運用數(shù)字資源優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)

摘 要：隨著信息時代的來臨，以多媒體和網(wǎng)絡(luò)為代表的當(dāng)代信息技術(shù)，正以驚人的速度改變著人們的生存方式和學(xué)習(xí)方式。教育再也不僅僅是告訴你知識的結(jié)果，更主要的是讓學(xué)生去體驗這種發(fā)現(xiàn)的過程，讓每個孩子都獲得“挖掘”成功的喜悅，這樣得來的結(jié)果比耳提面命的講授深刻得多、鮮明得多。運用數(shù)字資源教學(xué)，完全打破了學(xué)生單向獲取知識的渠道，更加開闊了學(xué)生的眼界。數(shù)字資源與學(xué)科教育的整合，提高了教育的智能化水平和學(xué)生在教育中的主體地位。主要表述了有關(guān)數(shù)字資源的運用與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的基本過程，大膽嘗試，勇于創(chuàng)新，并用對比教學(xué)法，取得初步成效。

關(guān)鍵詞：數(shù)字資源；優(yōu)化；課堂教學(xué)；整合

教育部“關(guān)于在中小學(xué)普及信息技術(shù)教育的通知”中指出：“努力推進(jìn)信息技術(shù)與其他學(xué)科教學(xué)的整合，鼓勵在其他學(xué)科的教學(xué)中，廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段，并把信息技術(shù)教育融合在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中?！蔽艺J(rèn)為很有必要將數(shù)字資源應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中，我是這么想的也是這么做的，在整合這一新興技術(shù)中做了些嘗試。

一、數(shù)字資源、整合與優(yōu)化課堂教學(xué)的含義

數(shù)字資源是文獻(xiàn)信息的表現(xiàn)形式之一，是將計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及多媒體技術(shù)相互融合而形成的以數(shù)字形式發(fā)布、存取、利用的信息資源總和。商業(yè)化的數(shù)據(jù)庫、機(jī)構(gòu)或個人建立的數(shù)據(jù)庫、各種網(wǎng)絡(luò)免費資源等都屬于數(shù)字資源。到了21世紀(jì)，計算機(jī)已普及，把信息對整個社會的影響提高到一種絕對重要的地位。信息量、信息傳播的速度、信息處理的速度以及應(yīng)用信息的程度等都以幾何級數(shù)的方式在增長。教育的本質(zhì)是通過有價值的文化信息的傳遞為學(xué)生個體發(fā)展和社會進(jìn)步服務(wù)。從文化傳遞的角度講，信息技術(shù)具有高效率和高效能，使數(shù)字資源與學(xué)科課程有機(jī)地結(jié)合起來，成為學(xué)科課程和教學(xué)中不可或缺的“要素”。

整合就是把一些零散的東西通過某種方式而彼此銜接，從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)的資源共享和協(xié)同工作。其主要的精髓在于將零散的要素組合在一起，并最終形成有價值、有效率的一個整體。整合就是通過把不同的事物與物質(zhì)，使他們相互滲透、相互交互，資源共享結(jié)合在一起，也叫集成在一起，讓他們通過結(jié)合發(fā)揮最大的價值。

“優(yōu)化”是科學(xué)研究、工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)管理等領(lǐng)域的重要研究工具。它所研究的問題是討論在眾多的方案中尋找最優(yōu)方案。例如，工程設(shè)計中怎樣選擇設(shè)計參數(shù)，使設(shè)計方案既滿足設(shè)計要求又能降低成本；資源分配中，怎樣分配有限資源，使分配方案既能滿足各方面的基本要求，又能獲得好的經(jīng)濟(jì)效益；在人類活動的各個領(lǐng)域中，諸如此類，不勝枚舉。優(yōu)化這一技術(shù)，正是為這些問題的解決提供理論基礎(chǔ)和求解方法，它是一門應(yīng)用廣泛、實用性很強(qiáng)的科學(xué)。優(yōu)化包括尋找最小值和最大值兩種情況。尋找函數(shù)f的最大值等價于-f最小值尋優(yōu)，所以兩種情況可歸結(jié)到一起研究。

利用數(shù)字資源優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是指利用信息資源豐富、時效性強(qiáng)的特點，將數(shù)字資源與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容有機(jī)整合，充分利用各種信息資源，引入時代活水，與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更加豐富多彩、更具有時代氣息、更貼近生活和現(xiàn)代科技；同時也可使教師拓展知識視野，改變傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，使教材“活”起來，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更貼近生活。

二、嘗試實踐，初獲成效

1.優(yōu)化學(xué)習(xí)資源，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

著名教育學(xué)家皮亞杰曾經(jīng)說過：“兒童不是被動地接受知識，也不是被動地接受環(huán)境刺激，而是具有主動性的人，他的活動受興趣的支配。”興趣是人們力求認(rèn)識某種事物或愛好某種活動的傾

向，心理學(xué)研究表明，當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣，便會引起大腦皮層的興奮，促進(jìn)各種智力因素的發(fā)揮，積極主動地去學(xué)習(xí)，可見興趣是最好的老師。因此，在日常課堂教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情境是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要途徑之一。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以其獨特的優(yōu)勢在這方面發(fā)揮了極其重要的作用，它打破了傳統(tǒng)教學(xué)中教師講學(xué)生記的固定模式，具有超時空限定的特點，學(xué)生可在學(xué)校、家庭或社會任何場所獲取有關(guān)信息并進(jìn)行在線協(xié)作學(xué)習(xí)的功能，具有信息的收集和處理功能，具有實時傳輸視頻、音頻、文本等多媒體信息功能，能實現(xiàn)網(wǎng)上多媒體信息傳遞和信息資源共享功能，具有信息雙向流通、星型散射、點對點、異步、同步傳輸功能，有利于師生的分層導(dǎo)學(xué)、交流合作、協(xié)作學(xué)習(xí)，優(yōu)化學(xué)習(xí)資源，提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動的興趣，引導(dǎo)學(xué)生向預(yù)定教學(xué)目標(biāo)前進(jìn)，為教師組織多種教學(xué)形式提供了方便。在新課程的課堂教學(xué)中，我針對不同的教學(xué)內(nèi)容，采用多媒體網(wǎng)絡(luò)形式開展課堂教學(xué)，取得了良好的效果。

如，在教授完八年級上學(xué)期《平均數(shù)》后新授《中位數(shù)與眾數(shù)》時，我創(chuàng)設(shè)了這樣的情境：先播放了學(xué)校組織的跳短繩比賽一段錄像：第一組7名同學(xué)的1分鐘跳繩成績，讓學(xué)生思考：用什么數(shù)來表示這個小組跳繩的一般水平比較好呢？學(xué)生很厲害，直奔運用中間的數(shù)比較好，教師再引領(lǐng)學(xué)生分別求出這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)和中位數(shù)，讓學(xué)生在比較中有所感悟。

在《勾股定理》教學(xué)時，采取了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的模式。引入：在浩瀚的數(shù)學(xué)世界里，有一個定理熠熠生輝。它聯(lián)系了數(shù)學(xué)上最基本的兩個元素——數(shù)與形，它的結(jié)構(gòu)簡單、優(yōu)美，但它在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。它的出現(xiàn)導(dǎo)致了無理數(shù)的發(fā)現(xiàn)，也就是數(shù)學(xué)史上所謂的第一次數(shù)學(xué)危機(jī)。這個定理就是勾股定理。然后指導(dǎo)學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)從“勾股定理”的“歷史簡介”“定理的應(yīng)用”和“定理的證明”，了解勾股定理的有關(guān)歷史資料、一些數(shù)學(xué)家研究數(shù)學(xué)時的逸事，從而達(dá)到調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也讓學(xué)生學(xué)得更輕松，對所學(xué)內(nèi)容掌握得更好，最后，師生再一起進(jìn)行學(xué)習(xí)評價、反饋。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生的主體性和個別化都得到了較大的體現(xiàn)，這樣的教學(xué)氛圍十分有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和問題解決能力的培養(yǎng)。

2.擴(kuò)大知識領(lǐng)域，激發(fā)創(chuàng)造性思維

愛因斯坦說過：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動著進(jìn)步，并且是知識進(jìn)化的源泉?！睈垡蛩固拐f過，他自己沒有特別的天賦，只有強(qiáng)烈的好奇心?！蔼M義相對論”就是從他幼時幻想人跟著光線跑，并能努力趕上它開始的。世界上第一架飛機(jī)，就是從人們幻想造出飛鳥的翅膀而開始的?；孟氩粌H能引導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)新的事物，而且還能激發(fā)我們作出新的努力，去探索，去進(jìn)行創(chuàng)造性勞動。

在數(shù)學(xué)教學(xué)中首先要讓學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)心態(tài)，有強(qiáng)烈的求知欲，對生活中的數(shù)學(xué)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇，這是一切創(chuàng)新的基礎(chǔ)。在人類認(rèn)識史上，正是個別人對事物或某種現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇感、驚奇感，從而導(dǎo)致了重大的發(fā)明創(chuàng)造。在課堂教學(xué)中能按超文本，超鏈接方式組織管理學(xué)科知識和各種信息（有利于激發(fā)學(xué)生興趣，進(jìn)行協(xié)商會話，有利于學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)，主動探索，發(fā)展創(chuàng)新思維），大大增加了課堂的信息量，實現(xiàn)了課內(nèi)外的溝通，大大擴(kuò)大了學(xué)生的知識領(lǐng)域，激活了創(chuàng)新思維火花。作為教師，要想方設(shè)法讓學(xué)生感受身邊的數(shù)學(xué)，激發(fā)其好奇心。例如，在引入有理數(shù)時，利用圖片、視頻等呈現(xiàn)生活中的現(xiàn)象，從溫度，海拔高度，表示相反方向等多個角度，形象、立體化地說明引入負(fù)數(shù)的必要性，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有利于教學(xué)中的重結(jié)論輕過程向既重結(jié)論又重過程的方向發(fā)展。讓學(xué)生利用“baidu”“google”查找用自己的方法處理可能導(dǎo)致的結(jié)果。對這些現(xiàn)象的好奇、猜想，自己尋找答案，能使學(xué)生的情緒亢奮、激動，從而在白熱化的思維之中，迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。

3.利用網(wǎng)絡(luò)資源，采用開發(fā)式教學(xué)模式，培養(yǎng)獨立學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室環(huán)境下的教學(xué)相互作用情況與傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境下的情況有所不同，該模式下的學(xué)生與教師之間的交流不再只是面對面的交流，更多的是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，因此從課堂的交互作用來看既有學(xué)生與教師之間的面對面的直接交流，更多的是學(xué)生與教師通過網(wǎng)絡(luò)的相互作用。我們可以利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的交互功能在教師機(jī)上插入學(xué)習(xí)軟件，學(xué)生在學(xué)習(xí)狀態(tài)下，可以根據(jù)所需的學(xué)習(xí)內(nèi)容點按鼠標(biāo)進(jìn)行選擇性或跳躍性，重復(fù)性的學(xué)習(xí)。按“八步常規(guī)自學(xué)法”完成以下學(xué)習(xí)內(nèi)容：

查，查知識背景，所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容及在生活中的應(yīng)用等資料。

定，圍繞知識內(nèi)容、學(xué)習(xí)重點、課后習(xí)題幾方面，定學(xué)習(xí)目標(biāo)。

找，找重點，用紅筆標(biāo)出，并設(shè)法記憶。

析，查資料，聯(lián)系實際分析性質(zhì)。

結(jié)，歸結(jié)主要內(nèi)容、方程式、現(xiàn)象。

列，列知識網(wǎng)絡(luò)。

問，質(zhì)疑問難，有疑而問；針對有價值的內(nèi)容，無疑設(shè)問。

練，抓教學(xué)重點難點和思維擴(kuò)散點練習(xí)。

如，在“反比例函數(shù)”知識教學(xué)中采取了該模式，學(xué)生按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣來選擇需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，和適合自己水平的練習(xí)，使學(xué)生有主動參與的可能，每個學(xué)生通過這種個性化的練習(xí)，各得其所，各得其樂，從而真正體現(xiàn)出學(xué)生認(rèn)識主體的地位，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和終生學(xué)習(xí)的能力。

通過努力學(xué)習(xí)、研究探索，已經(jīng)初步形成了一定模式，即利用數(shù)字資源進(jìn)行教學(xué)，并取得了一定效果。利用數(shù)學(xué)資源，采用多樣的教學(xué)模式，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能全面有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的形成，因而有效地提高了學(xué)習(xí)效果，教學(xué)質(zhì)量也大幅度提高。學(xué)生也由過去常規(guī)的課堂被動學(xué)習(xí)，到積極主動去思考、探索，在探索中提高成績、拓寬知識面、激發(fā)自身學(xué)習(xí)熱情。然而，在這一實驗過程中也存在一些不足。如，運用多媒體動畫、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)還不夠嫻熟；學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中缺乏主見，存在盲目性；由于條件限制，師生互動、生生互動還存在許多障礙。這是今后的教學(xué)工作中應(yīng)該解決的問題。努力把“數(shù)字資源”更好地運用到數(shù)學(xué)教學(xué)中來，提高課堂教學(xué)的有效性，真正激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

（作者單位 江蘇省南京市第五十中學(xué)）