淺談信息技術(shù)在數(shù)學課堂情境創(chuàng)設(shè)中的作用

廣西興安縣第二中學　陽江林

淺談信息技術(shù)在數(shù)學課堂情境創(chuàng)設(shè)中的作用

廣西興安縣第二中學陽江林

在一堂完美的課堂教學中，運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)教學情境能有效地激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動多種感官參與學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高課堂的教學效率。

信息技術(shù)課程整合教學模式

高中數(shù)學是一門較難學的學科，學生在學習的過程中容易產(chǎn)生乏味感。如何讓學生提高學習興趣，熱愛數(shù)學，創(chuàng)設(shè)情境很重要。借助現(xiàn)代信息技術(shù)教學手段，可以讓課堂變得生動有趣，大量與數(shù)學有關(guān)的事例、小故事、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在學生面前，可以極大地激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，并積極思考參與討論，在這個過程中，學生的數(shù)學能力會大大加強。當然，信息技術(shù)與數(shù)學課程的整合不能停留在工具層面上，應(yīng)深入探究教學設(shè)計、教學策略，以形成教學模式，應(yīng)結(jié)合教學理論和實踐，以推進數(shù)學教學的徹底變革。新的課程基本理念著重提到：“倡導積極主動，勇于探索的學習方式”“發(fā)展學生的數(shù)學應(yīng)用意識”“體現(xiàn)數(shù)學的文化”“文化與時俱進地認識雙基”，等等，觸動了我們對數(shù)學課堂情境教學方式的普遍應(yīng)用。

一、信息技術(shù)在數(shù)學課堂情境創(chuàng)設(shè)的常用方法

數(shù)學課堂情境創(chuàng)設(shè)是課堂教學中的第一步，俗話說“好的開端是成功的一半”，所以在各種類型的課堂教學中，教師們都特別注意情境創(chuàng)設(shè)的作用，這不僅是教學內(nèi)容的需要，也是教學效果的最優(yōu)化的目標使然。

設(shè)置情境的主要作用是使學生了解知識主題的必要性，激發(fā)學生的興趣，產(chǎn)生完成主題的動機。數(shù)學的理解需要直觀的觀察、視覺的感知。特別是幾何圖形的性質(zhì)、復雜的計算過程、函數(shù)的動態(tài)變化過程、幾何證明的直觀背景等，若能運用信息技術(shù)來直觀呈現(xiàn)，使其可視化，將會有助于學生理解，促進其對形與數(shù)的聯(lián)系的認識。

數(shù)學情境是含有相關(guān)數(shù)學知識和數(shù)學思想方法的情境，同時也是數(shù)學知識產(chǎn)生的背景，它不僅能激發(fā)數(shù)學問題的提出，也能為數(shù)學問題的提出和解決提供相應(yīng)的信息和依據(jù)。從這個角度而言，數(shù)學教育是數(shù)學精神的教育。教師有責任向?qū)W生展示數(shù)學文化的各個側(cè)面，在社會文化的大背景下去看待和理解數(shù)學，讓他們領(lǐng)略數(shù)學審美，透過數(shù)學的規(guī)則體會理智與自律，以數(shù)學的嚴謹學會敬業(yè)與求真，通過科學與人文相濟，發(fā)揮數(shù)學教育應(yīng)有的育人功能。

1.利用科學實例創(chuàng)設(shè)課堂教學情境。

多媒體教學有它的獨到之處，但在教學過程中，教師不能忘記師生互動、生生互動的教學、學習方式。在使用多媒體教學過程中，不能單單依靠教學媒體，同時要注意給予恰當?shù)难哉Z指導，把演示與講授有機結(jié)合起來，讓機器為人服務(wù)。當然，也不能忽視教師的主導作用，因為在教學活動過程中，教師不僅把學習方法傳授給學生，而且通過自身的人格魅力影響學生，促進學生的道德品質(zhì)和綜合素質(zhì)的提高。教學過程中，學生接受信息離不開視聽，要使學生感知、理解信息就需要教師恰到好處的講解。教師只有通過恰當?shù)恼Z言，對多媒體所呈現(xiàn)的教學內(nèi)容，進行啟發(fā)和誘導，才能開拓學生的思維，使學生的形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維，將所學的知識從感性層面上升到理性層面，從而提高學生的學習效果。

在“圓錐曲線”的引課中，因為在宇宙中，天體、人造衛(wèi)星運行的軌道有橢圓、拋物線、雙曲線等，所以利用多媒體將載人航天飛船的飛行錄像引入課堂，并要求學生通過想象畫出航天飛船的運動軌跡。這對引導學生迅速進入學習狀態(tài)，培養(yǎng)學生學習熱情起到不可言喻的作用。

此外，利用多媒體可輕而易舉地把一些益智、勵志故事穿插到課堂教學中。

2.利用科學事件創(chuàng)設(shè)課堂教學情境。

要培養(yǎng)學生“用數(shù)學的眼光認識所生活的環(huán)境與生活”學會“數(shù)學地思考”。從我們身邊的媒體中、新聞事件中創(chuàng)設(shè)情境，正是實施課程標準的有效策略之一。如執(zhí)教“指數(shù)函數(shù)”時可以從一則新聞報道引入：1994年8月，美國考古學家在阿拉斯加州一處地窖中發(fā)現(xiàn)一具木乃伊，在無史料記載可考證的情況下，考古學家卻能測定這名女童大約死于公元1200年。你知道考古學家是怎樣測量古尸的年代的嗎？其實這是根據(jù)人休中含有的一種放射性元素“碳-14”衰變速度（每年人體內(nèi)有0.012%的”碳-14”衰變?yōu)椤钡?14”）與尸體中的“碳-14”的含量進行推算的。

3.利用數(shù)學故事創(chuàng)設(shè)課堂教學情境。

在學習“等差數(shù)列”時，可引用南北朝《張丘建算經(jīng)》中“今有女子不善織布，逐日所織的布以同數(shù)遞減，初日織五尺，末一日織一尺，計織三十日，問共織幾何”來創(chuàng)設(shè)情境。在學習“楊輝三角”內(nèi)容時，我們可以以網(wǎng)頁的形式，制作與楊輝三角有關(guān)的學習情境，這里主要介紹楊輝三角的相關(guān)歷史，如賈憲三角圖、朱世杰的古法七乘方圖、帕斯卡三角圖、楊輝三角與二項式定理展開式中的二項式系數(shù)的關(guān)系。同時使用古代民族樂器演奏的音樂為背景創(chuàng)設(shè)情境。

4.從知識的產(chǎn)生背景創(chuàng)設(shè)課堂教學情境。

因概率起源于賭博，在講解“概率”時，利用多媒體向?qū)W生展示相關(guān)前景資料及場景以激發(fā)學生求知欲時，講解是不可或缺的。因為學生正處于身心發(fā)展時期，人生觀、價值觀還不完善，教師應(yīng)透徹分析、趨利避害將他們引領(lǐng)到知識點的學習上來。這樣不僅讓學生認識到賭博的本質(zhì)，培養(yǎng)正義感，更為學習概率增添了信心和動力，使德育、智育渾然一體。當然，講解應(yīng)恰到好處，避免課堂教學成了說課，點到即止，給學生思索的空間，并注意學生的反應(yīng)，及時回應(yīng)，這樣才能達到師生互動，讓學生覺得多媒體是知識的啟明燈，而教師是領(lǐng)航員。同時，在教學過程中應(yīng)突出以學生的自我發(fā)展為中心，因為學生本身就是活生生的教材，也是教育成效得以體現(xiàn)的主要載體。所以，教師要在處理好講授與演示關(guān)系的前提下，應(yīng)以學生的自我發(fā)展為中心。

又如講算法時，利用電影《橫空出世》中的一個片段——千人用算盤同時運算的場面，讓學生感受算法的重要性，產(chǎn)生學習算法的強烈欲望，同時讓學生感受中國人的拼搏精神，增強民族自豪感。

5.創(chuàng)設(shè)綜合實踐活動，引導學生進行探究性學習。

培養(yǎng)科研型人才是新課程神圣的使命。故在新課程理念下，從為了促進每一位學生發(fā)展的角度，極有必要樹立學生作為研究者的觀念。教師應(yīng)充分應(yīng)用多媒體技術(shù)結(jié)合課本知識向?qū)W生展示一些相關(guān)的前沿科學知識、圖片、信息，如將電視節(jié)目“科技博覽”“科技苑”“科技之光”“走近科學”等與數(shù)學知識有關(guān)的內(nèi)容錄下，在講解相關(guān)知識時便可穿插于課堂中，使學生的思維在潛移默化中得到激發(fā)，產(chǎn)生探究欲望。

在講解知識點“統(tǒng)計”時，可利用多媒體向?qū)W生展示環(huán)境、生活、宇宙星際等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，并引導學生上網(wǎng)查找自己感興趣的統(tǒng)計對象的相關(guān)資料，那么學生學習的自主性一下子就被調(diào)動起來了。在此基礎(chǔ)上，讓學生自由組合進行課外統(tǒng)計諸如每戶居民的月均用水用電量、中學生擁有手機情況等，既讓學生掌握了統(tǒng)計知識，又增強了其環(huán)保節(jié)能等意識。

二、信息技術(shù)在數(shù)學課堂教學中的應(yīng)用應(yīng)注意的問題

數(shù)學學科研究的對象是抽象的。一般地說，數(shù)學雖然需要直觀的觀察，以具體的模型作為理解的基礎(chǔ)，但是數(shù)學更多地要依靠抽象思維，概念最終需要抽象的概括，數(shù)學規(guī)律要求進行形式化的表達，證明必須符合抽象的邏輯推理。這往往又不是“視覺化”所能奏效的。有時不僅達不到提高課堂效率的效果，甚至會有一些負面作用，如影響學生對數(shù)學本質(zhì)的認識，抑制學生思維的訓練，阻礙學生數(shù)學理解能力的提高。這是教師們積極運用信息技術(shù)教學過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種遺憾。因此，在運用信息技術(shù)使數(shù)學視覺化時，在備課階段應(yīng)，認真思考、精心設(shè)計視覺化呈現(xiàn)的方式，把握其使用的時機。

1.運用信息技術(shù)使數(shù)學視覺化的目的之一，就是化數(shù)學的抽象為直觀具體，凸顯其本質(zhì)特征，有利于學生直觀的觀察，視覺感知，降低理解的難度。

比如在立體幾何教學中，運用信息技術(shù)反立體圖形直觀化而且動態(tài)化（可以從各個角度觀察、分割與組合）；等差數(shù)列求和公式直觀化為圖形，凸顯逆序加求和方法及求和公式記憶的形象方式，等等。但是此目的是數(shù)學視覺化的初級目的，并非終極目的。教師的任務(wù)不僅在于幫助學生理解數(shù)學對象，還要幫助學生把視覺感知到的外在物質(zhì)工具化為學生進行學習、研究問題的內(nèi)在心理工具，形成數(shù)學合一、動態(tài)思維的習慣。因此，教師不能僅停留在讓學生看看數(shù)學對象的直觀形式，還應(yīng)引導學生在看之前由數(shù)學分析其形的特征，在學生已窮其所能時，展現(xiàn)其形，觀察形之特征，而后又應(yīng)歸結(jié)到從數(shù)上給出形之特征的分析與解釋。唯有這樣，才能實現(xiàn)深層次的教學目標。

2.運用信息技術(shù)使數(shù)學視覺化的目的之二，可以從動態(tài)演示中突顯數(shù)學對象間的內(nèi)在聯(lián)系，啟迪、幫助學生順利構(gòu)建抽象的邏輯推理方法。

當然仍要關(guān)注更深層次目標——幫助學生把視覺感知到的外在物質(zhì)工具內(nèi)化為學生進行學習、研究問題的內(nèi)在心理工具，樹立聯(lián)系的觀念，形成動態(tài)思維的習慣。

總之，能否恰當?shù)匕盐諗?shù)學視覺化的呈現(xiàn)方式和時機，教師不僅要時刻清楚使數(shù)學視覺化的作用和目的，還依賴于扎實的教學基本功，深厚的數(shù)學功底，較高的數(shù)學修養(yǎng)。也就是說，用好信息技術(shù)的前提，是需要內(nèi)外兼修，不僅要修煉信息技術(shù)的運用能力，還要修煉好數(shù)學學科本身及數(shù)學教育的功夫。