淺議信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的整合策略

郝永江

以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)滲入現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展，不僅影響著數(shù)學(xué)的形式、內(nèi)容與方法，而且影響著數(shù)學(xué)課程的建設(shè)與實(shí)施。究其原因，或許是因?yàn)椤坝?jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)的創(chuàng)造物，又是數(shù)學(xué)的創(chuàng)造者”，“計(jì)算機(jī)是新的數(shù)學(xué)模式”，“計(jì)算機(jī)是具體化了的數(shù)學(xué)”。信息時(shí)代，數(shù)學(xué)課程的建設(shè)與實(shí)施應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。本文擬對(duì)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的策略作探索。

一、采用信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的整合有很多優(yōu)點(diǎn)

1.利用信息技術(shù)可以呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，變抽象的知識(shí)為具體、形象的知識(shí)。我們的教學(xué)活動(dòng)要想達(dá)到良好的效果，少不了課前準(zhǔn)備，因此在備課過(guò)程中要將方方面面的因素都要考慮到，這就更需要教師能熟練把握教材，對(duì)前后知識(shí)能一體地了解，無(wú)論對(duì)哪一堂課，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)都是關(guān)鍵。隨著信息技術(shù)的深入，我們不能放棄傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)，不僅如此，還應(yīng)該視之為教學(xué)目標(biāo)的重點(diǎn)。當(dāng)然，除了這些傳統(tǒng)的東西，還需要加入有關(guān)信息技術(shù)的元素。比如說(shuō)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用能力等，在制定好了教學(xué)目標(biāo)之后，應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)好的引入，這就需要媒體的運(yùn)用。例如，橢圓第一定義的教學(xué)，教材通過(guò)實(shí)驗(yàn)引入概念當(dāng)然是一種好的方法，但是要從一次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)離心率e對(duì)橢圓形狀的影響很困難。利用幾何畫(huà)板展示這一實(shí)驗(yàn)，保持橢圓的長(zhǎng)軸不變，在焦距逐漸縮小的過(guò)程中，學(xué)生就能清晰感知離心率e對(duì)橢圓形狀的影響。例如，冪函數(shù)圖像錯(cuò)綜復(fù)雜，種類(lèi)繁多，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是列表、作圖，然后進(jìn)行歸納，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。我在講授冪函數(shù)一節(jié)時(shí)，做了一次利用幾何畫(huà)板進(jìn)行探索的教學(xué)嘗試，效果很好。

2.有利于幫助學(xué)生進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)。數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程，實(shí)際上就是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決方法進(jìn)行研究、探索的過(guò)程，繼而對(duì)其進(jìn)行延拓、創(chuàng)新的過(guò)程。于是，教師如何設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)問(wèn)題，選擇數(shù)學(xué)問(wèn)題就成為數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵。而問(wèn)題又產(chǎn)生于情境，因此教師在教學(xué)活動(dòng)中創(chuàng)設(shè)情境就是組織課堂教學(xué)的核心?，F(xiàn)代多媒體信息技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)信息，多媒體教學(xué)軟件等的應(yīng)用為我們提供了豐富的情景資源。例如：我在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐標(biāo)表示》的教學(xué)中，利用Powerpoint制作動(dòng)態(tài)的平面向量課件，學(xué)生通過(guò)探索，發(fā)現(xiàn)了平面向量的基本概念，深刻理解了平面向量的坐標(biāo)表示的意義和作用。在講解與《空間四邊形》有關(guān)的問(wèn)題時(shí)，如果只利用模型讓學(xué)生觀(guān)察，在黑板上作出空間四邊形的平面直觀(guān)圖，大部分學(xué)生在課后解決相關(guān)的問(wèn)題的時(shí)候，總是自然而然地認(rèn)為空間四邊形兩條對(duì)角線(xiàn)是相交的。我在教學(xué)中利用三維立體幾何畫(huà)板導(dǎo)入基本圖形，現(xiàn)場(chǎng)制作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的空間四邊形圖形，現(xiàn)場(chǎng)添加線(xiàn)條，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中讓學(xué)生感受空間立體圖形的形象，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀(guān)察能力和思維能力，從而使他們?cè)谟^(guān)察過(guò)程中留下空間四邊形兩條對(duì)角線(xiàn)不相交的深刻印象，在解決其他有關(guān)問(wèn)題時(shí)不致出錯(cuò)。同時(shí)學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了異面直線(xiàn)的概念，為后面的《異面直線(xiàn)》的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。在講《線(xiàn)性規(guī)劃》內(nèi)容時(shí)，利用幾何畫(huà)板平移目標(biāo)函數(shù)直線(xiàn)，從而得出在哪個(gè)點(diǎn)取得最大值，在哪個(gè)點(diǎn)取得最小值，很直觀(guān)，也好理解。由此可見(jiàn)，多媒體信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境產(chǎn)生的作用是傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法比擬的。

二、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合需要遵循的基本原則

1.數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念原則。要注意運(yùn)用“學(xué)教并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)設(shè)計(jì)。目前流行的教學(xué)設(shè)計(jì)理論主要有“以教為主”的教學(xué)設(shè)計(jì)和“以學(xué)為主”的教學(xué)設(shè)計(jì)（也稱(chēng)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)）兩大類(lèi)。由于這兩種教學(xué)設(shè)計(jì)理論均有其各自的優(yōu)勢(shì)與不足，因此最好是將二者結(jié)合起來(lái)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的“學(xué)教并重”教學(xué)設(shè)計(jì)理論。這種理論正好能支持“既要發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又要充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)”的創(chuàng)建要求。在運(yùn)用這種理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意的是，對(duì)于計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)，都不能把它們僅僅看做是輔助教師教課的形象化教學(xué)工具，而應(yīng)當(dāng)更強(qiáng)調(diào)把它們作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與協(xié)作交流工具。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)，正好能在這方面發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用。

2.數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新精神相結(jié)合的原則。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)支持學(xué)生通過(guò)不同的途徑與方法研究相同的數(shù)學(xué)知識(shí)，對(duì)已有知識(shí)從多個(gè)角度思考與再認(rèn)識(shí)，從而產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。這便是數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生源頭。

3.數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合體現(xiàn)信息技術(shù)作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本工具的原則。信息技術(shù)的教育已經(jīng)不再局限于扮演以往的角色：教育素材的提供者，或是模擬教育者，或是練習(xí)機(jī)器這樣相對(duì)被動(dòng)的角色。在數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合中，應(yīng)讓學(xué)生把信息技術(shù)作為獲取數(shù)學(xué)知識(shí)所需信息、探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的認(rèn)知工具。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)則是一種終身受用的學(xué)習(xí)知識(shí)和提高技能的認(rèn)知工具。

4.數(shù)學(xué)課程與信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)服務(wù)于終身學(xué)習(xí)的原則。數(shù)學(xué)課程的最終目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法和手段。因而數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不應(yīng)也不可能局限于數(shù)學(xué)知識(shí)本身。

三、數(shù)學(xué)課堂教學(xué)與信息技術(shù)整合要注意的問(wèn)題

1.使用信息技術(shù)應(yīng)該適度；完全不用不行，不合實(shí)際地濫用也不行。新課標(biāo)提倡利用信息技術(shù)呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，應(yīng)該理解為把信息技術(shù)用在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間、適當(dāng)?shù)牡胤?。信息技術(shù)的一旦使用，就要比起傳統(tǒng)方式更易于學(xué)生理解知識(shí)，更易于學(xué)生掌握技能。反對(duì)那種為了用信息技術(shù)而用的課堂，特別是那種僅把計(jì)算機(jī)當(dāng)成文字幻燈機(jī)替代粉筆板書(shū)的教學(xué)模式，這樣的課堂完全不能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.在課堂教學(xué)中，提倡多種信息技術(shù)配合使用。多種多樣的信息技術(shù)有著各自的優(yōu)點(diǎn)，有著各自的呈現(xiàn)方式，通過(guò)合理地配合使用，可以同時(shí)刺激不同的感官，促使學(xué)生進(jìn)入眼看、耳聽(tīng)、口說(shuō)，進(jìn)而動(dòng)手、動(dòng)腦進(jìn)行探究的“多維”的學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生全身心地投入到課堂教學(xué)中，達(dá)到忘我的學(xué)習(xí)境界，其所產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果當(dāng)然是顯著的。

總之，信息技術(shù)輔助教學(xué)并與數(shù)學(xué)學(xué)科整合已是現(xiàn)代化教學(xué)方式之一，它亦是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是信息技術(shù)與學(xué)科整合要想有機(jī)結(jié)合并且深入發(fā)展下去，還需要一定的時(shí)間及多種必要的條件。教育者必須努力學(xué)習(xí)信息技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù)，讓信息技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)揮出更大的作用?！靶畔⒓夹g(shù)與學(xué)科整合”是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。但是我們相信隨著“信息技術(shù)與學(xué)科整合”實(shí)驗(yàn)的深入進(jìn)行，教師信息技術(shù)水平的提高，必將提高教師使用現(xiàn)代教育技術(shù)的意識(shí)和現(xiàn)代教育觀(guān)念，全面提高課堂教學(xué)效率，傳統(tǒng)的教學(xué)模式必將改變，必將推動(dòng)中小學(xué)教育改革的進(jìn)程。