互聯(lián)網(wǎng)+背景下中學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)創(chuàng)新信息能力培養(yǎng)策略研究

張玉萍

【摘? ? 要】教育信息化是新世紀(jì)教育領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的深遠(yuǎn)影響也體現(xiàn)在教育領(lǐng)域。在我們的生活中，我們面臨著更多的數(shù)字化環(huán)境，教育和教學(xué)也是如此。面對(duì)這種變化我國(guó)在教育改革中，明確提出了在教學(xué)過程中促進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用。《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，信息技術(shù)應(yīng)被視為學(xué)生的學(xué)習(xí)和解決問題工具，改變學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生愿意學(xué)習(xí)并嘗試探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)。信息創(chuàng)新能力是指高中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)素養(yǎng)、信息技術(shù)能有效提高中學(xué)生的信息創(chuàng)新能力。本文將重點(diǎn)培養(yǎng)中學(xué)生數(shù)字學(xué)習(xí)創(chuàng)新信息能力。方法和建議供同事參考。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)生? 數(shù)字化? 創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.05.180

現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)學(xué)校課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)、社會(huì)要求、社會(huì)條件和學(xué)生特點(diǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。信息技術(shù)與課程整合是必要的。在新的課程標(biāo)準(zhǔn)中，高中數(shù)學(xué)課程的總體目標(biāo)是使學(xué)生成為九年義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ)，為適應(yīng)個(gè)人發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要，進(jìn)一步提高未來公民的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教科書實(shí)施建議的教學(xué)建議合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量。教材的評(píng)價(jià)建議和編寫建議也包含了與信息技術(shù)應(yīng)用有關(guān)的內(nèi)容。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了信息技術(shù)與課程整合的幾個(gè)方面。首先，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，并在必修課中建立算法。其次，要加強(qiáng)數(shù)學(xué)的可視化，提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率，提倡利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的內(nèi)容，如利用信息技術(shù)計(jì)算機(jī)繪制了指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等圖像，并對(duì)其變化規(guī)律進(jìn)行了探討和比較。第三，運(yùn)用信息技術(shù)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，解決問題，如處理統(tǒng)計(jì)中的復(fù)雜數(shù)據(jù)。這就要求教育工作者在踐行新課程標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)更好地為教學(xué)服務(wù)。如何更好的提升高中生的信息創(chuàng)新能力呢，我想應(yīng)當(dāng)把握好以下兩點(diǎn)。

一、應(yīng)用信息技術(shù)制造認(rèn)知沖突引領(lǐng)學(xué)生的數(shù)學(xué)探索

我們可以把認(rèn)知沖突理解為學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前所面臨的新知識(shí)之間的矛盾與碰撞。數(shù)學(xué)課堂的推進(jìn)過程常常就是教師制造“沖突”、引導(dǎo)學(xué)生解決“沖突”的過程，在這一過程中，學(xué)生的心理由平衡到失衡再平衡，而學(xué)生的知識(shí)和思維得到升華。信息技術(shù)由于可以方便、精確，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化，因此在課堂中可以用來制造認(rèn)知沖突。

例如，在直線斜率教學(xué)中，老師先在幾何畫板上展示了兩條幾近平行的直線，要求學(xué)生回答一下這兩條直線是什么關(guān)系。許多學(xué)生不經(jīng)思考就給了答案。老師于是開始拉動(dòng)幾何畫板右側(cè)的滾動(dòng)條。過了一會(huì)兒，兩條直線卻相交在一起，他們感到不可思議。在這個(gè)教學(xué)過程中，教師利用幾何畫板制造出一種“沖突”，引起學(xué)生對(duì)問題的思考。數(shù)學(xué)是一門講求精確的學(xué)科，在教學(xué)中這樣的問題常常出現(xiàn)，如果利用現(xiàn)代信息技術(shù)這個(gè)問題就迎刃而解了，比如，如圖先利用幾何畫板作圖，然后添加必要輔助線，再通過引導(dǎo)學(xué)生與題目中圖形進(jìn)行觀察和比較從而找到新圖形中相對(duì)應(yīng)的關(guān)系繼而對(duì)圖形中的邊、角進(jìn)行精確的測(cè)量，以尋找猜測(cè)的方向和突破口，這樣學(xué)生最終就可以順利、自然地產(chǎn)生猜測(cè)，而同時(shí)信息技術(shù)也可以作為學(xué)生繼續(xù)思考尋找證明方向的工具。由以上的分析可見，在教學(xué)過程中，應(yīng)用信息技術(shù)制造認(rèn)知沖突引領(lǐng)學(xué)生的數(shù)學(xué)探索活動(dòng)，試探數(shù)學(xué)活動(dòng)的方向，是一種更能順應(yīng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維過程的教學(xué)方式。

二、應(yīng)用信息技術(shù)拓展數(shù)學(xué)表征空間

表象也被稱為心理表象。本義是指心理活動(dòng)中信息的表現(xiàn)和記錄。在當(dāng)前教育教學(xué)中，信息技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，表征的研究不僅局限于心理表征的研究，而且拓展了表征的意義。在教育領(lǐng)域中的表現(xiàn)可以是任何符號(hào)或符號(hào)集，只要它可以重復(fù)地引用一個(gè)物理對(duì)象。數(shù)學(xué)表征本質(zhì)上是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)象的替代符號(hào)。數(shù)學(xué)表示可以分為外部表示和內(nèi)部表示。外部表征是學(xué)習(xí)對(duì)象的替代符號(hào)。內(nèi)部表征是大腦對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的外部表征和心理表征的內(nèi)在化。由于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對(duì)象高度抽象，往往難以直接理解和掌握。因此，通過學(xué)習(xí)替代數(shù)學(xué)對(duì)象的表示來間接識(shí)別數(shù)學(xué)對(duì)象是一種可行的方法。數(shù)學(xué)表征可分為視覺表征和言語表征。

在過去的教學(xué)中，教師們常常應(yīng)用講授法，畫圖也不是非常方便，更難以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的演示，課堂中常常使用就是言語話表征，但言語化表征本質(zhì)上也是抽象符號(hào)，它是使用語言對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象進(jìn)行描述，其結(jié)果還是抽象的，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中常見的言語話表征包括數(shù)學(xué)公式、話語文本、書寫文本、邏輯符號(hào)表示等。視覺化表征本質(zhì)上是圖像符號(hào)，它可以通過圖像元素對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象進(jìn)行比較想象的描述，視覺化表征的形式非常多。

例如幾何圖形，教學(xué)模型，動(dòng)態(tài)圖像等。在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中，僅僅運(yùn)用語言表達(dá)和板書、課本中的文字?jǐn)⑹鲞M(jìn)行表征，教師在傳達(dá)二維或者三維思維空間時(shí)就會(huì)感覺很困難，出現(xiàn)詞不達(dá)意，總感覺有所欠缺的情況，同時(shí)，學(xué)生在理解上也就感覺非常吃力。而將信息技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂教學(xué)它強(qiáng)大的視覺表征能力正很好的解決了這一問題，豐富了數(shù)學(xué)表征的空間。比如高中立體幾何教學(xué)一直以來都是個(gè)難點(diǎn)，在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中是由幾何模型和教師的手勢(shì)表征配合完成的。但運(yùn)用這樣的表征方式來幫助學(xué)生去理解空間幾何的復(fù)雜關(guān)系是很有難度的，一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是學(xué)生對(duì)異面直線的理解往往都需要一定的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累。但如果借助已經(jīng)具有較高普及度的幾何畫板制作課件就可以方便的完成三維立體圖形，并且可以進(jìn)行多種操作，使得空間圖形的幾何關(guān)系直觀的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，這不僅進(jìn)能拓展學(xué)生思維空間，還能引發(fā)學(xué)生更高的學(xué)習(xí)興趣從而增加思維投入。

運(yùn)用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)視覺化表征不但可以制作數(shù)學(xué)表象，可以將數(shù)學(xué)概念的完整視覺結(jié)構(gòu)構(gòu)造出來，它一方面把抽象的數(shù)學(xué)變得具體、可見，降低數(shù)學(xué)認(rèn)知負(fù)荷，另一方面專業(yè)的數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用除了能豐富視覺表征，他還具有保持?jǐn)?shù)學(xué)關(guān)系不變的特征，也就是能展示出變中的不變，這更符合初等數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究的本質(zhì)。有動(dòng)態(tài)幾何軟件的兩個(gè)基本特性的保證在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中專業(yè)的動(dòng)態(tài)幾何軟件可以實(shí)現(xiàn)視覺化地將數(shù)學(xué)關(guān)系展示出來，使學(xué)生更好地關(guān)注、感受，最終獲得相應(yīng)性質(zhì)。

綜上所述，通過上述兩種方法可以有效的提升高中生的信息創(chuàng)新能力。高中數(shù)學(xué)老師在教學(xué)中要善于利用信息技術(shù)，提升高中生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1]何棋，范登晨.信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的實(shí)踐研究[J].中國(guó)電化教育，2015.