數(shù)學教學中現(xiàn)代信息技術的直觀性作用

許華玉

摘要：在信息技術時代中，采用多媒體教學，創(chuàng)設直觀化的數(shù)學問題情境，促進學生數(shù)學知識體系構建，深化教學情境的變革，合理運用網(wǎng)絡資源信息，優(yōu)化教學內(nèi)容，使信息技術優(yōu)勢在數(shù)學教學中合理有效應用，才有可能獲得更好的教學效果。

關鍵詞：信息技術；數(shù)學教學；應用效果

中圖分類號：G633.6 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）30-0242-02

隨著信息技術的迅猛發(fā)展，信息技術在數(shù)學教學中的運用也越來越廣泛。教師通過信息技術創(chuàng)造的教學環(huán)境，可以改變數(shù)學教學中教師講、學生被動聽的局面，為學生自主學習、合作交流創(chuàng)造有利條件，使數(shù)學的學習更加生動；另一方面，在信息技術的支撐下，將信息技術作為一種教學輔助手段，它可以提高數(shù)學教學的效率，增強數(shù)學教學的效果，使學生更快、更輕松地領會數(shù)學的精神、思想方法，尤其是數(shù)學思維深刻性的培養(yǎng)。

一、現(xiàn)代信息技術與數(shù)學課程整合的必要性

1.信息技術與數(shù)學教學方式的整合。信息技術可以改變以講課為主的傳統(tǒng)教學方式，實現(xiàn)師生之間遠距離的互動教學。另外，利用網(wǎng)絡平臺，學生還能實現(xiàn)網(wǎng)絡上的自主學習；利用幾何畫板或其他教學軟件，學生可以主動去探索一些規(guī)律性的東西，改變學生死記硬背、課堂解說等現(xiàn)狀，真正實現(xiàn)自主、合作、動手操作、探究實踐等學習方式。為此，教師應該有意識地引導學生查閱網(wǎng)上海量信息，把數(shù)學學習由課內(nèi)拓展到課外，開闊學生的視野，豐富學生知識面。

2.信息技術與數(shù)學教學方法的整合。信息技術有利于改變數(shù)學的教學方法，借助于網(wǎng)絡平臺的優(yōu)勢，利用計算機軟件平臺，創(chuàng)新教學方法。在數(shù)學課程教學方法與信息技術整合的新型教學模式中，教師不再是學生學習的主導者，而是學生學習和探索實踐活動的輔導者與支持者。借助于信息技術能很好地實現(xiàn)因材施教，幫助不同程度的學生實現(xiàn)更有效的課堂學習。

3.信息技術與數(shù)學探究性學習的整合。長期以來，許多學生認為數(shù)學不過是一些單純的理論和枯燥的運算與證明，且實用性不大，認為數(shù)學課乏味、難學、學習興趣不濃，但是，與信息技術相結(jié)合的數(shù)學教學模式扭轉(zhuǎn)了這個局面。它能使利用紙筆演算推理證明的靜態(tài)學習轉(zhuǎn)向圖形音像變化無窮的動態(tài)學習，激發(fā)了學生學習的熱情，為數(shù)學的探究性學習和拓展型課題研究提供了強有力的工具。借助于網(wǎng)絡手段和信息技術的處理，學生不僅感受到探究的樂趣，同時也可以實現(xiàn)師生互動和生生互動，讓學生體驗到成功的喜悅[1]。

二、信息技術有助于創(chuàng)設情境促探究

教師創(chuàng)建數(shù)學課堂情境，是為了使學生更好地理解抽象的數(shù)學內(nèi)容、拓展學生的思維能力。借助教學內(nèi)容中一些背景材料以及知識本身的可造性，有目的地設置數(shù)學教學情境。它對調(diào)動學生的求知欲望，引發(fā)學生主動探究，促進知識的構建和遷移都有很好的作用。特別是在數(shù)學教學中要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、探究能力，離不開教學情境的創(chuàng)設，合理運用信息技術來創(chuàng)設各種生動的情境，在數(shù)學教學中尤為普遍。

情境1：中學數(shù)學八年級課程中第十九章有《平行四邊形性質(zhì)》這一節(jié)課，我運用信息技術處理，創(chuàng)設了一個生動而形象的情境。教師通過反復演示，讓學生仔細觀察，找出題目中邊和角的關系。采用信息技術手段所描繪的平行四邊形圖形，很快激起學生的探究興趣，在教師的啟發(fā)引導下，找出邊、角、對角線之間的關系。

情境2：探究平行四邊形性質(zhì)之二：“中心對稱圖形”，我引入這樣的一個情境：利用幾何畫板的“旋轉(zhuǎn)”變換功能，任意調(diào)整平行四邊形的位置和方向，通過觀察發(fā)現(xiàn)平行四邊形是中心對稱圖形。這個實驗雖然簡單，但卻直觀地顯示了中心對稱圖形的性質(zhì)，并在動態(tài)中顯示了“任意性”的特點。教學實踐表明，通過精心設計的數(shù)學實驗情境，充分發(fā)揮信息技術在教學中的作用，能將抽象的數(shù)學知識直觀化。讓學生通過自己的實驗和觀察，從而突破認知上的難點，使教學效果得到明顯的提高。

教師不要像傳統(tǒng)教學那樣費力轉(zhuǎn)動圖形并說明，也不要把原來書上的圖形原封不動地搬上去，而是重點考慮如何運用信息技術，讓題目中靜止的平行四邊形動起來，以此引發(fā)學生的積極思考，幫助學生對問題的理解，促進學生更好地掌握問題。從學生課堂的反應來看，取得很好的教學效果[2]。

三、信息技術有利于將抽象的數(shù)學問題直觀化

著名數(shù)學教育家喬治·波利亞指出：“數(shù)學有兩個方面，一方面是歐幾里得式的嚴謹科學，從這方面看，數(shù)學是一門系統(tǒng)的演繹科學；但另一方面，學習過程中的數(shù)學也看似像試驗性的歸納科學法?！痹跀?shù)學研究過程中，實驗是一種很重要的形式，特別在數(shù)學探究過程中，實驗具有較強的直觀性，能把抽象的問題直觀化。因此，在傳統(tǒng)教學中，以實物為操作的活動實驗也常呈現(xiàn)在數(shù)學的教學過程中。

情境3：在圓的概念教學中，我設計這樣一個教學情境：拿一根細繩，把一端固定在黑板上，然后用粉筆拉住細繩的另一端在黑板上畫出圓的圖形，從而讓學生獲得圓的定義。再通過軟件，隨機地動態(tài)地畫出各種圓，讓學生明白，圓的中心與各個圓弧上的點的距離都是相等的，即圓的半徑概念呼之欲出。

數(shù)學有高度抽象性的特點，使得大多數(shù)內(nèi)容的學習要超越實物層面，這些內(nèi)容根本無法通過實物實驗來被認識和理解。而信息技術中的軟件技術的應用，特別是數(shù)學專業(yè)軟件的運用，打破了實物的局限性，它能夠讓抽象的數(shù)學內(nèi)容直觀化。多媒體的動態(tài)變化可以將形與數(shù)有機結(jié)合起來，把變化和運動展現(xiàn)在學生面前，提供豐富而生動的圖像、圖形，直觀、形象，展現(xiàn)出一個無彩繽紛的數(shù)學世界，這是信息技術與數(shù)學教學相結(jié)合的一種新型的教學形式，它是為了研究數(shù)學理論，用計算機及相應軟件來處理數(shù)學對象的手段，直觀地完成了對數(shù)學問題的猜想或證明，從而獲得數(shù)學知識活動[3]。

情境4：第十八章漢代數(shù)學家趙爽利用弦圖證明勾股定理，如圖1所示：引入這樣的一個活動實驗：利用信息技術簡單處理圖形變化，從圖形（1）剪切，到圖形（2）重新組合，而成圖形（3）的整過變換過程。

這個實驗很簡單，但卻直觀地顯示了圖形的變化，讓學生深刻地體會幾何中面積關系在初等變換下保持不變性的原理。教學實踐表明，通過精心設計的教學實驗，將抽象的數(shù)學定理推導明了化。學生通過自己的實驗和觀察，突破了認知上的難點，構建了合理的知識結(jié)構，明顯地改善了教學效果。數(shù)學實驗的引入也是信息技術改變教學形式和課程模式的一個重要成果。

四、信息技術有助于解決數(shù)學問題的本質(zhì)

問題解決是數(shù)學教學的重點，尤其是解題分析教學。在解題教學過程中，信息技術在圖形變換、動畫等方面有很大的優(yōu)勢，教師如果能充分使用這一技術，在解題教學過程中，讓問題中某些量“動”起來，或者能對問題進行拓展變換，讓學生觸及到問題的本質(zhì)，在問題得到解決的同時，學生才能體會數(shù)學內(nèi)在的精神、思想和方法。

情境5：如圖2所示：P是長方形ABCD邊BC上的一動點，連結(jié)上PD，過A點作AE⊥PD，且AB=1，CB=3，則AE·PD=。

教師運用電腦把題目中的圖形準確地“畫”在大屏幕上，并把線段“涂”上各種不同的顏色，然后開始在黑板上解題。教師利用信息技術處理，把問題呈現(xiàn)出來，這里問題觸及到題中“點P為BC上任意一點”，那就意味點P可以在CB上自由運動，老師運用信息技術讓點P在CB上動起來，動與不動這一點對學生來講感受截然不同。當點P運動到一個特殊位置，即與點B或點C重合，則AE·PD是一個定值，問題的結(jié)論變得非常明顯。無須教師過多地強調(diào)，讓學生考慮“從極端出發(fā)”、“從特殊點入手”來解決問題。這些重要的數(shù)學思想方法就能牢牢地印在學生腦海里了。無論是點的運動還是圖形的變換，信息技術處理起來并不復雜，但能起到畫龍點睛的作用[3]。

五、結(jié)論

總之，信息技術進入數(shù)學課堂教學是時代發(fā)展的必然，它改變了傳統(tǒng)的教學思想和教學模式，給數(shù)學教學帶來了新的活力和生機。信息技術作為認知工具與數(shù)學課程的整合，將成為學校教學的主要方法，也給數(shù)學的教學改革帶來了新的機遇。教師以一種全新的姿態(tài)和觀念去迎接這場挑戰(zhàn)，積極努力探索，掌握信息技術和數(shù)學課程整合的教學方式、方法，并努力找出最好途徑，將數(shù)學教學改革和發(fā)展推上一個新的臺階。

參考文獻：

[1]高素敏.利用現(xiàn)代信息技術提高中學數(shù)學教學質(zhì)量[J].教育探索，2009，（10）：55-56.

[2]溫建紅.對數(shù)學教學中有效運用信息技術的思考[J].數(shù)學教育學報，2008，（1）：91-94.

[3]柳成行.信息技術在中學數(shù)學教學中的作用[J].教育探索，2011，（5）：73-74.