信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的實(shí)踐研究

李芝恩

(呂梁教育學(xué)院，山西 呂梁 033000)

新教育理念下，當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)倡導(dǎo)注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的整合，強(qiáng)調(diào)的是如何運(yùn)用信息技術(shù)資源獲取效率強(qiáng)化高中數(shù)學(xué)教學(xué)，是一種以信息技術(shù)資源為核心展開的新型教學(xué)模式。在這一教學(xué)模式中，信息技術(shù)不僅能夠作為有效的計(jì)算、作圖的工具，還能夠作為信息處理、多元認(rèn)知、發(fā)展學(xué)生思維和學(xué)習(xí)能力的工具，能夠有效豐富學(xué)習(xí)資源，對(duì)改善數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式具有重要意義。

一、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的概念

信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的整合就是講信息技術(shù)、信息資源、信息渠道等與課程內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，主要包括以下三個(gè)層面：第一，打造信息化教學(xué)環(huán)境；第二，打造信息化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源；第三，利用信息技術(shù)幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)認(rèn)知架構(gòu)。在這三個(gè)層面中充分發(fā)揮信息技術(shù)便捷、準(zhǔn)確、及時(shí)的優(yōu)勢(shì)，科學(xué)選擇、高效利用，使信息資源價(jià)值得到最大程度的發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生形成自覺主動(dòng)運(yùn)用信息技術(shù)獲取資源的習(xí)慣，不斷強(qiáng)化學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。

整合的實(shí)質(zhì)是發(fā)展，也就是說，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的根本目的就是促使學(xué)生、教師、資源的不斷發(fā)展。具體而言，即是指期望能夠在信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的整合過程中，達(dá)到一種可測(cè)量、可操作的理想發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這一狀態(tài)能夠促使教師在完成二者整合的過程中，不斷提升自身教學(xué)水平、開闊教學(xué)視野，同時(shí)促使學(xué)生在整合過程中不斷提升自我學(xué)習(xí)能力、勇于創(chuàng)新，逐步掌握數(shù)學(xué)的本質(zhì)。

二、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的必要性

(一)整合教學(xué)新理念的重要實(shí)踐內(nèi)容

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)新標(biāo)準(zhǔn)中，明確提出了十條教學(xué)新理念，其中就包括信息技術(shù)與課程內(nèi)容的整合。這一理念倡導(dǎo)運(yùn)用信息技術(shù)手段來呈現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)中無法呈現(xiàn)的內(nèi)容，除卻筆算運(yùn)用外，還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)計(jì)算器的合理使用，并引導(dǎo)學(xué)生不斷探索和開拓信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的新應(yīng)用，從而不斷改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式，提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。

(二)信息技術(shù)的參與是中學(xué)教學(xué)的必要手段

如今是信息時(shí)代高速發(fā)展期，信息技術(shù)的發(fā)展一日千里，作為新時(shí)代的中學(xué)生，不僅要掌握基礎(chǔ)課程知識(shí)，同時(shí)也要不斷提升對(duì)信息技術(shù)的理解和運(yùn)用能力，以及獲取信息、分析信息、處理信息的能力，這對(duì)于學(xué)生應(yīng)對(duì)新的學(xué)習(xí)目標(biāo)和新的學(xué)習(xí)方式有至關(guān)重要的作用。對(duì)教師而言，新理念下的教學(xué)方式也發(fā)生了巨大的變化，若不能將信息技術(shù)與課程內(nèi)容有效結(jié)合，很難勝任新要求下的教學(xué)任務(wù)，尤其是在計(jì)算機(jī)、手持圖形計(jì)算器、多媒體展示手段等新媒體技術(shù)不斷進(jìn)入課堂的情況下，作為理科課程的高中數(shù)學(xué)課程更加考驗(yàn)教師運(yùn)用信息技術(shù)開展教學(xué)活動(dòng)的能力。

三、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的作用

(一)數(shù)學(xué)技術(shù)層面的作用

基礎(chǔ)的四則運(yùn)算對(duì)科學(xué)計(jì)算器來說能夠充分勝任，甚至能夠有效實(shí)現(xiàn)開平方運(yùn)算、三角運(yùn)算、對(duì)數(shù)函數(shù)運(yùn)算等復(fù)雜運(yùn)算，但是對(duì)更加復(fù)雜的高階運(yùn)算、矩陣代數(shù)運(yùn)算及微積分運(yùn)算等來說，科學(xué)計(jì)算器就難以勝任了。此時(shí)就需要用到圖形計(jì)算器，它不僅能夠快速完成上述所有運(yùn)算，同時(shí)能夠根據(jù)函數(shù)表達(dá)式給出對(duì)應(yīng)的圖像，并且能夠根據(jù)需要顯示函數(shù)值表。此外，它還可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)給出散點(diǎn)圖，還能高效快捷的分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)估計(jì)和預(yù)測(cè)控制等。除圖形計(jì)算器之外，其他各類數(shù)學(xué)教學(xué)軟件還能夠幫助教師實(shí)現(xiàn)眾多方便快捷的教學(xué)，例如通過軟件快速畫出各種平面和立體圖形，并進(jìn)行自如且簡(jiǎn)便的展示，幫助學(xué)生在幾何問題中更加直觀的進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶，能夠有效地幫助學(xué)生構(gòu)建幾何變化邏輯。

(二)信息處理層面的作用

信息時(shí)代我們時(shí)刻面臨著海量的信息，如何從中篩選有效信息進(jìn)行利用，不但需要強(qiáng)大的信息處理能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用信息技術(shù)手段處理信息、加工信息、儲(chǔ)存信息、傳遞信息同樣是高效獲取知識(shí)的重要一環(huán)。

在信息技術(shù)和數(shù)學(xué)課程的整合中，第一步就是要將數(shù)學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行信息化處理，并將其進(jìn)行科學(xué)分類，整理成有效的學(xué)習(xí)資源，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建信息化教學(xué)環(huán)境。在這一教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生能夠在獲取信息資源的同時(shí)，不斷提升對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用能力，并逐漸構(gòu)建屬于自身的數(shù)學(xué)知識(shí)信息庫(kù)，完成數(shù)學(xué)知識(shí)的積累，為形成成熟的數(shù)學(xué)知識(shí)認(rèn)知體系打下良好的基礎(chǔ)。此外，學(xué)生還可以借助信息技術(shù)高效處理數(shù)學(xué)問題，通過與教師和同學(xué)的線上交流，更加方便快捷地解決遇到的問題，突破了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中時(shí)間與空間上的限制。對(duì)教師而言，這一教學(xué)方式不但拉近了與學(xué)生之間的關(guān)系，同時(shí)更加清晰地了解了學(xué)生的需求，對(duì)下一步有針對(duì)性地制定教學(xué)計(jì)劃有重要參考價(jià)值。

(三)數(shù)學(xué)認(rèn)知層面的作用

所謂數(shù)學(xué)認(rèn)知，就是學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的理解，是他們按照自身的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，根據(jù)自身的實(shí)際需求所探索發(fā)展而來的一種學(xué)習(xí)體系。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知是在不斷成長(zhǎng)變化的，在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步感受、記憶、思考不斷提升和完善這一認(rèn)知，這同時(shí)也是每一個(gè)數(shù)學(xué)教師的根本任務(wù)之一。

不同的數(shù)學(xué)對(duì)象擁有不同的要素，有些對(duì)象則是由多個(gè)要素組成的，學(xué)生在接觸和學(xué)習(xí)這些數(shù)學(xué)對(duì)象的過程中，需要從多個(gè)層面、不同的角度去了解研究，才能夠完成對(duì)這一對(duì)象的深入理解和全面掌握。信息技術(shù)具有強(qiáng)大的信息轉(zhuǎn)化能力，能夠?qū)⒁幌盗谐橄蟮臄?shù)學(xué)概念具象化。

例如，運(yùn)用幾何畫板，教師能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)正弦函數(shù)概念形成過程的情景，從任意一角的終邊上取點(diǎn)P，量出點(diǎn)P的坐標(biāo)(x，y)，計(jì)算點(diǎn)P到原點(diǎn)的距離后，計(jì)算比值，此時(shí)通過動(dòng)畫演示，拖動(dòng)點(diǎn)P發(fā)現(xiàn)比值始終保持不變，由此引發(fā)學(xué)生思考，并引導(dǎo)學(xué)生有此前的數(shù)學(xué)認(rèn)知進(jìn)行比對(duì)，調(diào)整原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到完善數(shù)學(xué)認(rèn)知的目的。

(四)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)層面的作用

在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師尤為注重對(duì)學(xué)生邏輯推導(dǎo)和聯(lián)想判斷的能力，因?yàn)樵诳陀^條件下，許多問題學(xué)生難以進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，邏輯推導(dǎo)和聯(lián)想判斷就成為學(xué)生解決問題所必須具備的能力。但與此同時(shí)，數(shù)學(xué)對(duì)象的產(chǎn)生背景及發(fā)展過程卻被忽略，由于實(shí)踐的缺乏，學(xué)生缺少了觀察、分析、對(duì)比、歸納實(shí)際問題的機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生探究問題的產(chǎn)生、問題的發(fā)展沒有發(fā)揮正面作用。信息技術(shù)手段的介入，能夠逼真的模擬數(shù)學(xué)問題的實(shí)踐與情景，在情景中開展教學(xué)過程，能夠讓學(xué)生確實(shí)參與到實(shí)際問題的解決過程中，從而發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)踐之間的差別，幫助學(xué)生更好地將理論知識(shí)向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化，對(duì)本學(xué)科產(chǎn)生興趣，真正做到學(xué)以致用。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在高中數(shù)學(xué)課程中融入信息技術(shù)運(yùn)用對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)有重要作用，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的整合是適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)環(huán)境和教學(xué)發(fā)展形勢(shì)的必然選擇。作為教師，應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)和利用信息技術(shù)開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)，不斷適應(yīng)越來越先進(jìn)的教學(xué)理念，開拓創(chuàng)新教學(xué)模式，不斷拓展教學(xué)空間，以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)為目的，以提升學(xué)生的綜合素質(zhì)能力為宗旨，讓學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)通過切身感受和體驗(yàn)構(gòu)建良好的知識(shí)體系，優(yōu)化學(xué)習(xí)方式，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的全面融合。