利用信息技術(shù)提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有效性的探索與實踐

蘇麗君

摘要：信息技術(shù)能為數(shù)學(xué)教學(xué)提供形象的教學(xué)手段，能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、有效突破難點、增大教學(xué)密度，并促成數(shù)學(xué)實驗的完成。所以，切實改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式，提高課堂教學(xué)有效性是我們數(shù)學(xué)教師需要著重探究的問題。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；數(shù)學(xué)教學(xué)；有效性

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)07-0149

信息技術(shù)不僅能把文字、圖像、音像、動畫傳播媒體集于一體，并賦于教與學(xué)信息傳播的交互功能；而且運用計算機網(wǎng)絡(luò)還能跨越時空共享教學(xué)資源，使教師和學(xué)生能隨時隨地獲取各種數(shù)學(xué)知識，提高教學(xué)資源的利用率。因此，整合現(xiàn)代信息技術(shù)開展教學(xué)，是現(xiàn)代教育的一個重要發(fā)展趨勢，用它來輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，能使教者瀟灑自如，學(xué)者輕松愉快，進而全面提高課堂教學(xué)的有效性。

一、整合信息技術(shù)，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

信息技術(shù)介入課堂，可以為學(xué)生創(chuàng)造出圖文并茂、豐富多彩、人機交互、即時反饋的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這樣的環(huán)境中，學(xué)生可以用身體的多種感官同時學(xué)習(xí)，既看得見又聽得著，還可以自己動手操作，從而對數(shù)學(xué)課堂產(chǎn)生濃厚的興趣。

興趣是最好的老師，是學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極思考、探索知識的內(nèi)在動力。濃厚的興趣是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。在數(shù)學(xué)課上，若能恰當?shù)乩猛队?、幻燈、錄像或計算機等媒體，可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，發(fā)揮寓教于樂的學(xué)習(xí)優(yōu)勢，使學(xué)習(xí)變得輕松愉快，收到很好的教學(xué)效果。

例如，在學(xué)習(xí)《隨機事件的概率》時，可以在課件中插入硬幣投擲模擬器，以解決大量投幣在現(xiàn)實中無法實現(xiàn)的問題，也有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在學(xué)習(xí)《三角函數(shù)的圖像變換》時，可以將振幅變換、周期變換和平移變換用動畫的方式展現(xiàn)出來；而在學(xué)習(xí)《直線和圓錐曲線的位置關(guān)系》時，也可以通過幾何畫板進行猜想和事后驗證，給學(xué)生以最直觀的感受。這樣，通過多媒體的輔助就可以使抽象的東西形象化，使靜態(tài)的理論動態(tài)化，從而化難為易，便于學(xué)生掌握，使學(xué)生有興趣學(xué)。

二、整合信息技術(shù)，有效突破課堂教學(xué)的難點

中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中運用電腦多媒體技術(shù)，可對不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容進行模擬仿真、創(chuàng)設(shè)情景，即所謂化靜態(tài)為動態(tài)、化抽象為直觀，極大地增強了中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的表現(xiàn)力。具體比如：

1. 化靜態(tài)為動態(tài)。計算機的模擬功能可使抽象內(nèi)容形象化，而且可使靜止內(nèi)容動感化，為學(xué)生創(chuàng)造生動、活潑、直觀、有趣的教學(xué)條以輕心件。比如，在進行《三角函數(shù)的圖像變換》、《數(shù)學(xué)歸納法》的教學(xué)時，可選用或制作相應(yīng)的課件來輔助教學(xué)，利用課件將靜態(tài)的表述做成動態(tài)的過程，將各個環(huán)節(jié)進行局部放大和反復(fù)演示，使學(xué)生看清楚、理解到整個變換過程?？梢?，通過視頻剪輯或動畫模擬仿真各物質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)過程，可以在課堂上提供直觀、形象、生動的教學(xué)，體現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢。

2. 變抽象為直觀。數(shù)學(xué)是在一門建立數(shù)和形上的科學(xué)，其概念及原理大多較為抽象。而數(shù)形結(jié)合法是數(shù)學(xué)解題教學(xué)中非常常用的數(shù)學(xué)方法。尤其是在學(xué)習(xí)《空間幾何》的內(nèi)容時，單靠語言和文字等傳統(tǒng)的教學(xué)手段描述，學(xué)生較難理解和掌握。通過計算機軟件進行動畫模擬，能生動形象地表現(xiàn)空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征，變抽象為形象，讓學(xué)生直觀形象地認識微觀世界，更容易了解數(shù)學(xué)變化的實質(zhì)，理解數(shù)學(xué)原理。比如，一些典型的簡單幾何體的組合，如棱柱概念中“有兩個互相平行，其余各面都是平行四邊形”為什么是錯的？在以往的教學(xué)中這些只能用簡單的模型或平面圖像來呈現(xiàn)，或靠學(xué)生的想象來理解。今天數(shù)學(xué)教師則可選用或設(shè)計相應(yīng)的多媒體課件，來演示這些分子的空間幾何體，讓各種模型在三維空間中旋轉(zhuǎn)和翻滾，使學(xué)生能從多個角度來進行仔細觀察、充分比較幾何體的結(jié)構(gòu)特征，深化學(xué)生對這些抽象知識的認識和理解，從而大大提高了課堂教學(xué)質(zhì)量，吸引了學(xué)生的興趣。

三、整合信息技術(shù)，有效地增大課堂教學(xué)的密度

由于電腦多媒體技術(shù)信息存貯量大、省時省力、處理迅速的優(yōu)勢，利用電腦多媒體技術(shù)，可以做到高密度的知識傳授，大信息量的優(yōu)化處理，大大提高課堂效率。在課后，可以利用一些輔導(dǎo)軟件來復(fù)習(xí)和鞏固某些已經(jīng)學(xué)會的知識和技能。提高學(xué)生完成任務(wù)的速度和準確性。這種課件教學(xué)內(nèi)容的組織多按章節(jié)劃分知識點模塊，同時提供文字、圖形、動畫和視頻圖像，文、圖并茂。學(xué)習(xí)者可以自己決定進度，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。另外，利用計算機信息容量大的特點，可以做成一些智能題庫，或利用教育軟件，學(xué)生可以用它做題、復(fù)習(xí)知識。

以往的復(fù)習(xí)課，教師總要設(shè)計一條復(fù)習(xí)線路：復(fù)習(xí)概念——鞏固練習(xí)——系統(tǒng)歸納。全班學(xué)生“一視同仁”，學(xué)生學(xué)習(xí)程度不整齊往往很難兼顧周全，教師要照顧學(xué)困生，就只能讓好的等一等，反之則是犧牲培養(yǎng)尖子生的機會。所以這種課差生學(xué)得累，好生學(xué)不足。復(fù)習(xí)課嘗試網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，教師為學(xué)生設(shè)立一個起點，或引導(dǎo)學(xué)生為自己設(shè)立一個起點，然后告訴他到達終點時的要求，再提供可以幫助他完成任務(wù)的資源，學(xué)生可以在網(wǎng)上課堂內(nèi)根據(jù)自己的認知水平自由選擇學(xué)習(xí)路線自己走，只有當他需要教師時，才會發(fā)現(xiàn)教師就在自己的身邊。自主探索學(xué)習(xí)是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)模式。這種模式是依據(jù)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)原則，以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)論為支點。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)論強調(diào)學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)者為中心，學(xué)生在一定的學(xué)習(xí)環(huán)境下主動探索、主動發(fā)現(xiàn)、主動建構(gòu)知識意義，即通過自主學(xué)習(xí)完成學(xué)習(xí)目標。

自主探索學(xué)習(xí)設(shè)計以學(xué)為中心，以情境創(chuàng)設(shè)為前提，以問題驅(qū)動為導(dǎo)向，引出學(xué)習(xí)主題，學(xué)生圍繞主題展開學(xué)習(xí)，查閱信息資料，進行邏輯推理，完成對問題的理解、知識的應(yīng)用和意義的構(gòu)建。數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課嘗試網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，著眼于學(xué)生的發(fā)展，挖掘了學(xué)生的潛力，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)會發(fā)現(xiàn)、學(xué)會探究、學(xué)會解決問題，同別的學(xué)習(xí)者展開討論，使學(xué)生能利用自身優(yōu)勢，發(fā)揮自身潛能，優(yōu)化自身的素質(zhì)結(jié)構(gòu)，積極主動地得到發(fā)展，獲得終身學(xué)習(xí)的本領(lǐng)。在自主探索學(xué)習(xí)中，教師是設(shè)計者、組織者、導(dǎo)航者，也可以以學(xué)習(xí)伙伴和合作者的身份參與探索和協(xié)作 學(xué)習(xí)過程，指點學(xué)習(xí)路徑，點撥學(xué)習(xí)疑難，豐富學(xué)習(xí)交流，深化學(xué)習(xí)結(jié)論。

計算機多媒體課件還可以根據(jù)學(xué)生輸入的信息，理解學(xué)生的意圖，并運用適當?shù)慕虒W(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生進行有針對性的學(xué)習(xí)。利用及時反饋信息，調(diào)整教學(xué)的深度與廣度，保證學(xué)生獲得知識的可靠性與完整性；給學(xué)生以自主權(quán)，學(xué)生通過反饋信息進行自我調(diào)整。同時，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，多媒體信息的自由傳播，教育資源在世界的交換和共享已成為現(xiàn)實，打破了現(xiàn)有的地域界限、學(xué)科界限。因此，運用電腦多媒體網(wǎng)絡(luò)能隨時全面多角度獲得數(shù)學(xué)課堂教學(xué)所需大量素材。

四、信息技術(shù)使數(shù)學(xué)實驗成為現(xiàn)實

在信息技術(shù)環(huán)境發(fā)展的背景下，以學(xué)生為中心進行合作學(xué)習(xí)，以問題共同解決、培養(yǎng)能力為中心并且強調(diào)終身學(xué)習(xí)的思想將深入人心。問題是數(shù)學(xué)發(fā)展的動力，現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育更是強調(diào)要進行“問題解決”，在解決問題過程中鍛煉思維、提高應(yīng)用能力。而傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育由于多方面的限制，片面強調(diào)了數(shù)學(xué)重視演繹推理的一面，忽視了數(shù)學(xué)作為經(jīng)驗科學(xué)的一面?，F(xiàn)在，學(xué)生自主探究的教學(xué)模式可以得到信息技術(shù)的有力支持，已經(jīng)有許多學(xué)生利用計算機軟件和圖形計算器自主地在“問題空間”里進行探索和做“數(shù)學(xué)實驗”。

例如，在《直線與圓位置關(guān)系》的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以用在圓周上取任意一點，驗證圓周上點與直線的距離d與圓半徑r的關(guān)系，使學(xué)生掌握“事物是運動著的”這一重要的哲學(xué)思想。在《線性規(guī)劃的應(yīng)用問題》中，學(xué)生同樣可以對目標函數(shù)的系數(shù)賦不同的值來反復(fù)探究哪一條表示目標函數(shù)的直線能使我們找到最值。通過計算機模擬數(shù)學(xué)實驗?zāi)茏寣W(xué)生抓住觀察對象的主要特征和變化過程，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力，增強了實驗的效果。

再如，在《二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)》一課中，讓學(xué)生理解a、b、c大小與拋物線關(guān)系是一個難點，以往主要靠系數(shù)取個別數(shù)之后畫出相應(yīng)的拋物線，利用個別案例來說明拋物線的開口方向、開口大小等的制約條件，而這樣做要花費很多時間。幾何畫板提供了一個十分理想的讓學(xué)生積極探索問題的“做數(shù)學(xué)”的環(huán)境，學(xué)生完全可以利用它來做“數(shù)學(xué)實驗”，這樣就能使學(xué)生在問題解決過程中獲得真正的數(shù)學(xué)經(jīng)驗，而不僅僅是一些抽象的數(shù)學(xué)結(jié)論。筆者讓學(xué)生做好二次函數(shù)曲線族y=ax2+bx+c的圖像，學(xué)生可依次調(diào)整a、b、c的大小，觀察圖像的開口方向、開口大小、對稱軸的位置、圖像與y軸交點的位置變化，總結(jié)二次函數(shù)圖像的性質(zhì)。

這種“驗證”與“探究”使學(xué)生慢慢提升科學(xué)求證的素養(yǎng)。信息技術(shù)的應(yīng)用比只靠紙與筆的反復(fù)運算作圖不知提高了多少倍的效率，使“驗證”與“探究”在中學(xué)教學(xué)成為一種可能。

綜上所述，多媒體在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用是顯著的，它為學(xué)生獲取知識、發(fā)展智力、提高能力開辟了更加寬廣的道路。在教學(xué)中，必須深入研究和實踐如何巧妙而恰當?shù)卦O(shè)計、開發(fā)、運用多媒體教學(xué)，使之與其他教學(xué)手段有機結(jié)合，優(yōu)化課堂教學(xué)，力求最大限度地提高教學(xué)效果，才能體現(xiàn)出多媒體輔助教學(xué)的真正價值。同時，多媒體的使用和課件的制作開發(fā)對數(shù)學(xué)教師也提出了更高的要求。因此，在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，運用多媒體技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，促進教和學(xué)良性發(fā)展的這一全新的教學(xué)手段必將在現(xiàn)代教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。