淺析信息技術與高中數學課程整合

◆吳曉煜

(河北保定外國語學校)

淺析信息技術與高中數學課程整合

◆吳曉煜

(河北保定外國語學校)

在新課程理念下，僅僅以知識的傳授為目標的教學逐漸淡入人們的視野，同時以培養能力和素養為核心的教學越來越受到人們的重視。信息技術與課程整合就是在此理念下應運而生。結合數學課程的特點，著重闡述了信息技術與高中數學在整合中的新特點和新思路，嘗試通過信息技術工具與數學實驗相結合、信息技術教學與數學教學相結合的途徑，實現二者課程的有機整合。

數學 信息技術 整合

一、整合需要體現新特點

數學，是抽象性、邏輯性很強的一門學科。而高中學生的思維正處于由具體形象思維為主向抽象邏輯思維為主的過渡階段，信息技術在抽象的數學知識和學生的形象思維之間架起一座橋梁。作為一門學科、一種工具引入教育，信息技術帶動了教育從教學內容、教學目標、教學方法等多方面的深刻變革，它與各學科的整合是信息技術應用于教育的重要表現形式。信息技術是數學教學中強有力的認知工具，對學與教具有極大地促進作用，它不僅是便捷的作圖、運算工具，而且是構建“多元聯系表示”的教、學環境的有力工具，是提供數學實驗及數學實踐活動的有效手段，能極大地促進學生數學思維的形成。

在以往信息技術與課程的整合中，人們往往停留于將計算機代替幻燈、投影、粉筆、黑板等傳統媒體，因為計算機展示的多媒體課件能動態地展示數學中的變化過程和理論模型，使抽象的概念和原理形象化，從而使教學重點更加突出，教學難點更易突破，學生理解就更加深刻。然而，這樣做往往使教學陷入另一個誤區，那就是:學生從以前的教師灌輸式的教學又進入了“機器灌輸式”教學，學生的自主能動性和探究精神受到了扼殺，這顯然是與新課程改革精神背道而馳的。所以在新課程理念下，作為信息技術與課程的整合我們應該尋去新的途徑，探求新的特點，實現有效的整合。

新課標下的數學把培養學生的自主學習能力、創新能力，為學生提供發展的平臺為主旨，以提升學生的數學素養為目標。同時，高中信息技術課程的以提升學生的信息素養為根本目標，這正是二者進行整合的切入點和落腳點。學生信息素養的提升能促使學生利用信息技術工具理解和解決數學問題，同時學生數學素養的提升又反過來促進自身信息技術能力的提高。二者的有機整合，對我們實現優秀人才的培養，全面實施素質教育具有深遠的意義。

與此同時，隨著教育內容和教學目標的改革，教學組織架構和形式也在發生著相應的變革。教學目標強調以真實性問題為學習的核心。這樣，就要求教學必須打破傳統的45或50分鐘一堂課，學生都坐在教室中聽課的時間和空間限制，必須以項目和問題為單位，對學習的時間和空間進行重新設計和規劃。在教學的組織形式上，活動安排的分組上，也要打破傳統的按能力同質分組的方式，實行異質分組。互聯網或局域網提供提供了豐富資源，信息技術作為交流工具為學生利用網絡進行合作學習，自主的探究式學習提供了環境。

二、整合需要新途徑

數學教學偏重于邏輯推理及學生抽象思維能力的培養。傳統的教學中，學生根本沒有“做數學實驗”這個概念，學生大部分時間處于聆聽、抄筆記的狀態，并沒有積極參與。信息技術能夠突出數學教與學“互動”，利于學生主體參與。利用信息技術操作將生活中數學問題的情景再現，可以讓學生從具體問題到抽象概念，從特殊問題到一般規律，逐步通過自己的發現、探究去思考數學、學習數學。數學問題教學的核心是培養學生的思維，而思維能力的培養，需要經歷實踐——認識——再實踐——再認識的過程。開展數學實驗是信息技術與數學課程教材整合的一個重要手段。某種數學思想通過計算機去實驗一下，這就是“數學實驗”。數學的猜想與數學的實驗是分不開的，在數學實驗中，往往要通過觀察、分析、歸納、處理數據、發現規律。信息技術教學模式中的“任務驅動法”、“問題激勵法”、“主題探究法”在數學教學是信息技術與學科整合應用的最好的典范。

為學生的數學學習創設良好的實驗情境，通過數學實驗可以對一些函數圖象的類型進行實驗、觀察、歸納得出規律。學生親歷整個數學探索的過程，始終處于主體地位，有利于發揮學生的想象空間，對所實驗的數學問題必然有相當深刻的認識。以一元二次函數y=ax2+bx+c為例說明數學與信息技術整合的優勢。數學思想是描點法制作函數圖像，從函數圖像中分析函數性質。

1.利用信息技術相關軟件制作函數圖像增強互動性

利用excel填充序列的方法快速對稱地制作出x相應數值，再利用求值操作計算出對應y的值，最后制作“XY散點圖中的平滑線散點圖”圖表。觀察函數圖像的特點。改變abc三個參數，excel圖表可實現所見即所得，輕松觀察函數圖像的變化。填寫實驗記錄包括:a與開口方向的關系、a與開口大小的關系、對稱軸、頂點坐標、最值、單調性等，總結函數特征。

類似的軟件還有幾何畫板、Z+Z超級畫板等，由于學生親自動手，直接參與，激發了學習興趣，有興趣的學習能促進學生的積極思維，牢固掌握知識。

2.同時完成信息技術與數學相關內容的教學

為解決一個問題而采取的方法和步驟，稱為算法。隨著現代信息技術的飛速發展，算法思想已經成為現代人應具備的一種數學素養。算法思想高中信息技術五門選修課中的一門課，與高中數學的必修教材內容對應。數學教學重點放在算法的思想的培養上，培養學生的數學素養。信息技術課程中重點用算法思想結合計算機語言進行實際問題的解決，編寫計算機的程序，旨在提升學生的信息素養。如何實現信息技術與數學課程算法這一章的有機結合呢?嘗試先分析制作二次函數y=x2的圖像的算法，畫出流程圖，根據數學算法分析，完成VB代碼的編寫，在VB調試環境中測試運行一下，得到函數圖形。歸納出計算機解決問題的步驟:需求分析(設計算法(編寫程序(上機調試與維護。

改變相關參數生成標準y=ax2+bx+c函數圖像分析函數特征，同時試著改變步長值理解循環的含義，改變圖像的顏色等，學習VB相關語句。

信息技術與其他學科教學的整合要注意切忌濫用信息技術，忽略與學科的整合;顛倒教與學的“主導”和“主體”關系，同時教師要加強信息技術應用的學習。

總之，教學中可以采用“活動式”、“啟發式”、“探究式”等多種教學模式;教學設計中安排大量的嘗試性、探索性的活動，引導學生積極主動地完成學習任務。逐步建立起自主性和研究性的學習模式，從而更加突出學生在教學過程中的主體地位。安排大量的實踐性、操作性的內容，使學生在具體活動中理解信息技術的基本知識，掌握信息處理的基本技能，并能夠靈活應用到學習和生活中。

［1］普通高中數學課程標準研制工作組.普通高中數學課程標準［M］.人民教育出版社，2004.

［2］周穎武.談高中數學《必修3》與信息技術的內容整合［J］.廣州教學研究，2008，(381).