信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的研究與實(shí)踐

摘 要：本文主要分析了當(dāng)前信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合教學(xué)改革的背景，提出了信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)整合的途徑，結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)踐，介紹了作者所在學(xué)校課題組利用幾何畫(huà)板教學(xué)平臺(tái)在數(shù)學(xué)教學(xué)中有效整合的嘗試。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)，課程整合，數(shù)學(xué)教學(xué)

要將信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)有效整合，首先應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)適合教學(xué)的現(xiàn)代信息技術(shù)平臺(tái)，我們選擇了《幾何畫(huà)板》《立體幾何畫(huà)板》和《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室》等，《幾何畫(huà)板》，它提供了數(shù)值運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、平面圖形、函數(shù)圖象的繪制等強(qiáng)大的功能，并有較大的開(kāi)放性和二次開(kāi)發(fā)空間。它的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、易學(xué)、功能較強(qiáng)。下面是我校課題組運(yùn)用多媒體軟件整合高中數(shù)學(xué)教學(xué)做出的一些實(shí)驗(yàn)和嘗試。

一、 利用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)情景、化靜為動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和想象力

眾所周知，好奇心和想象力是形成創(chuàng)造性思維的基本條件。而建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)是在一定的情景下進(jìn)行的，而且學(xué)習(xí)環(huán)境中的情景必須有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)。因此我在教學(xué)時(shí)盡可能利用情景的創(chuàng)設(shè)，來(lái)充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力。

例如，我在教學(xué)高二《正方體展開(kāi)圖》時(shí)，運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)情景：運(yùn)用《幾何畫(huà)板》和《立體幾何畫(huà)板》動(dòng)態(tài)的呈現(xiàn)一個(gè)正方體。在A點(diǎn)讓六個(gè)螞蟻分別從六條路出發(fā)到達(dá)C1點(diǎn)問(wèn)：如果他們以相同的速度前進(jìn)，誰(shuí)先到達(dá)？同時(shí)我們可以讓正方體在立體空間轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們通過(guò)觀察，自己先猜一猜，哪個(gè)能首先到達(dá)？為什么？其實(shí)同學(xué)們?cè)趯?shí)際生活中經(jīng)常遇到過(guò)，可能從來(lái)沒(méi)想過(guò)為什么，那么創(chuàng)設(shè)了這樣的問(wèn)題情景，就充分激發(fā)了學(xué)生的好奇心和想象力，使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生了探求新知識(shí)的欲望，為形成和培養(yǎng)創(chuàng)造性思維提供了條件。接著可以將正方體按不同的切面展開(kāi)。

二、 利用信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維

要不要積極、自覺(jué)地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，可能是傳統(tǒng)教學(xué)與新型教學(xué)一個(gè)很大的區(qū)別。何克抗教授指出：發(fā)散思維的作用是要解決思維的方向性問(wèn)題。它也叫求異思維，逆向思維或多向思維。它沒(méi)有特定的思維材料和特定的思維加工手段和方法，但對(duì)思維的方向性做出了積極的指導(dǎo)作用。

由此可見(jiàn)，所有的創(chuàng)新過(guò)程都離不開(kāi)思維的發(fā)散。因此在教學(xué)中，必須給學(xué)生創(chuàng)造發(fā)散的機(jī)會(huì)，把握學(xué)生思維發(fā)散的機(jī)會(huì)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中給學(xué)生預(yù)留更多思考和選擇的空間，讓學(xué)生能在不同思維方向的途徑下，來(lái)經(jīng)歷不同的學(xué)習(xí)過(guò)程，得出不同的結(jié)果并給予比較這些不同結(jié)果的機(jī)會(huì)。在教學(xué)中，我主要從“求異，求反，求多向”三個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維。例如在教學(xué)《求分式函數(shù)的值域》時(shí)，在學(xué)生已掌握了求函數(shù)基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)練習(xí)：怎樣求出他們的值域？顯然在傳統(tǒng)的情況下，同學(xué)們很難做出結(jié)論，但如果借助《幾何畫(huà)板》平臺(tái)很快就有了答案。只要同學(xué)們先作出圖象，就知道代數(shù)式的化簡(jiǎn)思路。進(jìn)而提問(wèn)：?jiǎn)握{(diào)性如何？與系數(shù)有何關(guān)系？當(dāng)同學(xué)們知道了此函數(shù)的圖象的性質(zhì)很快就找到它與我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的函數(shù)的聯(lián)系，從而將函數(shù)代數(shù)式變形成與雙曲線型的函數(shù)類似的函數(shù)，用同樣的思路就可得到另外兩個(gè)函數(shù)的情形，從而有效的培養(yǎng)發(fā)散思維能力。

三、 利用信息技術(shù)，通過(guò)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合訓(xùn)練思維能力和培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

形象思維、直覺(jué)思維、邏輯思維是人類必不可少的基本思維形式，也是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，高中新課標(biāo)中有明確的規(guī)定，這三種基本思維形式同等重要。三者之間只有思維元素、思維加工方法、用于思維的工作記憶和思維加工機(jī)制有所不同，而沒(méi)有高低層次之分。三種基本思維形式之間應(yīng)當(dāng)結(jié)合而不應(yīng)割裂和對(duì)立。這三者總是相互支援、相互依存、相互結(jié)合在一起的。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中教師要認(rèn)識(shí)到在實(shí)際思維的過(guò)程中這三者之間的關(guān)系，來(lái)進(jìn)行思維的訓(xùn)練。

四、 利用信息技術(shù)，加強(qiáng)辯證思維的培養(yǎng)

辯證思維是指能運(yùn)用唯物辯證觀點(diǎn)來(lái)觀察和分析事物，尊重客觀規(guī)律，重視調(diào)查研究，一切從實(shí)際出發(fā)，實(shí)事求是。學(xué)會(huì)用二分法和聯(lián)系與發(fā)展的觀點(diǎn)看問(wèn)題。

辯證思維雖然不屬于人類思維的基本形式，但在創(chuàng)造性思維活動(dòng)的關(guān)鍵性突破這一環(huán)節(jié)中有至關(guān)重要的意義，而且在整個(gè)創(chuàng)造性思維過(guò)程中有不容忽視的指導(dǎo)作用。遺憾的是，我們?cè)诮虒W(xué)中很多時(shí)候忽略了辯證思維的培養(yǎng)，認(rèn)為它是純哲學(xué)問(wèn)題，只有哲學(xué)家才應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行研究。顯然這種看法有失偏頗。

五、 利用現(xiàn)代信息技術(shù)，化靜為動(dòng)，進(jìn)行課堂演示，突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)從而降低教學(xué)難度

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中教師通過(guò)黑板、教具模型、投影片等媒體展示的各種信息，可由計(jì)算機(jī)加工成文字、圖形、影像等資料，并進(jìn)行一些必要的處理（如動(dòng)畫(huà)），將這些資料組合起來(lái)。課堂教學(xué)時(shí)，可以將計(jì)算機(jī)與大屏幕投影或電視連接起來(lái)，也可以在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)教室中進(jìn)行。

利用這種模式進(jìn)行課堂教學(xué)，可以使抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)以直觀的形式出現(xiàn)，能更好地幫助學(xué)生思考知識(shí)間的聯(lián)系，促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成。計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)變化可以將形與數(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，把運(yùn)動(dòng)和變化展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生由形象的認(rèn)識(shí)提高為抽象的概括，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣會(huì)起到很好的效果。但是也應(yīng)注意，計(jì)算機(jī)的演示只能是幫助學(xué)生思考，而不能代替學(xué)生思考，教師應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)亟o予提示，結(jié)合計(jì)算機(jī)的演示幫助學(xué)生完成思考過(guò)程，形成對(duì)概念的理解。

作者簡(jiǎn)介：

宮海明，山東省濰坊市，安丘市第二中學(xué)。