信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合應(yīng)用

廣東省深圳市寶安區(qū)教育科學(xué)研究院 張聰華

信息技術(shù)和數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐課堂有效融合是當(dāng)今數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)學(xué)新課標(biāo)指出，信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及教學(xué)方式產(chǎn)生了很大的影響。數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，要注意信息技術(shù)與課程內(nèi)容的整合。由此可見(jiàn)，將信息技術(shù)有機(jī)地融合在數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐課堂中具有重要的意義。

如何在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué)，提升課堂效果？下面就根據(jù)教學(xué)實(shí)踐談一些粗淺的看法。

一、運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解

概念是反映事物特點(diǎn)或本質(zhì)的一種思維形式，它是邏輯思維最基本的單位，也是最基礎(chǔ)的事實(shí)知識(shí)。要使邏輯思維正常地進(jìn)行，概念必須明確，因此，數(shù)學(xué)概念的教學(xué)是一項(xiàng)很重要的工作，而情境是意義建構(gòu)的重要組成部分，是學(xué)生獲取知識(shí)的基礎(chǔ)和前提條件。運(yùn)用信息技術(shù)在學(xué)習(xí)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和聯(lián)想，喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及表象，從而使學(xué)生利用有關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)去“順應(yīng)”或“同化”學(xué)到的新知識(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)新知識(shí)意義的建構(gòu)。

教育心理學(xué)研究表明,對(duì)學(xué)生的大腦刺激反應(yīng)動(dòng)畫(huà)最強(qiáng)，圖形次之，文字說(shuō)明最弱。因此，課堂伊始，利用多媒體計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)，從聲音、形象、色彩等方面創(chuàng)設(shè)新鮮、有趣的情境，使學(xué)生能集中注意力，以高昂的情緒投入新知學(xué)習(xí)，達(dá)到“課伊始，趣亦生”的境界。例如，在教學(xué)“長(zhǎng)方形和正方形的周長(zhǎng)”時(shí)，利用多媒體呈現(xiàn)畫(huà)面：伴隨著輕快的音樂(lè)，一只小螞蟻沿著長(zhǎng)方形（正方形）的四條邊爬一圈，一個(gè)小球沿著三角形和五邊形的邊各滾動(dòng)一周。色彩豐富的動(dòng)畫(huà)，吸引了學(xué)生的注意力，有的學(xué)生情不自禁地用手指隨著小螞蟻爬行在課桌上畫(huà)了一圈。在這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程中，學(xué)生充分感知，建立了“周長(zhǎng)”這一抽象概念的表象，為學(xué)生從形象思維向抽象思維的過(guò)渡架起了橋梁。

二、運(yùn)用信息技術(shù)化靜為動(dòng)，探究問(wèn)題

充分利用信息技術(shù)的交互特點(diǎn)，建立起學(xué)生和學(xué)習(xí)材料之間的對(duì)話(huà)，實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮膶W(xué)習(xí)啟發(fā)和指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。例如，在教“有余數(shù)的除法”時(shí)，首先用動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)如下情境：語(yǔ)文課本里那只三心二意、結(jié)果兩手空空回家的小猴子在小朋友的幫助下改正了缺點(diǎn)，還買(mǎi)了很多水果要感謝小朋友們呢！請(qǐng)小朋友們按要求幫小猴把各種水果分到盤(pán)子里，然后在各自的計(jì)算機(jī)上選擇自己喜愛(ài)的水果并用鼠標(biāo)拖分。有的學(xué)生要把6 個(gè)梨平均分到3 個(gè)盤(pán)子里，有的學(xué)生要把7 個(gè)蘋(píng)果平均分到3 個(gè)盤(pán)子里，有的學(xué)生要把11顆草莓平均分到4 個(gè)盤(pán)子里等。很快就有學(xué)生像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣叫起來(lái)：“老師，分不完！”還有的學(xué)生說(shuō)這種分法分不完，能不能用除法計(jì)算呢？學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出的問(wèn)題也正是這節(jié)課要解決的問(wèn)題，使用計(jì)算機(jī)充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣后又通過(guò)新問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。同時(shí)，由于學(xué)生參與了平均分的全過(guò)程，他們對(duì)“不能分完”印象深刻，這就為后面理解“余數(shù)”以及“余數(shù)要比除數(shù)小” 等概念做了很好的鋪墊。

三、運(yùn)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí)

教師利用信息技術(shù)交互式的學(xué)件，組織學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體地位，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，在學(xué)習(xí)活動(dòng)中不斷豐富、提高、發(fā)展自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高學(xué)習(xí)能力。

1.結(jié)合學(xué)習(xí)知識(shí)和學(xué)習(xí)目標(biāo)制作可以使學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)的學(xué)件

利用學(xué)件，學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、興趣來(lái)選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，并做適合自己水平的練習(xí)。教師可以在工作站上瀏覽學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，并進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決當(dāng)前有必要解決的問(wèn)題。例如，在教各類(lèi)口算時(shí)，由于學(xué)生層次不一，對(duì)于難度、分量相同的練習(xí)，有的學(xué)生1 分鐘就可以完成，而有的學(xué)生幾分鐘也做不完，教師很難把握好練習(xí)的時(shí)間，也很難做到真正地因材施教。練習(xí)都是教師事先安排好的，學(xué)生只能被動(dòng)地參與這個(gè)過(guò)程。利用信息技術(shù)，教師首先制作好題庫(kù)，然后由學(xué)生選擇練習(xí)的層次和時(shí)間，題目隨機(jī)出示，相鄰計(jì)算機(jī)出的題目均不相同。學(xué)生每做完一題，計(jì)算機(jī)緊接著出下一題，這樣便有了競(jìng)賽的氛圍。學(xué)生做正確了，計(jì)算機(jī)做出“正確”的反饋，達(dá)到一定數(shù)量就播放動(dòng)畫(huà)以示鼓勵(lì)。如果做錯(cuò)了，計(jì)算機(jī)又給出提示糾正的反饋，遇到困難時(shí)還可以查閱相應(yīng)知識(shí)，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋求教師或同學(xué)的幫助。在一次3分鐘表內(nèi)乘法的口算練習(xí)中，得到表1數(shù)據(jù)：

表1

在這樣交互式的教學(xué)環(huán)境中，做得少的學(xué)生沒(méi)有壓力，學(xué)得輕松愉快；做得多的學(xué)生意猶未盡。全體學(xué)生都興致勃勃，都在各自原有基礎(chǔ)上得到了一定的提高。一學(xué)期后，實(shí)驗(yàn)班和普通班進(jìn)行5 分鐘口算測(cè)試，又得到表2 數(shù)據(jù)：

表2

2.利用信息技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)

教師應(yīng)不滿(mǎn)足于提供給學(xué)生現(xiàn)成的知識(shí)，而應(yīng)利用信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)能夠獨(dú)立探究的情境，激發(fā)學(xué)生探究未知的強(qiáng)烈好奇心，使學(xué)生獲得對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)的本質(zhì)性、規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。例如，在教“身邊的行程問(wèn)題”時(shí)，學(xué)生了解時(shí)間、速度、路程三者之間的關(guān)系后，教師讓學(xué)生在交通網(wǎng)站收集與行程有關(guān)的信息。短短15 分鐘，學(xué)生就了解到從深圳發(fā)往全國(guó)各大城市的航班、火車(chē)、輪船的行程。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，不僅查找到大量的相關(guān)數(shù)據(jù)，而且熟練地進(jìn)行了速度、時(shí)間、路程三者之間的計(jì)算。最后，他們還總結(jié)出一般規(guī)律：在速度、時(shí)間、路程三個(gè)數(shù)量中，只要知道任意兩個(gè)數(shù)量，就可以求出第三個(gè)數(shù)量。

四、運(yùn)用信息技術(shù)組織學(xué)生小組協(xié)作學(xué)習(xí)

小組協(xié)作學(xué)習(xí)是在個(gè)人自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，提出有爭(zhēng)議的問(wèn)題，然后以小組討論協(xié)商的形式開(kāi)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如，教學(xué)“有余數(shù)的除法”中“余數(shù)要比除數(shù)小”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，筆者做了如下實(shí)驗(yàn)：在（1）班教學(xué)時(shí)，按照一般教法給出三四個(gè)有余數(shù)的除法算式，讓學(xué)生觀察余數(shù)和除數(shù)的大小，從而得出“余數(shù)要比除數(shù)小”的結(jié)論，然后再?gòu)?qiáng)調(diào)在以后的計(jì)算中要記住這一結(jié)論，不能出錯(cuò)，而學(xué)生對(duì)余數(shù)為什么要比除數(shù)小還是似懂非懂。而在（2）班教學(xué)時(shí)，筆者是這樣設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)的：計(jì)算機(jī)先將13 朵花平均插到3 個(gè)花瓶中，每個(gè)花瓶插3 朵，還剩4 朵，所以13÷3=3……4。然后讓學(xué)生展開(kāi)小組討論：這樣分、這樣算可不可以？為什么？開(kāi)始學(xué)生的意見(jiàn)不太統(tǒng)一，經(jīng)過(guò)激烈的討論，大家都認(rèn)為不可以，因?yàn)槭Ｏ碌? 朵還可以分別給每個(gè)花瓶插1 朵。不僅如此，有一組學(xué)生還提出剩下的朵數(shù)和除數(shù)相同也不行，并在計(jì)算機(jī)上通過(guò)把12 朵花平均插到3 個(gè)花瓶里，每個(gè)花瓶應(yīng)該插4 朵，而不是每個(gè)花瓶插3 朵余3 朵，并向全班同學(xué)做了演示和論證。這時(shí)，教師追問(wèn)：余數(shù)是多少才符合要求呢？學(xué)生不假思索，異口同聲地回答：余數(shù)要比除數(shù)小。這是學(xué)生自己通過(guò)討論、操作，在充分理解的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論。

五、運(yùn)用信息技術(shù)，在數(shù)學(xué)課堂上培養(yǎng)學(xué)生的信息能力和創(chuàng)新能力

信息能力和創(chuàng)新能力是信息社會(huì)所需新型人才必須具備的兩種重要的能力素質(zhì)。這兩種能力素質(zhì)的培養(yǎng)需要特定的、有較高要求的教學(xué)環(huán)境的支持，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)特性，正好可以為這兩種能力素質(zhì)的培養(yǎng)創(chuàng)造最理想的環(huán)境。例如，在教“統(tǒng)計(jì)圖表”時(shí)，統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)從哪里來(lái)呢？教師和教材上提供的數(shù)據(jù)是很有限的，而且也不夠精確。不妨讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)去查找數(shù)據(jù)。在很短的時(shí)間里，學(xué)生就查找到各種不同的數(shù)據(jù)，有的是歷屆奧運(yùn)會(huì)上各國(guó)獲得的金牌數(shù)，有的是國(guó)家人口普查的數(shù)據(jù)，有的是商場(chǎng)不同時(shí)期的銷(xiāo)售量等，然后他們?cè)俑鶕?jù)自己的需要整理出相關(guān)的數(shù)據(jù)并繪制成統(tǒng)計(jì)圖表。學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)世界上最大的知識(shí)庫(kù)、資源庫(kù)里進(jìn)行“自主探索、自主發(fā)現(xiàn)”式的學(xué)習(xí)，為他們創(chuàng)造性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的孕育提供了肥沃的土壤。與此同時(shí)，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)這樣的信息海洋中自由地遨游、探索，并對(duì)信息進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、優(yōu)選和進(jìn)一步加工，最后再根據(jù)自身的需要加以充分利用，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生得到了關(guān)于信息能力方面的最好的學(xué)習(xí)與鍛煉，其收集信息的能力、整理信息的能力、應(yīng)用信息的能力都有了不同程度的提高。

實(shí)踐證明，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，確實(shí)能使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到有效提高，其學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性得到充分表現(xiàn)，改變了課堂教學(xué)理念與模式，將枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)以豐富多彩的形式呈現(xiàn)出來(lái)，更有利于學(xué)生理解數(shù)學(xué)，拓展思路，從而提高教學(xué)質(zhì)量與效果。同時(shí)，學(xué)生多種素質(zhì)得到培養(yǎng)，真正成為學(xué)習(xí)的主人。