淺談信息化教學與數學課程的整合

彭偉健

（廣西玉林農業學校，廣西 玉林 537000）

隨著科學技術的迅猛發展，信息化成為當今世界經濟和社會發展的大趨勢，以網絡技術和多媒體技術為核心的信息技術已成為拓展人類能力的創造性工具。計算機信息技術與傳統的學科教學有一定的交叉性、繼承性、綜合性，并具有相對獨立的特點，交互性強，在課堂教學中將信息技術與數學學科進行整合，正是為了適應社會的發展趨勢。它的研究與實施為學生創造性、主體性的發揮創設了良好的基礎，能極大地拓寬學生解決問題的思路，培養學生的創造精神和實踐能力，真正發揮信息技術對教育的推動作用。

在學校的教育教學中，我們充分發揮多媒體教學的優勢，在數學教學中安排更多的時間讓學生去思考和理解問題更本質的方面，學會提出問題和抽象概括，而這也恰恰符合了建構主義的核心觀點“給學生提供活動的時（思維時間）空（思維空間），讓主體主動構建自己的結構，培養學生的創造力”。

一、借助多媒體實現數學教學的課堂演示，設計適宜的教學過程

多媒體教學是將現代科學技術與傳統教學相結合的一種新的教學形式，現代多媒體和網絡技術的一個最重要的特點就是直觀性和形象性，其靈活多變的形式能將文字、聲音、圖形、動畫等集于一體，其圖文聲像并茂的逼真演示效果使得教學形式活潑而生動，從而改變了傳統教學的呆板與單調，有利于激發學生的學習興趣，促使學生發揮學習的積極性與主動性，同時也提高了教學效率。

課堂教學時，可以將計算機與大屏幕投影儀連接起來，也可以在網絡教室中進行。在這種模式下，傳統教學過程中教師通過黑板、教具模型等媒體展示的各種信息，可由計算機加工成文字、圖形、影像等資料，并進行一些必要的處理（如動畫），將這些資料組合起來。

例如在學習分段函數時，根據投寄信件的郵資與信件重量間的關系，求信件與郵資的函數關系式，并畫出這個函數的圖像。本題的函數關系式并不難求得，難點是學生該如何理解并畫出對應的分段函數圖像。在教學中，我們可通過計算機輸入信件的數值，計算出相應的郵資具體數值，并在屏幕上顯示出相應的點和過這些點的圖像，學生通過對上述過程的觀察經歷了從具體到抽象的過程，深刻地體會到數、式、形之間的關系，從而形成和獲得分段函數的概念。

在學習排列組合的知識時，我們也可以利用計算機模擬事件的發生過程設置問題情境：“如圖1，一條電路在從A處到B處接通時，可以有多少條不同的線路？”

圖1

教學中，我們可以利用Authorware軟件或PowerPoint軟件模擬線路的各種通電情況動態的演示，使學生有了比較直觀的認識，然后再引入加法原理和乘法原理（將加法原理看作“并聯電路”，乘法原理看作“串聯電路”）（如圖2），所提問題可利用加法原理和乘法原理得以解決。

圖2

在學習三角函數y=Asin（ωx+φ）的函數圖像時，如何讓學生理解A、ω、φ在函數圖像中的作用，一直是教學中的難點。若采取傳統的授課方式，逐個強調A、ω、φ在函數圖像中的作用，然后在黑板上給出相應的圖像，這樣的教學效果并不理想，學生只是被動接受學習，并不能真正理解它的變化特點。為此，我們可借助多媒體創設適宜學生主動學習的環境：設計一個反映三角函數y=Asin（ωx+φ）的函數圖像隨A、ω、φ的變化而變化的輔助教學軟件，通過計算機鍵入相應的A、ω、φ，可讓計算機自動生成一條正弦函數的圖像，給學生以直觀形象。這時教師要求學生鍵入相應的A、ω、φ，并觀察自己所輸入的數據所作出的函數圖像與前者是否一致，若完全一致，計算機就會繼續給下一個問題；若不一致，學生可根據自己所輸入的數據所確定的圖像修正數據，直到圖像與原來的圖像一致為止。這樣的教學當然能使學生學習起來更加容易。

又如，在求圓周率時，有一種方法是將圓的內接正多邊形不斷增加，使其面積無限接近于該圓的面積，然后用此內接正多邊形的面積近似代替該圓的面積來求圓周率，結果非常精確。這個過程我們可以利用“幾何畫板”的功能來制作課件，將教師手工畫圖變成了計算機輔助畫圖，這樣的一種演示過程既形象生動，又使學生能一目了然，印象深刻，理解起來當然更清楚。

因此，利用多媒體進行課堂教學，可以使抽象的數學知識以直觀的形式出現，能更好地幫助學生思考知識間的聯系，促進新的認知結構的形成，因為計算機的動態變化可以將形與數有機結合起來，把運動和變化展現在學生面前，使學生由形象的認識提高為抽象的概括，這對于培養學生良好的思維習慣會起到很好的效果。但必須注意的是：建構意義下的信息化教學應該是學生在教師指導下輔以計算機等媒體的幫助自主參與，具有高度選擇性、探索性的一種教學活動。教師在其中仍起著主導作用，而且教師的觀念、方法和對教學的設計處理將直接影響到教學的質量和效果，關系到學生創造能力的培養和發展。信息技術只是學生探索數學問題的一種手段和工具，而且并不是每一節課都必須用計算機信息技術來輔助教學，這要由課程內容和性質來決定。所以，教師必須選擇和設計好教學過程，積極應對變化的教學方法，創造性地運用計算機等媒體進行教學，體現信息化教學的本意：把學習的生動性還給學生，使每一個學生的學習潛力得以發揮。

二、利用計算機進行數學知識復習和學習評價

由于數學知識具有較強的邏輯思維和嚴謹的推理，課堂上的教學內容不能較快地使學生掌握、吸收，一直是教學思考中的難點。為解決這一難點，我們嘗試利用一些輔導軟件來復習和鞏固某些已學的知識和技能，從而提高學生完成學習任務的速度和準確性。

對于這種課件教學的內容，其組織可按章節來劃分知識點模塊，同時提供文字、圖形、動畫和視頻圖像，使得課件做到圖、文并茂，有利于加深學生對知識的理解。學習者可以根據自己的學習程度來決定進度，針對自身情況逐步深入地復習已經學過的知識內容，也可以選擇進入新知識的學習。另外，教師還可以借助計算機信息容量大的優勢，做一些編寫程序時，使計算機自動測試答題者對于某些知識點的掌握程度，從而智能地調節題型、題量，并在線調出相關知識點的輔助講解，復習教學內容。由于這種課件能夠補充課堂學習、強化概念的學習，因此，交互性好、及時反饋和足夠的耐心成為數學輔導課件的最大優點。

教師還可以利用智能題庫隨意生成程度不同的、內容相異的電子試卷，對學生進行階段性的測試，并記錄下學生在一個時期（一個月、一學期或一學年）內的測試情況，其結果可利用Excel軟件列出相應的統計圖，從中發現教學中存在的一些問題，有利于對學生進行有針對性的指導。

三、網絡化環境下的合作學習

學生利用信息技術解決問題的過程，是一個充滿想象、不斷創新的過程，同時又是一個科學嚴謹、有計劃的動手實踐過程。它有助于培養學生的創新精神和實踐能力，并且通過這種“任務驅動式”的不斷訓練，還可以把這種解決問題的技能逐漸遷移到其它領域。

網絡環境下的數學課，可以考慮把2-3個學生分成一個小組，教師提供問題，學生利用計算機提供的環境，積極思考、討論、演算、解答這個問題。教師要深入到各小組中參加討論，觀察其進程，了解其遇到的問題并及時解答，對有共性的問題組織全班討論或講解，這樣可有助于在學生中創設一種研究探索的學術氣氛。比如：關于“求圓內接三角形面積的最大值”的教學，我們就是在多媒體網絡教室里進行的。教學中，我們請學生利用幾何畫板在動態變化中觀察靜態圖形的變化規律，對圖形進行定量的研究，通過交流、討論，最終實現問題的解答。這種網絡環境下的交流合作，既促進了學生學習內容的理解和深化，同時激發了他們的創造思維。

四、結束語

信息技術與數學課程的整合涉及數學教育的各方面問題，特別是對傳統數學教育觀念、課堂教學方法以及學生的學習方式等會帶來巨大的沖擊。教師利用信息化手段進行教學，能有效地克服傳統教學中“一言堂”、“滿堂灌”的弊端，形成以學生為中心的生動活潑的學習局面。因此，信息化教學手段的運用必將對數學教育起到變革性的推動作用，從而幫助學生從依靠紙筆運算轉換到有效地、恰當地使用現代信息技術，從而有效地提高解決問題的能力，使學生學會用數學的方法深入思考問題，為學生在未來的高層次活動打下堅實的基礎。

［1］ 郝磊，張建明.試論教學模式的創新［J］.教育與職業，2006，（14）.

［2］ 張大國，楊謹.淺談計算機信息技術在數學教學中的應用性.［J］.教育與職業，2010，（17）.

［3］ 涂榮豹.數學教學認識論［M］.南京：南京師范大學出版社，2006.