书城教材教辅中学理科课程资源-解读信息技术
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第19章 信息技术化的未来数学(5)

这种教学模式是在教师的组织和指导下,以学生为主体,在教学过程中借助网络计算机进行集中学习的一种教学方式。这种模式体现了建构主义的学习理论,在教学过程中,教师以一个组织者、指导者、参与者的身份出现,学生成为学习的主人,计算机变成了学生的认知工具。整个教学过程是教师与学生、学生与学生互动的过程,协作探究是主要的学习方式。其中,网络提供的信息资源是学习交流的前提基础,这是信息技术介入数学教学中所产生的一种全新的教学模式,被称为未来的教育模式主流,也是今天我们开展信息技术与数学教学整合的一种基础模型。这种教学模式的特点是:

①教学信息传播迅捷、信息量大;

②学生真正成为了学习的主人,不受时间和空间限制自主地学习;

③教学中信息意识增强,信息技术成为学生的认知工具;

④学习以协作式、探究式为主。

(5)个别化学习模式

这是一种适合学生自行学习课外知识或巩固原在知识的学习形式。其特点是:①以学生为中心的人机交互式的学习㈩②CAI软件可以为学生提供大量信息,并具有信息重组的功能;③学习过程可以由学生自己上机完成,而不需要教师为中介。

(6)虚拟现实教学模式

在小学数学教学中应用较少,而在语文、自然常识类教学中则更为多见。

通过对以上信息技术应用到数学教学中的各种教学模式的对比分析,不难找到,信息技术与数学教学的整合,在某种意义上来说并不是完全脱离以上CAI教学的几种模式而独立存在,而是对CAI教学中,以网络教学模式为基础的教学模式的进一步深化、发展。“整合”的特点有以下几点:

①确立了以学生发展为本的思想,以培养学生的数学素养和信息素养为目标;

②学生真正成为学习的主人;

③信息技术成为学生认知工具;

④学习的方式多采用研究性、协作性、探索性学习;

⑤数学和信息技术既是学习的对象与工具,又是学习的工具与对象;

⑥教学中经常采用嵌入式教学,即在数学教学过程中插入信息技术教育的内容全过程不仅局限于课堂40分钟内。要做到课前收集信息、筛选信息;课上交流信息、处理信息;

⑦课后整理、存储信息。

3信息技术与数学教学整合对教学环境、教师和学生的要求

开展信息技术与数学教学整合的实践,前提是要有一个现代化的硬软件设备作支撑。相对充足且配备先进的硬件设备是开展“整合”教学的保障,而科学合理的硬件装备所建立起来的教室则为教学提供了良好的课堂环境;一般来说,一所学校要有一个多媒体的网络教室。充足的软件资源为“整合”提供强大的信息基础,保证教学中信息的方便获取,当然更多的资源可以来自网上。作为学校可以通过购买“鹏博士系列教学软件”、“唯美学堂”等或自制教学软件来丰富教学资源。

教师是“整合”能否顺利进行且取得良好效果的关键。其中信息技术操作能力是基本保障。事实表明,在同样面对信息化浪潮时,孩子们显得如鱼得水,应付自如,而大人们则显得笨手笨脚,在计算机操作等方面,大人们的确应该向孩子们学习了,这已经成为当今社会的一种文化现象,有人将它称之为文化“反哺”现象。教师同样也要接受这一事实,不断提高自己的信息技术操作能力;另外,“整合”的效果如何与教师的教育思想方法更是分不开的,如果教师的信息技术操作能力提高了,而教学思想仍然是因循守旧、墨守成规,那么,信息技术只能成为传统教学的附属物,不能很好的发挥信息技术的作用,只能将其作为教师教学演示的工具。如果,教师在提高信息技术操作能力的同时,又具备了现代的教育思想,那么,他就能正确摆正教师、学生、信息技术等教学要素的关系,选择科学合理的教学方法,有效地组织教学。最后,要有较高的数学教学专业知识,一个数学教师,只有正确摆正数学学科在学生成长过程中的作用,明确数学学科与其他学科的关系以及数学教学的目的和任务,掌握基本的数学教学原则和方法,了解数学教学改革的动态,才能做到居高临下、有的放矢,准确把握每一节课的教学。

“整合”的明显标志之一便是信息技术成为学生认知工具。影响“整合”的因素除了环境、教师等因素外,最终,要取决于学生。学生的知识基础、学习动机、学习方式、基本的计算机应用水平都将影响最终的学习效果。相比之下,低年级的学生,由于知识积累少,计算机应用能力较低,在低年级进行“整合“教学会比较困难。同时,学生对“整合”课的兴趣虽然很高,但有的是对计算机本身感兴趣,有的是对“整合”课感兴趣。无论是哪种动机,学生在学习过程中,都有这样一种现象:对计算机的好奇心强于对数学知识本身。通过信息技术这一工具来学习数学往往变成了纯技术层面上的操作,学生的兴趣点更多的在操作本身。同教师一样,学生要想自如地拿起信息技术这一学习的工具去学习,首先要提高自己的信息技术操作水平,可以通过计算机课、信息技术基础课,或在家由家长辅导提高操作水平,当然,在运用信息技术学习数学过程中,有意识地提高水平也是一个非常好的办法,这也恰恰是“整合”的一个基本理念之一。

另外,针对网上及现有教学资源中小学数学资源不足的问题,教师和学生要学会创造性的工作,去丰富信息资源。当然,教师要把握基本方向层次,既考虑学生的需要又照顾到学生的可接受性,既开阔学生视野、开拓学生思路、激发学习兴趣、培养信息意识又不偏离数学学习的重心、加重学生负担。

4.信息技术与数学教学整合的教学设计原则及方法

任何教学都离不开教师的教学设计,区别就在于你的教学设计是开放的还是程序化的,是如何摆正教学各要素之间的关系的。信息技术与数学教学整合教学设计要把握好以下几个原则:

(1)目的性原则:信息技术的选择与运用,其目的是为了完成教学目标服务。不能为形式上的多样化而失去教学的方向。信息技术与数学教学整合最终目标是为了提高学生数学素养和信息素养。

(2)主体性原则:这是信息技术与数学教学整合的基本原则,也是现代教育思想下师生关系的重要转变,在教学中真正做到学生根据自己的需要,自己选择认知工具,自己选择学习内容、学习方法、学习伙伴。这样,才能在学习中体验感悟、发展,而这种活动是出于学生自身的需要,是积极的主动的,而不是被动的无奈的。

(3)活动性原则:从数学教学改革的趋势来看,传统的课堂教学正向着数学活动课的形式转变。数学教学应该让学生做数学,这是新的课程标准中的重要理念。教学中学生更喜欢听故事、做游戏、做实验、搞课题研究以及上网查资料、上机操练等形式。教学只有从学生的学习特点、学习规律出发,采取多种形式、方法,展开丰富的教学活动,让学生在活动中学习,才能取得较好的教学效果。

(4)开放性原则:这是现代数学课堂教学的一个显著特点,是“整合”应该很好遵循的一个原则。开放有教学思想的开放,教学过程的开放,也包括教学内容的开放。这种开放是相对于传统、封闭而言的开放,不是无限制的开放。这种开放可以表现为教师不一定是知识的唯一拥有者,不一定是权威,教师不是课堂的主宰,教师与学生可以是合作伙伴式的关系。教学内容来源不局限于教材,更不局限于教师,渠道可以更多,范围可以更广。题目本身将趋向于开放题,条件不确定、方法多样化、答案不唯一。这样可以充分调动学生的积极因素,实现学生自身知识的更新与能力的形成。

(5)大信息量的原则:大信息量是“整合”的物质基础。学生只有在力所能及的情况下,处理大量的复杂的信息时,才能真正培养能力。只有大信息的情况下,才方便于使所有学生有所选择,才能实现不同的学生学不同的数学,有不同的提高,有不同的成功体验。

(第三节 )信息技术下数学教学的发展

我国著名科学家钱学森对未来教育作了如此论述:“未来教育=人脑+电脑+网络”。将信息技术与数学课堂教学进行整合,以信息化带动教育现代化,发挥信息技术优势,探索新型教学模式,使得一些在课堂上难以讲清的概念,烦琐的演算过程,复杂的数形关系和一些生产生活中的实际问题,能利用图片、动画清楚地展示出来,增强了学生的学习兴趣,有利于教师讲清所传授的知识,从而提高了课堂教学效率,同时可以把传统意义下的“学习”数学改变为”研究”数学,把数学实验引进课堂,为培养学生的创新能力开辟了广阔的新途径,培养学生运用信息技术进行学习、实践、应用的能力,及创新意识和创新能力。

结合我校数学课堂教学结构的改革、实践,我认为可以从以下三个方面对数学课堂教学进行整合与创新。

1信息技术与兴趣激情的整合

调动学生的学习积极性、主动性、创造性,关键是创设情境,激发学生学习兴趣而激发兴趣是推动学生学习的动力,俄国教育学家乌申斯基说过:“没有任何兴趣,被迫地进行学习,会扼杀学生掌握知识的志向”,现代信息技术以其本身的特有的功能而具备了趣味性的特点,对激发学生的学习兴趣有着极高的价值。利用信息技术的动画、图像、解说、文字、音乐等多种信息,能使学生通过电脑手段,观其境、闻其声、触景生情,充分调动了积极性、主动性,能更好、更快、更难地把握教学中的重点、难点。

例如:初三几何《圆》第一课时,教学一开始,就借助现代信息技术的优势,设计一组马拉车的画面,车轮分别采用正方形、正多边形、圆形……,画面生动有趣,让学生感受为什么车轮必须是圆形的?让学生迅速地进入本堂课的教学情境中。这时,学生一看,备感亲切,由此所设置的情景自然而然地把学生引入本课的学习之中,从而激起学生思维的火花和强烈的求知欲望及探索热情。使学生“课伊始,趣亦生”。并带着探求新知识的欲望全身心地投入到《圆》这一章节的学习、通过信息技术与数学教学有机地整合,同学们跃跃欲试,言之有物,兴趣盎然,在教师的指导下积极参与,充分发挥多种感官功能,动耳听,动眼看,动脑想,动口说,为学生提供自我表现的机会和空间,让课堂充满活跃的学习氛围。

2信息技术与培养创新能力的整合

在数学教学中,学生创新能力的含义是很广的,它包括学生自己提出问题,探索新规律,得出新结论,直至提出新理论的能力,培养学生创造性是创新教学的归宿。

(1)纵横变通,拓展思路,培养学生应变能力

例1,如图5,设点C为线段BD上的一点,在线段BD的同旁作正△ABC和正△ECD,连结BE,交AC于M,连结AD,交BE、CE于P、N。

①问图中有几对全等三角形;

②试证明:AD=BE,ND=ME,NC=MC。

这是一个极平常的题目,但如果我们从运动的观点进一步研究,问当△ECD绕点C旋转时,①中哪几对全等关系不变?②中哪些等量关系不变?