信息技術(shù)在新課程高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用

摘要利用信息技術(shù)對(duì)文本、聲音、圖形、圖像、動(dòng)畫等的綜合處理及其強(qiáng)大交互式特點(diǎn)，及多媒體技術(shù)能創(chuàng)造出一個(gè)圖文并茂、有聲有色、生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程進(jìn)行有機(jī)整合，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課的教與學(xué)融為一體，將技術(shù)作為一種工具，提高教與學(xué)的效率。信息技術(shù)為數(shù)學(xué)教學(xué)的順利實(shí)施提供形象的教學(xué)手段，能有效減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，真正改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式，使學(xué)生的樂學(xué)落到實(shí)處。

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

21世紀(jì)的兩個(gè)重要特征是“計(jì)算機(jī)無處不在”“數(shù)學(xué)無處不在”。21世紀(jì)是信息化的時(shí)代，信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一大趨勢(shì)，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)為核心的信息技術(shù)已成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具。信息技術(shù)的快速發(fā)展同時(shí)也對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式產(chǎn)生重要的影響。在開好信息技術(shù)課程的同時(shí)，應(yīng)努力推進(jìn)信息技術(shù)與其他學(xué)科教學(xué)的整合，鼓勵(lì)在其他學(xué)科的教學(xué)中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段，并把信息技術(shù)教育融合在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)中。

1 數(shù)學(xué)教學(xué)中信息技術(shù)妙用的基本分析

數(shù)學(xué)學(xué)科有它自身的特點(diǎn)，數(shù)學(xué)是訓(xùn)練思維的體操，以其抽象性與嚴(yán)謹(jǐn)性而著稱。數(shù)學(xué)家歐拉曾說：“數(shù)學(xué)這門科學(xué)需要觀察，也需要實(shí)驗(yàn)?！睌?shù)學(xué)的創(chuàng)新教育更需要數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和猜想。而且，數(shù)學(xué)計(jì)算與邏輯推理的枯燥，又使不少人望而卻步。數(shù)學(xué)有它自身的魅力，借助信息技術(shù)開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，揭示抽象的數(shù)學(xué)概念的實(shí)質(zhì)，演繹數(shù)學(xué)發(fā)生、發(fā)展的過程，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者探索未知的知識(shí)領(lǐng)域，有效地克服傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容缺乏鮮活時(shí)代氣息，教師一言堂的弊病，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)能模擬常規(guī)教學(xué)手段難以完成的演示實(shí)驗(yàn)，把抽象的知識(shí)直觀地展示給學(xué)生，有效地化解難點(diǎn)。

2 信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用策略

2.1 通過軟件模擬將抽象思維形象化

數(shù)學(xué)教學(xué)過程，事實(shí)上就是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，對(duì)數(shù)學(xué)問題的解決方法進(jìn)行研究、探索，繼而對(duì)其進(jìn)行拓展、創(chuàng)新的過程。因此，在教學(xué)活動(dòng)中如何創(chuàng)設(shè)情境成為組織課堂教學(xué)的核心。網(wǎng)絡(luò)信息、多媒體教學(xué)軟件等的應(yīng)用提供了強(qiáng)大的情境資源。例如在講解空間四邊形的有關(guān)問題時(shí)，如果僅在黑板上作出空間四邊形的平面直觀圖，學(xué)生在課后解決相關(guān)問題的時(shí)候，總自然而然地認(rèn)為空間四邊形兩條對(duì)角線是相交的。如果在教學(xué)中利用幾何畫板畫出三維立體圖形，現(xiàn)場(chǎng)制作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的空間四邊形圖形，現(xiàn)場(chǎng)添加線條，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中讓學(xué)生感受空間立體圖形的形象，培養(yǎng)學(xué)生的空間觀察和思維能力，就不但使他們?cè)谟^察過程中留下空間四邊形兩條對(duì)角線不相交的深刻印象，而且會(huì)在這個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)異面直線的概念，為后面異面直線的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

2.2 利用信息技術(shù)將所學(xué)知識(shí)靈活化

常常提到要讓學(xué)生有舉一反三的能力，而信息技術(shù)能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)動(dòng)態(tài)化，將各種變換形象地展示給學(xué)生，這樣更有助于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力和抽象思維能力。如教學(xué)“二次函數(shù)圖象”時(shí)，教師可以通過設(shè)置對(duì)話框來控制二次函數(shù)圖象，讓學(xué)生上機(jī)操作，自己輸入a，b，c，觀察a，b，c變化時(shí)圖象的變化，探索a，b，c對(duì)圖像的影響。學(xué)生通過觀察、討論，在教師的點(diǎn)撥指導(dǎo)下，逐漸形成自己的知識(shí)體系，達(dá)到知識(shí)的重新建構(gòu)。

2.3 信息技術(shù)擴(kuò)充學(xué)習(xí)內(nèi)容，易于探究式教學(xué)的開展

情境—探究模式是比應(yīng)用多媒體講授模式更高級(jí)的一種教學(xué)模式，也是目前受到高度重視的探究式學(xué)習(xí)的一種體現(xiàn)和途徑，即基于多媒體課堂教學(xué)環(huán)境，為師生提供較難以觀察或模擬達(dá)到的情境。該模式突出在教師引導(dǎo)下學(xué)生觀察事物的特征、關(guān)系、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在探索中進(jìn)行思考、回答、發(fā)表意見。學(xué)生在多媒體顯現(xiàn)的情境中進(jìn)行操作、實(shí)踐，驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，教師利用課件對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)、鼓勵(lì)和糾正。學(xué)生可以自動(dòng)根據(jù)某項(xiàng)任務(wù)去自主搜索、檢索、分析、組合與探究課題有關(guān)的資料，從而達(dá)到培養(yǎng)獲取并處理信息的能力和基本科學(xué)素養(yǎng)的目的。

3 信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的妙用措施

3.1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與好奇心

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，把創(chuàng)設(shè)情境看做意義建構(gòu)的必要前提，并作為教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。而多媒體技術(shù)正好是創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境的有效工具，如果再與仿真技術(shù)相結(jié)合，則更能產(chǎn)生身臨其境的逼真效果。

因此，筆者認(rèn)為應(yīng)讓學(xué)生更多地操作電腦來完成對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的再發(fā)現(xiàn)，體驗(yàn)數(shù)學(xué)美的魅力。如在教學(xué)三角函數(shù)的圖象、立體幾何導(dǎo)言課時(shí)，運(yùn)用多媒體手段可以變靜為動(dòng)，變抽象為具體，使教學(xué)內(nèi)容得到深化。在實(shí)際情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和好奇心，有效降低學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的恐懼，使學(xué)生能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，去同化和索引當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識(shí)，從而在新舊知識(shí)之間建立起聯(lián)系，并賦予新知識(shí)某種意義。

3.2 拓寬學(xué)習(xí)資源，通過情境再現(xiàn)，使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的教學(xué)

利用多媒體向?qū)W生展示科技發(fā)展史尤其是數(shù)學(xué)發(fā)展史，運(yùn)用電腦模擬數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)試驗(yàn)，通過電腦證明數(shù)學(xué)定理，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)、提出、探究、解決過程的情境再現(xiàn)，意識(shí)到“問題是數(shù)學(xué)的心臟”，重要的問題歷來就是推動(dòng)數(shù)學(xué)前進(jìn)的最重要的力量，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生如何去發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，并善于獨(dú)立思考，學(xué)會(huì)分析問題和創(chuàng)造性地解決問題。例如，筆者在講解解析幾何內(nèi)容時(shí)就通過課件《奇妙的坐標(biāo)系》向?qū)W生展示坐標(biāo)系的誕生、完善及應(yīng)用歷程，使數(shù)學(xué)教學(xué)成為再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的教學(xué)。

3.3 創(chuàng)設(shè)想象情境，拓寬思維空間，培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和發(fā)散思維

貝弗里奇教授說：“獨(dú)創(chuàng)性常常在于發(fā)現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上研究對(duì)象之間的相似點(diǎn)，而原來以為這些對(duì)象或設(shè)想彼此沒有關(guān)系。”這種使兩個(gè)本不相干的概念相互接受的能力，一些心理學(xué)家稱之為“遙遠(yuǎn)想象”能力，它是創(chuàng)造力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。讓學(xué)生在兩個(gè)看似無關(guān)的事物之間進(jìn)行想象，如同給了學(xué)生一塊馳騁的空間。人的生活中有一種比知識(shí)更重要的東西，那就是人的想象力，它是知識(shí)進(jìn)化的源泉。因此，在教學(xué)中可充分利用一切可供想象的空間，挖掘發(fā)展想象力的因素，發(fā)揮學(xué)生的想象力。

如課本上的圖形是“死圖”，無法表現(xiàn)二次曲線的形成過程；黑板上的圖形鑒于技術(shù)原因，很難畫得準(zhǔn)確，更難展現(xiàn)二次曲線的連續(xù)變化。利用電子白板繪圖功能就可以生動(dòng)地把離心率的大小變化與圓錐曲線的形狀變化，這種數(shù)與形之間的內(nèi)在聯(lián)系完美地展現(xiàn)出來。同時(shí)，也可展示出橢圓、拋物線、雙曲線三種“看似不相關(guān)”的二次曲線之間的內(nèi)在聯(lián)系。在教學(xué)過程中，可由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)訪問教師放置的服務(wù)器上的課件，讓學(xué)生獨(dú)立探索，得出結(jié)論。

3.4 創(chuàng)設(shè)糾錯(cuò)情境，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰?/p>

錯(cuò)誤是正確的先導(dǎo)。學(xué)生在解題時(shí)，常常出現(xiàn)這樣或那樣的錯(cuò)誤。筆者針對(duì)學(xué)生常犯的隱晦錯(cuò)誤，利用現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設(shè)糾錯(cuò)情境，引導(dǎo)學(xué)生分析研究錯(cuò)誤原因，尋找治錯(cuò)良方，在知錯(cuò)中改錯(cuò)，在改錯(cuò)中防錯(cuò)，以彌補(bǔ)學(xué)生知識(shí)上的缺陷和邏輯推理上的缺陷，提高解題的準(zhǔn)確性，增強(qiáng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。

總之，現(xiàn)代教育技術(shù)能夠變革課堂教學(xué)的傳遞結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展信息功能，增加個(gè)別化教學(xué)的能力，優(yōu)化教學(xué)。但也要注意，現(xiàn)代教育技術(shù)不可能解決教學(xué)中的所有問題，因此夸大其作用，試圖以此盲目代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)的做法是不現(xiàn)實(shí)的。在未來的教學(xué)當(dāng)中，現(xiàn)代教育技術(shù)必將得到進(jìn)一步的應(yīng)用，但不能無節(jié)制，而是與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合，以促進(jìn)教學(xué)過程的優(yōu)化為重點(diǎn)，設(shè)計(jì)好媒體使用的強(qiáng)度和時(shí)機(jī)。當(dāng)然，這還需要教師在今后的教學(xué)實(shí)踐中繼續(xù)去探索和完善。

（作者單位：河北省內(nèi)丘縣職業(yè)技術(shù)教育中心）