信息化在山區(qū)數(shù)學(xué)分層施教中的應(yīng)用

莫少勇

（江口中學(xué)，廣東 封開　526500）

一、引言

近年廣東省在深化新課程改革的同時(shí)，也在積極推進(jìn)教育現(xiàn)代化進(jìn)程。在《廣東省推進(jìn)教育現(xiàn)代化先進(jìn)縣（市、區(qū)）督導(dǎo)驗(yàn)收方案》（以下簡稱《方案》）中的一項(xiàng)指標(biāo)體系就是教育信息化。《方案》在制定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中要求“積極采用教育信息技術(shù)深化教育改革，不斷推進(jìn)教育創(chuàng)新，信息化對促進(jìn)教育均衡發(fā)展、教育創(chuàng)新、教育管理現(xiàn)代化和培育教育特色的成效明顯?！苯逃畔⒒ㄔO(shè)是帶動(dòng)教育現(xiàn)代化發(fā)展的重要保障，尤其是對于落后的山區(qū)學(xué)校的教育改革發(fā)展有更深遠(yuǎn)的意義。教育信息化建設(shè)在具體實(shí)施過程中應(yīng)該以各學(xué)科信息化為基礎(chǔ)，以各學(xué)科教學(xué)和信息技術(shù)的整合及教育管理的優(yōu)化為探究方向，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)校教育教學(xué)環(huán)境的“現(xiàn)代化”。

二、理論依據(jù)

2003年出臺的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中提出：“新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的有機(jī)整合?！盵1]其實(shí)，筆者所討論的數(shù)學(xué)信息化，是基于信息技術(shù)上的數(shù)學(xué)學(xué)科教育教學(xué)形式，是教育信息化在學(xué)科層面上的具體體現(xiàn)。數(shù)學(xué)信息化的最終目的是充分利用信息資源和信息技術(shù)，達(dá)到數(shù)學(xué)學(xué)科教育的優(yōu)化。信息化的建設(shè)必須依據(jù)信息技術(shù)的手段以及現(xiàn)代教育技術(shù)的理論，實(shí)踐與理論相結(jié)合，充分發(fā)揮多媒體教育資源的優(yōu)勢，更好的為學(xué)科的教育教學(xué)工作服務(wù)。所謂現(xiàn)代教育技術(shù)，就是運(yùn)用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù)，通過對教學(xué)資源的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、評價(jià)和管理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化的實(shí)踐。通過信息技術(shù)的支持，數(shù)學(xué)教師無論是在整個(gè)教學(xué)方案的調(diào)控，還是教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，都可以合理的運(yùn)用信息化的輔助形式，改善傳統(tǒng)的教學(xué)模式，滿足復(fù)雜多變的分層施教需要，讓教學(xué)效率達(dá)到最大化。

三、在數(shù)學(xué)分層施教中的應(yīng)用

（一）創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，改變學(xué)習(xí)觀念

實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)信息化首先需要有一個(gè)實(shí)現(xiàn)信息化的環(huán)境，它包括硬件環(huán)境、軟件環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，信息化的出現(xiàn)會帶來教學(xué)環(huán)境的變革。通過校園網(wǎng)站平臺創(chuàng)設(shè)一個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的專屬空間，使學(xué)生在課堂外也能融入一個(gè)更寬闊的學(xué)習(xí)環(huán)境，樹立現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的新觀念。筆者在實(shí)踐中建立的《e數(shù)前線》，就是一個(gè)利用信息化在課堂教學(xué)、學(xué)科教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、在線同步指導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、資源研發(fā)、校本教研、教師協(xié)作、學(xué)校文化等教育教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用實(shí)踐。通過對學(xué)科教學(xué)資源的搜集、整理、提煉、重組、系列及創(chuàng)新應(yīng)用等方面的實(shí)踐研究，探索學(xué)科網(wǎng)站的應(yīng)用價(jià)值和基本規(guī)律，以便更好地支持學(xué)科的教與學(xué)。網(wǎng)站采用了網(wǎng)上流行的動(dòng)易管理系統(tǒng)，可實(shí)行前臺、后臺分開的登陸管理模式，添加和管理內(nèi)容簡單快捷。以教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)以及教學(xué)研究為基本內(nèi)容，以數(shù)學(xué)學(xué)科特色為主要特征。教師和學(xué)生都可以通過這個(gè)網(wǎng)站及時(shí)了解校內(nèi)外的學(xué)習(xí)信息，能增強(qiáng)學(xué)生與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)習(xí)意識，也有助于養(yǎng)成網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

（二）在線課程可為各層次學(xué)生提供學(xué)習(xí)的需要

筆者利用學(xué)校已有的moodle網(wǎng)絡(luò)平臺，把信息技術(shù)與分層教學(xué)相結(jié)合，通過在平臺上開設(shè)各級各類的數(shù)學(xué)學(xué)科課程，提供校內(nèi)教師上課和學(xué)生課外學(xué)習(xí)參考。通過平臺的建設(shè)，能促使轉(zhuǎn)變教育觀念，靈活的運(yùn)用現(xiàn)代的教學(xué)理念，針對不同學(xué)生的個(gè)體差異，精心設(shè)計(jì)形式各樣的基礎(chǔ)課程、精品課程和特色課程。

1.改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式

信息技術(shù)的有效應(yīng)用，能使數(shù)學(xué)教學(xué)擺脫單一的課堂傳授的傳統(tǒng)模式，向多元化發(fā)展，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式得到拓寬。開設(shè)在線學(xué)習(xí)課程也能更好的鞏固課堂教學(xué)的效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生在課余時(shí)間的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生可以隨時(shí)隨地的選擇相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)，滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

2.更具專題性

教師在設(shè)計(jì)在線課程時(shí)，可以打破課堂上的次序和形式，不一定完全按照課堂的講授時(shí)間，而是更具有選擇性和針對性、專題性。一個(gè)目標(biāo)明確、主題鮮明的在線課程就好比是傳統(tǒng)教學(xué)中的一節(jié)專題知識復(fù)習(xí)課、方法專題課，而且還能不斷修改完善和更新內(nèi)容。

通過Langmuir方程計(jì)算出不同壓力下儲層飽和吸附氣體時(shí)的氣體含量，如圖1所示，飽和氣體吸附體積隨壓力增加而增加，當(dāng)壓力超過15 MPa后，氣體含量增加幅度逐漸減小。然后使用式(2)計(jì)算不同氣體含量(包括相對應(yīng)的壓力)時(shí)的平均密度和平均體積模量，計(jì)算結(jié)果如圖2所示，可以看出，平均密度和平均體積模量都隨著氣體含量增加而減小，其中平均密度減小幅度較小，而平均體積模量的減小量在初始吸附氣體時(shí)下降較快，之后下降量逐漸減緩。

3.可分階段、分梯度的學(xué)習(xí)

由于教學(xué)對象的復(fù)雜性，在傳統(tǒng)課堂上實(shí)施分層施教是比較困難的，對比之下，在線課程更適合分層施教的實(shí)施。各年級學(xué)生在課余時(shí)間自由選擇課程，既可以根據(jù)自己的知識水平選擇不同梯度的課程，也可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃選擇課程分階段的學(xué)習(xí)。同時(shí)，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)課程后臺的管理，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過信息反饋進(jìn)行必要的教學(xué)調(diào)整。

4.形式更多樣化

在線課程作為信息化的產(chǎn)物，在知識的傳授上體現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。信息技術(shù)使閱讀方式從文本閱讀走向超文本閱讀，從單獨(dú)閱讀文字發(fā)展到多媒體電子讀物。知識除了用文字、圖表外，還可以用動(dòng)畫、聲音、視頻等多媒體形式表現(xiàn)，使得所有的學(xué)科教學(xué)都可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。從知識的呈現(xiàn)方面來看，在線課程豐富的表現(xiàn)形式更能吸引學(xué)生，互動(dòng)功能更能讓學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，實(shí)現(xiàn)高效的學(xué)習(xí)效果。

（三）能解決教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效果

1.信息化教學(xué)的優(yōu)勢

新課程理念表明，計(jì)算機(jī)技術(shù)能把教師解放出來，去完成只有教師才能完成的任務(wù)。同時(shí)，也提供了一種動(dòng)態(tài)的、畫圖的手段，它還提供了許多有效的途徑去表達(dá)數(shù)學(xué)思想。教師可以將某種數(shù)學(xué)內(nèi)容從學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化成教育形態(tài)后，做成課件，讓學(xué)生根據(jù)需要選擇學(xué)習(xí)，并可重復(fù)學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，教師要充分使用現(xiàn)代化教學(xué)手段促進(jìn)學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)活動(dòng)，也能調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性?？梢?，在研究中利用信息技術(shù)作為輔助手段，既能最大程度地發(fā)揮它的優(yōu)勢,又能最大限度地發(fā)揮課堂教學(xué)的優(yōu)勢及教師的作用，將其有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢。

教師在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)不同的課型靈活運(yùn)用信息技術(shù)，而使課堂更高效。一般來說，概念形成課、探究課比較適宜用信息技術(shù)輔助教學(xué)，復(fù)習(xí)課、習(xí)題課則不宜多用。在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，信息技術(shù)的應(yīng)用也有不同的功效，這里以《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考》中的“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”的課例來說明。（1）在定義的引入時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式是利用圓和橢圓類比，然后結(jié)合教具示范橢圓的實(shí)驗(yàn)。如果教師能充分利用信息化手段，可以嘗試用FLASH軟件直觀生動(dòng)的展示橢圓的形成過程，也可以在PPT課件中插入實(shí)驗(yàn)演示的視頻，讓學(xué)生得到感觀體驗(yàn)。給出橢圓定義表達(dá)式之后，教師可以利用幾何畫板等數(shù)學(xué)軟件制作動(dòng)態(tài)模型，通過變量的改變模擬演示得到所對應(yīng)的軌跡，從而突破這個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。（2）在橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo)教學(xué)中，由于焦點(diǎn)位置的不同，需要推導(dǎo)兩種情況的標(biāo)準(zhǔn)方程。教師可以利用PPT課件，把復(fù)雜繁瑣的推導(dǎo)過程展示在屏幕上，再結(jié)合教師的講解，就能起到減輕師生負(fù)擔(dān)的效果。同時(shí)，還可以利用多媒體課件增加課堂容量。

3.微課的應(yīng)用

廣東佛山地區(qū)積極開展微課程的教改活動(dòng)，值得山區(qū)教師思考。與大規(guī)模的在線課程比較，微課時(shí)間短而內(nèi)容精，學(xué)生可以在網(wǎng)上搜索觀看不懂的考點(diǎn)、知識點(diǎn)，讓自己的疑惑得到解決。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以隨時(shí)暫停、后退，也可以保存在電腦、手機(jī)等終端設(shè)備上進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)，不受時(shí)間、地點(diǎn)和空間等的限制。在上述的課例中，教師可以把授課的重難點(diǎn)制作成10分鐘左右的微課，讓學(xué)生在課后進(jìn)行消化、補(bǔ)漏和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

（四）帶來分層教學(xué)管理的現(xiàn)代化

1.方便學(xué)生學(xué)習(xí)檔案管理

在分層施教過程中，教師經(jīng)常需要對班級各種層次的學(xué)生信息進(jìn)行記錄和管理，這時(shí)候采用無紙化的信息化管理方式就能節(jié)省費(fèi)用和時(shí)間，提高管理工作的效率。信息化的檔案也使教師在信息的修改和查找方面更便捷，對動(dòng)態(tài)的信息管理和查找有很大的幫助。

2.可以應(yīng)用于簡單的數(shù)據(jù)分析

在教學(xué)過程中Excel軟件對學(xué)生測試成績的登記、統(tǒng)計(jì)和簡單的數(shù)據(jù)分析還是很實(shí)用的。如果教師要對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的量化分析，或者開展教學(xué)研究，就需要應(yīng)用一些更專業(yè)的統(tǒng)計(jì)軟件，例如 SPSS、EVIEWS、MALTABL、SAS等軟件。

3.用于分層課程教學(xué)資源管理

在開展分層教學(xué)時(shí)，教師用到的教學(xué)資源會不斷增加，有必要利用計(jì)算機(jī)來存儲和管理。像WORD、PPT、PDF和視頻類的電子資料，都可以利用信息化工具進(jìn)行分類管理，方便教師隨時(shí)查詢和調(diào)用。信息化的管理模式讓各階段教學(xué)課程、教學(xué)素材、練習(xí)試題等資源都能妥善的保存和循環(huán)使用。

（五）改變學(xué)生學(xué)習(xí)交流的方式

由于當(dāng)今社會的發(fā)展，學(xué)生伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)長大，手機(jī)使用比較普遍，許多手機(jī)都具有上網(wǎng)瀏覽、閱讀電子文檔等功能。教師可利用網(wǎng)絡(luò)中的QQ群、學(xué)科論壇、微博等交流平臺，讓學(xué)生在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)的交流能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和探究知識的積極性，讓學(xué)生的個(gè)性得到發(fā)展，綜合能力也得到提高。使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，還可促進(jìn)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)。

（六）建設(shè)教學(xué)資源庫

學(xué)科網(wǎng)站、在線課程、論壇、Q群、公共郵箱、博客等都有資源儲存的功能，可以為教師和學(xué)生構(gòu)建一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫。學(xué)科網(wǎng)站、博客主要是收錄文章，可以隨時(shí)發(fā)布和轉(zhuǎn)載，操作簡捷，還可以按照欄目分門別類，便于查閱。論壇的資源雖然比較凌亂，但只要稍加整理也是一筆有用的資源。這些學(xué)科網(wǎng)站、Q群都可以匯集各種不同的資源。在線課程、公共郵箱則可以作為教師和學(xué)生的共同資源庫，針對性和使用價(jià)值更大。

（七）促進(jìn)教師教學(xué)，提高教師的信息素養(yǎng)

分層施教是教師的教和學(xué)生的學(xué)組成的，實(shí)施信息化不僅僅為教師“減負(fù)”，還能促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展，促使教師更深入的研究教學(xué)，提高自身的能力，從而實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)。首先，各種信息化載體不但為教師提供了豐富的備課資源，而且讓教師有足夠的空間去鉆研自己的教學(xué)，在實(shí)施信息化過程中掌握更多的現(xiàn)代教育技術(shù)，無意間專業(yè)素養(yǎng)得到了提高。而信息化也能幫助教師解決一些難以解決的問題，如博客可為教師提供教學(xué)反思的平臺。設(shè)計(jì)和完成一節(jié)微課讓教師的綜合能力得到了鍛煉，在線課程的操作使用讓教師的信息技術(shù)能力得到了提高。

此外，通過建設(shè)各類學(xué)科課程可加深教育者對教材內(nèi)容的理解，提高自身的教研能力。通過熟練操作網(wǎng)絡(luò)平臺，掌握各種多媒體工具，教師可以充分利用信息技術(shù)輔助個(gè)人的課堂教學(xué)，有助于青年教師成長為研究型、技術(shù)型和創(chuàng)新型的新時(shí)期專業(yè)教師。

四、關(guān)于一些啟發(fā)和思考

筆者在研究實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，信息化對優(yōu)化復(fù)雜的分層教學(xué)和教育管理起了不可估量的作用，只要運(yùn)用得當(dāng)就能事半功倍。但信息化的發(fā)展不是一朝一夕能完成的，不但需要硬件環(huán)境的建設(shè)完善，而且需要軟件技術(shù)的配套。

總之，信息技術(shù)可以使用但不能濫用，應(yīng)根據(jù)具體的授課內(nèi)容而選擇。信息化改革終究不是教學(xué)改革的全部內(nèi)容，也不是最終目的，真正的目的在于推進(jìn)素質(zhì)教育。因此，數(shù)學(xué)信息化只是一種輔助手段，教師在教學(xué)時(shí)更需要把主要精力放在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)上。數(shù)學(xué)信息化教學(xué)的意義在于利用信息技術(shù)解決數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)，呈現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)不能呈現(xiàn)的東西，使用時(shí)應(yīng)多從學(xué)習(xí)者的角度思考問題，從而提高課堂的教學(xué)效率。

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