信息技術(shù)開創(chuàng)中職數(shù)學(xué)教育新天地

王琳

【摘 要】對于中職數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)而言，信息技術(shù)的應(yīng)用可以很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，增加教學(xué)的生動性和趣味性，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。本文從多年來對教學(xué)改革的研究入手，通過創(chuàng)新教學(xué)模式、改進(jìn)教學(xué)手段、拓寬思維培養(yǎng)路徑、優(yōu)化問題解決策略、探究數(shù)學(xué)實驗等多個角度，闡述如何將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教育進(jìn)行有機(jī)融合，從而實現(xiàn)對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力、思維能力和創(chuàng)新能力的全面培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)；教學(xué)改革；理性思維；實驗探究

【中圖分類號】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【論文編號】1671-7384（2018）05-0089-03

數(shù)學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生理性思維、邏輯思維能力等方面發(fā)揮著不可替代的、獨特的育人功能。將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教育有機(jī)融合、科學(xué)銜接，對于教師創(chuàng)新教學(xué)模式、改進(jìn)教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力、思維能力和創(chuàng)新能力，提升中職數(shù)學(xué)教育水平和質(zhì)量，具有重要意義。

創(chuàng)新教學(xué)模式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動力

一般情況下，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由兩個階段組成：第一階段是“信息傳遞”，是通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動來實現(xiàn)的；第二個階段是“吸收內(nèi)化”，是在課后由學(xué)生自己來完成的。中職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)能力較差，而數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者必須具備較高的思維能力，在“吸收內(nèi)化”階段，學(xué)生如果缺少教師的支持和同伴的幫助，常常會感到挫敗，喪失學(xué)習(xí)的動機(jī)和成就感。信息技術(shù)的發(fā)展為數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供了可能。

隨著手持移動數(shù)碼產(chǎn)品和無線網(wǎng)絡(luò)的普及，信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用日益廣泛和深入，特別是基于微課、MOOC等信息資源應(yīng)用的新型教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式，具有移動學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等功能。既可查缺補(bǔ)漏又能強(qiáng)化鞏固知識，搭建了一種可以讓學(xué)生自主進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的平臺，可以更好地滿足學(xué)生對數(shù)學(xué)知識點的個性化學(xué)習(xí)、按需選擇學(xué)習(xí)的需求，是對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充和有效拓展。

鑒于中職生的學(xué)情特點，我們創(chuàng)新實踐了“中職數(shù)學(xué)翻轉(zhuǎn)微課堂”教學(xué)模式。學(xué)生通過“課前在線學(xué)習(xí)—自我檢測、即時評價—課中分層教學(xué)—實時交流、應(yīng)用鞏固—課后評教反饋—實踐應(yīng)用”六個環(huán)節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)微課堂教學(xué)模式通過對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行重構(gòu)，打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)時空的限制，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的“信息傳遞”環(huán)節(jié)放在課前進(jìn)行，老師不僅提供微課視頻，還及時提供在線輔導(dǎo)；“吸收內(nèi)化”環(huán)節(jié)在課堂上通過師生、生生互動來有效達(dá)成。和傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，我們發(fā)現(xiàn)，新的方式不僅能滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)進(jìn)程之需要，而且課前教師就能夠充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點，結(jié)合學(xué)情制定更有針對性和科學(xué)性的教學(xué)目標(biāo)，課堂上給予的教學(xué)指導(dǎo)也更有效，學(xué)習(xí)活動設(shè)計就更深刻和充分，師生、生生間的交流、質(zhì)疑就更有助于促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)知識的吸收和內(nèi)化。實踐證明，此教學(xué)模式的實踐有利于對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力的培養(yǎng)。

優(yōu)化教學(xué)手段，暴露數(shù)學(xué)思維過程

數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)是建立在思維活動的基礎(chǔ)上的，特別是思維過程的暴露，對于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力是一個不可或缺的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育中，因教學(xué)手段的制約，有些思維過程不能顯性地呈現(xiàn)給學(xué)生，也就無從讓學(xué)生經(jīng)歷知識的產(chǎn)生、發(fā)展和變化過程，這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)往往是不深刻、不徹底的。信息技術(shù)的助力，可以幫助我們改進(jìn)教學(xué)手段，解決這個問題。適用于幾何（平面幾何、立體幾何、解析幾何等）教學(xué)的軟件，如“幾何畫板”“玲瓏3D集合”等，可以為學(xué)生提供一個探索代數(shù)或幾何圖形內(nèi)在關(guān)系的探究式學(xué)習(xí)環(huán)境。在進(jìn)行“正弦型函數(shù)y=Asin（ωx+φ）的圖像變化”教學(xué)時，可以讓學(xué)生通過改變參數(shù)或拖動圖形來進(jìn)行觀察、分析，進(jìn)而總結(jié)出三個參數(shù)A、ω、φ對正弦型函數(shù)圖像影響的變化規(guī)律。在進(jìn)行“用幾何畫板動態(tài)演示直三棱柱的分割與補(bǔ)全過程”教學(xué)時，可以讓學(xué)生進(jìn)一步理解空間幾何體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系。通過借力信息技術(shù)，可以達(dá)到“充分暴露數(shù)學(xué)思維過程”的目的，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)中僅能通過語言描述進(jìn)行教學(xué)的缺憾，達(dá)成有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、直觀想象等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之目標(biāo)。

有效滲透數(shù)形結(jié)合，拓寬理性思維培養(yǎng)途徑

“繪制常見函數(shù)圖象，根據(jù)圖像分析函數(shù)性質(zhì)”是中學(xué)數(shù)學(xué)的重點內(nèi)容。根據(jù)函數(shù)圖象分析、探究函數(shù)性質(zhì)的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想和理性思維的重要路徑。對于常見函數(shù)如二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等，學(xué)生一般都能掌握其繪圖方法。但對于函數(shù)大家族中的其他函數(shù)，其圖象未知，用傳統(tǒng)的描點法繪制圖象，學(xué)習(xí)難度非常大，耗時耗力，學(xué)生學(xué)習(xí)成效甚微。信息技術(shù)的助力，可以幫助我們著力突破這個學(xué)習(xí)瓶頸，借助Excel軟件中的“圖表向?qū)Чぞ摺笨梢岳L制任何一種函數(shù)圖象。從而幫助學(xué)生從學(xué)習(xí)困境中走出來，讓學(xué)生站在高處一覽眾山小，有能力去研究任何一種函數(shù)的性質(zhì)，也重點突出了對數(shù)學(xué)思維能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。

強(qiáng)化計算工具使用技能，突出學(xué)科教育功能

《中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》中明確把“培養(yǎng)學(xué)生的計算技能、計算工具使用技能和數(shù)據(jù)處理技能”作為課程教學(xué)目標(biāo)。如何將這一課程目標(biāo)有效落實于課堂教學(xué)？隨著信息社會的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)時代的到來，已經(jīng)把人類從復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算和處理中解放出來，不再需要我們浪費(fèi)時間和精力去做大量的計算。面對這種形勢，作為傳承計算技能培養(yǎng)的數(shù)學(xué)教育，需要重新規(guī)劃和突出數(shù)學(xué)教育兩個方面的培養(yǎng)功能。一方面，要重心前移——重點指導(dǎo)學(xué)生理解各種運(yùn)算的意義和運(yùn)算方法，減少煩瑣、復(fù)雜的運(yùn)算技巧訓(xùn)練；另一方面，要重視計算器使用技能培養(yǎng)——讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)計算器、電子版科學(xué)計算器等工具的使用技能，會使用計算器等工具進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，如對數(shù)、指數(shù)冪的計算，任意角三角函數(shù)的求值計算，排列數(shù)、組合數(shù)的計算，平均數(shù)、方差的計算等。對現(xiàn)代化計算工具使用技能的掌握不僅是提高學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算技能的有效手段，也是他們適應(yīng)未來社會發(fā)展必備的基本素養(yǎng)之一。

優(yōu)化問題解決策略，突出數(shù)學(xué)教育重點

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，借力信息技術(shù)，應(yīng)用Excel軟件，可解決數(shù)據(jù)處理、繪制函數(shù)圖象、繪制頻率直方圖、進(jìn)行成績分析和處理等問題，還可以充分開發(fā)其內(nèi)置函數(shù)來深度融合于我們的數(shù)學(xué)教學(xué)，從而優(yōu)化數(shù)學(xué)解決問題策略，幫助學(xué)生實現(xiàn)提高解決問題能力的目的。例如，Excel軟件具備很強(qiáng)的求解線性規(guī)劃問題的功能，可以對有多個變量的線性規(guī)劃問題進(jìn)行求解，操作十分簡捷，省去了人工編制程序和手工計算的麻煩，學(xué)習(xí)重點放在了數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)分析上，進(jìn)一步突出了數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)，也突出了數(shù)學(xué)教育功能。

加強(qiáng)數(shù)學(xué)實驗探究，推動數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新實踐

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是數(shù)學(xué)學(xué)科教育的內(nèi)在要求。開發(fā)和應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗室就是充分借力信息技術(shù)，積極開展數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的物質(zhì)保證。其中，基于圖形計算器的“移動數(shù)理實驗室”已于2010年1月正式被納入了教育部頒布的《高中理科教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)》之中。通過“移動數(shù)理實驗室”的應(yīng)用，學(xué)生不僅能在課堂上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，課外還可以繼續(xù)進(jìn)行自身的體驗、探究和實踐，獲得一個充分發(fā)揮自主性和創(chuàng)造力的空間；教師的教學(xué)工作也可以更多地借助于便捷的計算、直觀的圖形和仿真的模擬，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗和探究，幫助學(xué)生更好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論和理解數(shù)學(xué)本質(zhì)，并進(jìn)行廣泛的數(shù)學(xué)實踐和創(chuàng)新應(yīng)用。傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，我們也可以借助信息技術(shù)，開展“數(shù)學(xué)實驗”活動，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，動手動腦，獲得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的感性經(jīng)驗，并及時歸納與表達(dá)，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、能力和自信心。例如，設(shè)計《直線與平面垂直定義》“數(shù)學(xué)實驗”活動，通過指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用玲瓏畫板進(jìn)行實驗演示驗證，進(jìn)一步加深對“直線與平面垂直的定義——如果直線l與平面a內(nèi)的任意一條直線都垂直，我們就說直線l與平面a互相垂直”的深刻理解。特別是通過實驗探究，學(xué)生對“任意”一詞有了更為深刻的認(rèn)識，對“任意”與“無數(shù)”的區(qū)別有了更為精準(zhǔn)的理解。

教育家陶行知先生曾說過：“與時代俱進(jìn)，才能做一個長久的現(xiàn)代的人?！蔽覀兊慕逃菓?yīng)該這樣，才能滿足時代的要求。信息技術(shù)的發(fā)展給數(shù)學(xué)教育帶來了技術(shù)支撐和變革的契機(jī)，也開創(chuàng)了中職數(shù)學(xué)教育的新天地。但我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識到：信息技術(shù)不可能代替人的思維過程，在信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合的過程中，必須以尊重數(shù)學(xué)教育功能為前提，一切教學(xué)手段的應(yīng)用必須以服務(wù)于學(xué)生的能力培養(yǎng)和思維發(fā)展為根本。

作者單位：山東青島市教育科學(xué)研究院