效果。但必須注意的是：建構(gòu)意義下的信息化教學(xué)應(yīng)該是學(xué)生在教師指導(dǎo)下輔以計算機等媒體的幫助自主參與，具有高度選擇性、探索性的一種教學(xué)活動。教師在其中仍起著主導(dǎo)作用，而且教師的觀念、方法和對教學(xué)的設(shè)計處理將直接影響到教學(xué)的質(zhì)量和效果，關(guān)系到學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)和發(fā)展。信息技術(shù)只是學(xué)生探索數(shù)學(xué)問題的一種手段和工具，而且并不是每一節(jié)課都必須用計算機信息技術(shù)來輔助教學(xué)，這要由課程內(nèi)容和性質(zhì)來決定。所以，教師必須選擇和設(shè)計好教學(xué)過程，積極應(yīng)對變化的教學(xué)方法，創(chuàng)造性地運用計算機等媒體進(jìn)行教學(xué)，體現(xiàn)信息化教學(xué)的本意：把學(xué)習(xí)的生動性還給學(xué)生，使每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力得以發(fā)揮。

二、利用計算機進(jìn)行數(shù)學(xué)知識復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)評價

由于數(shù)學(xué)知識具有較強的邏輯思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，課堂上的教學(xué)內(nèi)容不能較快地使學(xué)生掌握、吸收，一直是教學(xué)思考中的難點。為解決這一難點，我們嘗試?yán)靡恍┹o導(dǎo)軟件來復(fù)習(xí)和鞏固某些已學(xué)的知識和技能，從而提高學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的速度和準(zhǔn)確性。

對于這種課件教學(xué)的內(nèi)容，其組織可按章節(jié)來劃分知識點模塊，同時提供文字、圖形、動畫和視頻圖像，使得課件做到圖、文并茂，有利于加深學(xué)生對知識的理解。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)程度來決定進(jìn)度，針對自身情況逐步深入地復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的知識內(nèi)容，也可以選擇進(jìn)入新知識的學(xué)習(xí)。另外，教師還可以借助計算機信息容量大的優(yōu)勢，做一些編寫程序時，使計算機自動測試答題者對于某些知識點的掌握程度，從而智能地調(diào)節(jié)題型、題量，并在線調(diào)出相關(guān)知識點的輔助講解，復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。由于這種課件能夠補充課堂學(xué)習(xí)、強化概念的學(xué)習(xí)，因此，交互性好、及時反饋和足夠的耐心成為數(shù)學(xué)輔導(dǎo)課件的最大優(yōu)點。

教師還可以利用智能題庫隨意生成程度不同的、內(nèi)容相異的電子試卷，對學(xué)生進(jìn)行階段性的測試，并記錄下學(xué)生在一個時期（一個月、一學(xué)期或一學(xué)年）內(nèi)的測試情況，其結(jié)果可利用Excel軟件列出相應(yīng)的統(tǒng)計圖，從中發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的一些問題，有利于對學(xué)生進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。

三、網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下的合作學(xué)習(xí)

學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的過程，是一個充滿想象、不斷創(chuàng)新的過程，同時又是一個科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、有計劃的動手實踐過程。它有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，并且通過這種“任務(wù)驅(qū)動式”的不斷訓(xùn)練，還可以把這種解決問題的技能逐漸遷移到其它領(lǐng)域。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)學(xué)課，可以考慮把2-3個學(xué)生分成一個小組，教師提供問題，學(xué)生利用計算機提供的環(huán)境，積極思考、討論、演算、解答這個問題。教師要深入到各小組中參加討論，觀察其進(jìn)程，了解其遇到的問題并及時解答，對有共性的問題組織全班討論或講解，這樣可有助于在學(xué)生中創(chuàng)設(shè)一種研究探索的學(xué)術(shù)氣氛。比如：關(guān)于“求圓內(nèi)接三角形面積的最大值”的教學(xué)，我們就是在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室里進(jìn)行的。教學(xué)中，我們請學(xué)生利用幾何畫板在動態(tài)變化中觀察靜態(tài)圖形的變化規(guī)律，對圖形進(jìn)行定量的研究，通過交流、討論，最終實現(xiàn)問題的解答。這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的交流合作，既促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和深化，同時激發(fā)了他們的創(chuàng)造思維。

四、結(jié)束語

信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合涉及數(shù)學(xué)教育的各方面問題，特別是對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育觀念、課堂教學(xué)方法以及學(xué)生的學(xué)習(xí)方式等會帶來巨大的沖擊。教師利用信息化手段進(jìn)行教學(xué)，能有效地克服傳統(tǒng)教學(xué)中“一言堂”、“滿堂灌”的弊端，形成以學(xué)生為中心的生動活潑的學(xué)習(xí)局面。因此，信息化教學(xué)手段的運用必將對數(shù)學(xué)教育起到變革性的推動作用，從而幫助學(xué)生從依靠紙筆運算轉(zhuǎn)換到有效地、恰當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)代信息技術(shù)，從而有效地提高解決問題的能力，使學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的方法深入思考問題，為學(xué)生在未來的高層次活動打下堅實的基礎(chǔ)。

［1］ 郝磊，張建明.試論教學(xué)模式的創(chuàng)新［J］.教育與職業(yè)，2006，（14）.

［2］ 張大國，楊謹(jǐn).淺談計算機信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用性.［J］.教育與職業(yè)，2010，（17）.

［3］ 涂榮豹.數(shù)學(xué)教學(xué)認(rèn)識論［M］.南京：南京師范大學(xué)出版社，2006.