信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

劉曉輝

一、信息技術(shù)——數(shù)學(xué)及數(shù)學(xué)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的平臺(tái)

信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢，以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)的不斷發(fā)展，正在越來越深刻地改變著我們的生產(chǎn)方式、生活方式、工作方式和學(xué)習(xí)方式?！靶畔⒓夹g(shù)的發(fā)展，使人們的學(xué)習(xí)和交流打破了過去的時(shí)空界限，為人類能力的提高和發(fā)揮作用帶來了新的空間。”加強(qiáng)信息技術(shù)與其他課程的“整合”，對(duì)于實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有重要意義，數(shù)學(xué)教師必須進(jìn)一步從自己學(xué)科的角度來研究如何使用計(jì)算機(jī)來幫助自己的教學(xué)，把計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地融入到小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中──就象使用黑板、粉筆、紙和筆一樣自然、流暢，才能更好地適應(yīng)時(shí)代的要求。

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用，把數(shù)學(xué)以技術(shù)化的方式快速地傳送到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，使得數(shù)學(xué)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的發(fā)展起到了更加巨大的推動(dòng)作用，同時(shí)也促使數(shù)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。數(shù)學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得圖形計(jì)算器、數(shù)學(xué)軟件的功能增長，用于計(jì)算、解方程、繪圖像、解微積分方程、因式分解、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)值計(jì)算、符號(hào)演算、機(jī)器證明、圖形演示以及進(jìn)行思維實(shí)驗(yàn)都能以更加簡潔快捷的方式進(jìn)行，而且使得計(jì)算機(jī)的驗(yàn)證功能、編程功能、聯(lián)網(wǎng)功能更加強(qiáng)大。由于數(shù)字化經(jīng)濟(jì)、數(shù)字信息處理以及大量的探索性數(shù)據(jù)分析、觀察、實(shí)驗(yàn)、模擬與計(jì)算技術(shù)密不可分，因而數(shù)學(xué)就同時(shí)具有科學(xué)和技術(shù)的雙重身份，這也就從某一側(cè)面反映了數(shù)學(xué)的實(shí)質(zhì)性內(nèi)涵。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用對(duì)數(shù)學(xué)家而言猶如望遠(yuǎn)鏡對(duì)于天文學(xué)家、顯微鏡對(duì)生物學(xué)家，給數(shù)學(xué)家進(jìn)行數(shù)學(xué)研究和創(chuàng)造提供了銳利的武器。

信息技術(shù)為數(shù)學(xué)的發(fā)展注入了活力，在計(jì)算機(jī)面前由于好多知識(shí)變成動(dòng)態(tài)化，可以激發(fā)人們對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛，引發(fā)人們展開想像的翅膀不斷思索與追求，使得數(shù)學(xué)以與以往不同的形態(tài)——可視化、快捷化、人文化而展現(xiàn)在人們面前。由于計(jì)算機(jī)的影響，數(shù)學(xué)正在加速改變著它的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和方法，也加速改變著人們對(duì)數(shù)學(xué)的理解方法，這是因?yàn)閹缀维F(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)成為可能，從數(shù)學(xué)上看，迄今為止代數(shù)的表現(xiàn)形式在書寫表示方面有非常有利的一面，幾何不是記號(hào)，而僅僅是你頭腦中的某個(gè)幾何對(duì)象——圖形，表現(xiàn)的是更為抽象和復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念，借助計(jì)算機(jī)就可以傳送出比現(xiàn)在更多、更豐富的幾何內(nèi)容，如可以展現(xiàn)一些分形模型、一些動(dòng)態(tài)的復(fù)雜曲線等。

二、信息技術(shù)——數(shù)學(xué)課程整臺(tái)的助推器

由于數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)教育與信息技術(shù)有著天然的不可分割的依存關(guān)系，那么在當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的新形勢下，數(shù)學(xué)課程的改革就顯得意義更加深遠(yuǎn)和重大?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展一方面為數(shù)學(xué)教育的普及與傳播提供了得天獨(dú)厚的土壤，另一方面也對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了重大的影響。數(shù)學(xué)課程改革要反映信息技術(shù)所引發(fā)的變革，就必須在數(shù)學(xué)課程理念、數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施中與信息技術(shù)進(jìn)行整合。

1.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程理念的整合

理念是理性化的一些觀念，具有穩(wěn)定性、長效性、持續(xù)性、指導(dǎo)性。形成正確的數(shù)學(xué)課程理念是更好從事數(shù)學(xué)教育的邏輯起點(diǎn)，因?yàn)槔砟钤跀?shù)學(xué)教育活動(dòng)過程中具有統(tǒng)馭作用。在義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，基本理念專門有一個(gè)方面來闡述現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課程中的地位，其他的幾個(gè)方面也間接或直接地涉及到信息技術(shù)。在初中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的框架設(shè)想中也高度重視信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)課程的影響，認(rèn)為應(yīng)不僅重視利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)課程內(nèi)容，更應(yīng)重視信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合。

2.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容選取的整合

信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的整合可以打破數(shù)學(xué)知識(shí)間的條塊分割局面，使傳統(tǒng)代數(shù)、幾何、三角分家的體系成為一個(gè)有機(jī)的整體，打通知識(shí)融合的道路。義務(wù)教育階段，數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)按不同層次將學(xué)生必須學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)分為數(shù)與代數(shù)、空間與圖形、統(tǒng)計(jì)與概率以及實(shí)踐與綜合運(yùn)用四部分，然后按不同學(xué)段整合成學(xué)生的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。而這些內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)只給出具體目標(biāo)，不直接對(duì)教學(xué)具體內(nèi)容、教材編寫體系、教學(xué)先后順序等問題作出硬性統(tǒng)一的規(guī)定，使學(xué)生所學(xué)和教師所教富有彈性和力量。

3.信息技術(shù)與教學(xué)教學(xué)的整合

信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合最直接的就是教學(xué)方式的變革與學(xué)習(xí)方式的變革。在信息技術(shù)條件下，引起數(shù)學(xué)教育工作者更多的就是對(duì)教學(xué)觀的反思與課堂結(jié)構(gòu)變化的關(guān)注。信息技術(shù)環(huán)境下所發(fā)生的最根本的變化之一是教師作用與角色、學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的變化，教師不再是知識(shí)的提供者、權(quán)威和智慧的源泉，而成為學(xué)生進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)的伙伴、援助者和指導(dǎo)者、促進(jìn)者、引導(dǎo)者。學(xué)生不僅僅是從聽與做作業(yè)中獲取知識(shí)，而是在自主探索、合作交流的情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)；學(xué)生不再是知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是知識(shí)的主動(dòng)探索者，問題討論的啟動(dòng)者和調(diào)整者，問題解決的參與者、經(jīng)歷者，使學(xué)生獲得更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)與權(quán)利。

三、信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)相整合，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)

以信息技術(shù)解決問題的能力應(yīng)在解決問題的過程中培養(yǎng)，信息技術(shù)與課程整合的實(shí)質(zhì)是以信息技術(shù)解決課程和課程學(xué)習(xí)中的各種問題，通過信息技術(shù)與課程整合，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生用信息技術(shù)解決問題的能力，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

1.通過信息技術(shù)課程，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

數(shù)學(xué)教學(xué)，其核心是培養(yǎng)學(xué)生的思維，而思維能力的培養(yǎng)，需要有一個(gè)實(shí)踐─認(rèn)識(shí)─再實(shí)踐─再認(rèn)識(shí)的過程。在實(shí)踐中應(yīng)用、學(xué)習(xí)、完善。學(xué)生的信息技術(shù)操作技術(shù)也是這樣，根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)和知識(shí)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)課以及信息技術(shù)基礎(chǔ)課教學(xué)只是為學(xué)生應(yīng)用打下一個(gè)基礎(chǔ)，在應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，往往會(huì)遇到新的技術(shù)上的問題，需要在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，幫助學(xué)生掃清障礙。這樣，會(huì)更實(shí)際，也更能體現(xiàn)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合。

2.通過信息技術(shù)課程發(fā)揮學(xué)生的主體作用

在教學(xué)過程中，學(xué)生才是認(rèn)知的主體。充分發(fā)揮教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)結(jié)構(gòu)：在課程整合的教學(xué)模式中，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，要求充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，才能有效地認(rèn)識(shí)，學(xué)生被看作知識(shí)建構(gòu)過程的積極參與者，學(xué)習(xí)的許多目標(biāo)和任務(wù)都要學(xué)生主動(dòng)、有目的地獲取材料來實(shí)現(xiàn)。利用多媒體計(jì)算機(jī)創(chuàng)造交互式學(xué)習(xí)環(huán)境，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(dòng)參與的可能，每個(gè)學(xué)生通過這種個(gè)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(shí)主體的地位。