現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教育中的作用

蔣杏芬

【摘要】把現(xiàn)代信息技術(shù)有機(jī)地融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，讓它在數(shù)學(xué)教育中發(fā)揮著靠傳統(tǒng)教育的根本不可能達(dá)到的作用。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代信息技術(shù) 數(shù)學(xué)教育 數(shù)學(xué)思想方法

【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）09-0133-01

課程內(nèi)容是學(xué)習(xí)對(duì)象，來(lái)源于社會(huì)文化。隨著社會(huì)文化的發(fā)展，課程內(nèi)容必然通過(guò)選擇而不斷更新[1]。把現(xiàn)代信息技術(shù)有機(jī)地融入到學(xué)科教學(xué)過(guò)程中，以推進(jìn)學(xué)科教學(xué)改革、取得更優(yōu)的教學(xué)質(zhì)量，是現(xiàn)代教育普遍關(guān)注的一個(gè)話題。現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用也是一個(gè)很值得探究的問(wèn)題，它在數(shù)學(xué)教育中發(fā)揮哪些作用呢？結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為現(xiàn)代信息技術(shù)在數(shù)學(xué)學(xué)科教育中發(fā)揮了這幾方面的作用。

一、可以真正實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合，培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想方法

眾所周知，數(shù)形結(jié)合是一種很重要的數(shù)學(xué)思想，因此多數(shù)教師都非常重視數(shù)形結(jié)合的教學(xué)，上課時(shí)盡量地畫好圖形，力求使圖形展現(xiàn)出其變化的趨勢(shì)。但是無(wú)論怎么畫，也只能給出一個(gè)“死圖”，而利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，則可以繪制一幅幅有形有色會(huì)運(yùn)動(dòng)的“活”圖，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合，增大課堂容量，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

例如，在指數(shù)函數(shù)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，過(guò)去通常是在教師的要求下，學(xué)生用“描點(diǎn)法”作出有限幾個(gè)特殊函數(shù)的圖像，然后就讓學(xué)生觀察這幾個(gè)圖像來(lái)討論指數(shù)函數(shù)y=ax的性質(zhì)。在這樣的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)于為什么要畫這幾個(gè)函數(shù)的圖像，為什么這幾個(gè)函數(shù)圖像就可以代表一般的，為什么要把底數(shù)a分為01兩個(gè)區(qū)間，等等，都是不得而知的，學(xué)習(xí)過(guò)程比較被動(dòng)。而在信息技術(shù)環(huán)境中，教師可以利用信息技術(shù)強(qiáng)大的作圖功能，先引導(dǎo)學(xué)生隨意地取a的值，并在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)畫出圖像，再多再?gòu)?fù)雜的圖像都可以輕易地畫出。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生可以非常清楚地看到底數(shù)a是如何影響并決定著函數(shù)y=ax的性質(zhì)的。由于函數(shù)的圖像隨著a向1靠近而自然地聚集，學(xué)生可以清楚地看到a=1這條分界線，而函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性、特殊點(diǎn)（0，1）等更是一目了然。在此基礎(chǔ)上，再通過(guò)a的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化來(lái)演示函數(shù)圖像的變化情況，從而讓學(xué)生更直觀、清楚地看到指數(shù)函數(shù)y=ax的性質(zhì)，并體會(huì)從量變到質(zhì)變的事物發(fā)展規(guī)律。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，它比粉筆加黑板的教學(xué)效果不知要提高多少倍，使得教學(xué)方式從“講授式”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)式”“啟發(fā)式”，教學(xué)過(guò)程具有開放性，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式則從“聽講式”“接受式”轉(zhuǎn)變成了“探索式”“研究式”。

二、可以有效突破教學(xué)中的難點(diǎn)問(wèn)題，提高課堂效率

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠幫助我們有效地克服教學(xué)難點(diǎn)，提高課堂效率。計(jì)算機(jī)為教師提供了良好的幫助，也為學(xué)生提供了更加廣闊的活動(dòng)空間與思維空間。

橢圓與雙曲線的離心率就是一個(gè)明顯的例子。本來(lái)“離心率”是刻劃?rùn)E圓與雙曲線形狀的一個(gè)數(shù)值，但利用傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難說(shuō)清這里“數(shù)”與“形”之間的內(nèi)在聯(lián)系。借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，學(xué)生不是只能依靠“心靈”去理解教師傳授的知識(shí)，而是通過(guò)自己的觀察更主動(dòng)地獲得上述知識(shí)。一切都變得一目了然，難點(diǎn)化解了，教學(xué)時(shí)間大大節(jié)省了，既省力又省時(shí)。圖1是利用“幾何畫板”作的配合這段教學(xué)用的課件的界面。

屏幕上的線段c與a的長(zhǎng)度可以通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)其右端點(diǎn)加以改變，這時(shí)橢圓的形狀也隨之改變。這個(gè)動(dòng)態(tài)的畫面比什么都有說(shuō)服力，學(xué)生通過(guò)觀察自然能夠想到橢圓的形狀是能夠用c與a之比反映的，再利用《幾何畫板》的測(cè)量功能即時(shí)地測(cè)量出c與a的長(zhǎng)度、計(jì)算出它們的準(zhǔn)確的比值并顯示在屏幕上，由此可以方便地由定性到定量，把問(wèn)題引向深入。需要指出：利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)最大的差異是能夠利用計(jì)算機(jī)自由地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既可以改變c與a的長(zhǎng)度使離心率改變，也可以使c與a放大或縮小同樣的倍數(shù)使離心率不變。前者使學(xué)生看到離心率的大小與曲線形狀的內(nèi)在聯(lián)系，什么時(shí)候橢圓顯得更 “圓”，什么時(shí)候顯得更“扁”；后者則使學(xué)生看到離心率不變時(shí)，橢圓只是大小發(fā)生改變，而形狀卻不變。當(dāng)把c的長(zhǎng)度調(diào)整到比a大時(shí)，屏幕上的橢圓變成了雙曲線，可以利用實(shí)驗(yàn)的方法研究離心率對(duì)雙曲線的形狀與漸近線的夾角的影響。如果沒(méi)有計(jì)算機(jī)以及《幾何畫板》這類智能型的教學(xué)軟件的支持，而是依靠傳統(tǒng)的粉筆與黑板，上述教學(xué)方法顯然是不能實(shí)現(xiàn)的。

三、體驗(yàn)具體到抽象、量變到質(zhì)變的過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生辯證唯物主義的能力

教學(xué)，其核心是培養(yǎng)學(xué)生的思維，而思維能力的培養(yǎng)，需要有一個(gè)實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——再實(shí)踐——再認(rèn)識(shí)的過(guò)程[2]。信息技術(shù)介入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，提供的不僅是超大的信息量、多媒體的信息傳遞方式，從學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程來(lái)分析，由于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴，往往使數(shù)學(xué)知識(shí)變得更直接，由形象到抽象的過(guò)程被計(jì)算機(jī)替代。不禁使我們擔(dān)心學(xué)生的思維停留在形象直觀上，產(chǎn)生思維惰性。這恰恰與素質(zhì)教育對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的要求相悖。因此，教學(xué)過(guò)程中一定要把握好信息技術(shù)使用的度，注意時(shí)機(jī)和時(shí)間，注意為學(xué)生提供觀察比較、分析綜合、歸納概括的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生做數(shù)學(xué)，在做數(shù)學(xué)過(guò)程中，體驗(yàn)、感受數(shù)學(xué)，深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)的生成過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘小明.數(shù)學(xué)課程發(fā)展中的平衡關(guān)系[J].中小學(xué)教材教學(xué)，2001（6）

[2]何克抗.關(guān)于信息技術(shù)與課程整合的理論思考，中小學(xué)電教，2001（1，2）