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6章 信息技术与数学改革(6)

在新的环境下,学生成为教学各要素的中心,强调要从学生的需求出发,综合利用信息技术手段,发挥学生主动性积极性,进行探究式的学习,通过多种渠道的交流和协作,在学习的过程中经过分析思考自主决策获得知识。这恰好与信息技术与课程整合不谋而合。教育工作者对信息技术(主要是计算机技术)融入学科教学的关注由来已久。美国著名的计算机专家泰勒(Taylor)曾指出计算机应用于教育有三种模式:一是把计算机看作指导教师Tutor,即起个别指导作用;二是把计算机看作被指导者Tutee,由人教会计算机做各种事情,例如用计算机编程(即计算机程序设计)就是要让计算机学会按照人们编排的指令来完成各种操作,这种应用模式通常也称之为“计算机程序设计”;三是把计算机看作工具(Tool),即把计算机当作辅助人们完成教学过程中所面临的各种任务的工具。这就是计算机应用于教育“3T”模式。

简而言之,信息技术与课程整合,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教师教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学的“融合”。它要求突出作为整合主动因素的人的地位,并且以实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实世界之间的融合。

2整合的意义

以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、教师网络、校园网和Internet等,将其与课程整合有以下几方面的意义。

(1)增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力。

(2)使信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用的技能。

(3)不仅促进了班级内学生的合作交流,而且还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流,从而开阔了学生的视野。

(4)能更好地实现个别化学习,而且有利于实现能培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习,有利于实现培养创新精神和促进信息能力发展的发现式学习。

上述几方面说明,以计算机为核心的信息技术若能与各学科的课程加以有机整合,具有多种优化教育、教学过程的特性,这些特性的集中体现就是能充分发挥学生的主动性与创造性,从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教育教学环境。

要实现课程合,需要把各种技术手段完美地融合到课程之中,对于老师,要像在教学中使用黑板和粉笔一样,把计算机作为自己真正的工具;对于学生,则需要把信息技术作为终生受用的学习知识和掌握技能的认知工具。利用它获取信息、交流思想、协作解决问题,并且在学科知识的获取过程中逐步培养其应用信息技术的能力,这与教学的总体能力目标一致,即培养学生的综合素质。

(第六节 )信息技术与数学的整合

基础教育课程改革以全新的理念挑战了原有的课程与教学传统、乃至教学模式,对教师提出了变革课堂实践的方式、创造性地实施新课程的总要求。作为一名长期从事小学数学教学与信息技术教学的教师来说,充分学习领会新课程的思想,感悟新课程赋予数学学科教学的新内涵,对数学常规教学的课程内容及自身教学实践做出的反思、课后及时调整是及其必要的。在近年的学习和尝试中,我认为,信息技术为数学教师创造性地实施新课程开辟了广阔的天地。

1新课程思想对数学教学的新要求

传统的数学教学体系大体上是严格按照科学体系展开的,不大重视属于学生自己的经验,内容多半是一系列经过精心组织的、条理清晰的数学结构。这样的内容和教学虽然便于教师教给学生成套的数学内容和逻辑的思考方法,但学生的参与只能是被动的,难于拓展学生的视野、贯通学生的思想,容易抑制学生主动性和创造性的发展。

而《新课程标准》指出:数学课程不仅要考虑数学自身的特点,更应遵循学生学习数学的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发。数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础上之上,数学教学活动应当更多地赋予学生思考、动手和交流的机会。

《新课程标准》还高度重视信息技术对数学学科课程的影响,指出数学教学不仅重视利用信息技术来呈现课程内容,更应重视信息技术与课程内容的有机整合。因此,我们应根据新课程要求将信息技术融化到数学教学教育的深层次结构中,融入数学教育的知识体系中,要成为传播数学教学内容的最佳工具和学生探究知识、体验数学、感受知识的中介。

仔细研习“新课标”的要求,对照当前的数学课堂教学与社会发展实际,用信息技术体现数学教学中的新课程思想既是顺水推舟,又是势在必行。

2信息技术与数学学科的联系

数学的原理、思想和方法与技术的结合形成了属于高科技的数学技术,数学技术是信息技术的基础,有是信息技术的支撑学科。数学是集严密性、逻辑性、精确性、创造性与想象力于一身的科学,数学教学则要求学生在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断地了解、理解和掌握这门学科,于是揭示思维过程,促进学生思考就成为数学教育的特殊要求。计算机是信息处理的有效工具,在数学教育中存在深藏的潜力,这就要求教师在教育软件平台上把计算机的数学技术、按钮技术、窗口菜单技术等多种技术与数学教学的要求结合并用于教学的过程。

在当今这个信息技术迅猛发展的时代,信息技术已经改变了人类学习与生存发展的环境,同时也改变了几个世纪数学教学、数学学习的方式。由于它对人类发展的重要性,迫使人们不断思索数学与现实的切合度;更是因为信息技术与数学技术的千丝万缕的联系,使人们认识到它在数学课程结构中的重要性。信息技术不仅被看作教师教学的工具,是学生学习的工具、是学生的认知工具与情感发展工具,而且也是数学教育工作者在建构数学内容体系时首先应考虑的因素,进而印发人们重新思考数学课程的基础性、多样性、选择性以及如何在信息技术条件下追求不断提高学生的数学思维能力,更进一步促使人们思考在数学教育过程中如何利用于发展学生的信息技术能力,如何处理好师生之间、生生之间关系。信息技术必将改变人们对数学的内容、形式、应用、人文价值以及评价的认识与看法,因此,信息技术的发展与数学学科课程的发展中的互动是一种客观存在的。

3信息技术对数学教学的直观化推动

中小学教育属于国民教育体系中的义务教育,小学数学课程应当为我国公民未来需要提供高质量的数学基础和数学素养,为基础教育的数学需求提供必要的数学基础和数学素养。随着信息时代的发展,特别是现代信息技术高速发展带来的对社会各领域广泛而深如影响的今天,数学课程设置和实施应以“与时俱进”的眼光重新审视基础知识、基本技能和能力的内涵。应当在原来的基础上进一步发展,构建符合时代要求的新的“数学基础”。

新课程要翻印信息时代对数学教育的推动。我们可以在课堂教学中让计算机科学与小学数学教学内容相结合。如:设计逻辑框图让计算机去执行、用计算机符合系统表示数学内容、用程序和算法表示数学过程等等。计算器和计算机要在许多地方大量使用,可以充分让学生感悟数学的工具性、数学的逻辑性等深刻的数学思想。例如:在人教版小学数学第十二册《长方体和正方体》课时,学生通过网络访问教师放置在网络终端服务器上的“长方体和正方体”课件,积极参与活动,继而提出探究性问题:“屏幕上浅蓝色的三角形是什么三角形?“在一个正方体类似这样的浅蓝色三角形有几个?”“如何进行切割才能得到正三角形?”“用一把锋利的刀猛地朝一个正方体的木头砍下去,它的截面将是一个什么样形状的图形?”……学生在直观中领悟,激起他们更大的求知欲。通过信息技术手段创设质疑情境,鼓励学生自主质疑,去发现问题,大胆发问,让学生由急切接受向主动探究发展转型,有利于发展学生的创造性和创新能力。

4信息技术的普遍化使之成为当代学生学习的大环境

当代学生是在信息技术大发展的背景下开始成长的,他们的发展同信息技术发展一样日新月异,他们对信息技术的学习和运用有着极高的热情、胆识,不可否认的是在教育教学还未充分利用信息技术的今天,电脑、网络正在沦为玩具,沦为学生聊天、打游戏的工具。因此,教师有责任引导这种热情,把学生手中的电脑、玩具转变成学具。让电脑,让信息技术辅助学生经历新课程要求的学习过程就是信息技术真正走进学生学习生活的理想境界。

数学课程的教育教学同样要关注学习的过程。信息技术可以为学生提供理解、探索数学的平台,把数学变得容易理解,使得学生走向生活,走向现实,更加情境化,使得数学教学更加生动活泼,真正从书本中、课堂上、考试中走出来,回到数学教学的本体上来。利用技术之间的交互作用,创设逼真的数学学习情境,利用录像、影像资料、多媒体以及计算机软件的方式呈现数学问题,以视觉形式出现比以文本的形式出现使得数学材料更具有活动性、可视性和空间立体感,而且易于与其他学科结合,使得数学知识与其他知识融通起来,进而视学生深刻课题到数学的作用与价值,感悟数学的真谛,真正经历数学化的过程,共享学习收获,从而真切地感受数学的优美、力量、统一。

例如,在苏教版小学数学第七册《三角形内角和》一课时,我们用《几何画板》制作了《三角形内角和》课件,教师在课件中将要发现的对象“内角和的定义”、“怎样计算三角形内角和”、“三角形内角的概念”、“如何求三角形的未知内角大小”等隐藏在精心设计的、循环渐进的教学情境中,并放置在教师机上,由学生通过网络来访问,让学生独立探索。学生利用各种数学软件进行实验、猜测、推导、论证,由学生在个人自主探索的基础上开展小组讨论、协商,教师帮助学生共同完成以上问题,并加以整理,然后教师启发性回答解决学生的问题,这样一来,可以进一步完善和深化对主体——“三角形内角和的概念和三角形内角求法”的意义建构,并通过不同观点的交锋、补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解,使他们都能够体验由数学感念、公式、思想、方法等的发现、发明和创造所带来的快感。

总之,随着信息技术的不断发展和新课程改革工作的全面推开,信息技术在学生愉悦学习、创新学习中将发挥着日益巨大的作用。因此,作为一个小学数学教育工作者,必须合理地看待信息技术给数学学科课程带来的前景,使我们的教育教学工作更加符合《新课程标准》,让学生轻松、愉快地获取数学知识。

(第七节 )信息技术与数学教学的整合

数学是研究空间形式和数量关系的科学,数学能够处理数据和信息,进行计算和推理,可以提供自然现象、科学技术和社会系统的数学模型。它是学习和研究现代科学技术的基础;它在培养和提高思维能力方面发挥着特有的作用;它的内容、思想、方法和语言已成为现代文化的重要组成部分。

一、信息技术与数学教堂整合的功能

将信息技术运用于数学教学弥补了传统教学的不足,提高了教学效率,同时也培养了学生的信息技术技能和解决问题的能力。信息技术与数学教学整合主要有以下几方面的功能。

1.信息技术可以用于模拟情景,给数学实验提供了可能

G.波利亚提出:“数学有两个侧面,一方面它是欧几里得式的严谨科学,从这个方面看,数学是一门系统的演绎科学,但另一方面,创造过程中的数学,看起来更像一门实验性的归纳科学”,数学的创新教育,更需要数学实验、猜想。在数学实验中,观察、分析、对比、归纳、建立关系,处理数据、发现规律,信息技术的应用给数学实验提供了可能。

譬如,使用《几何画板》这个数学教学软件。该软件功能强大,能方便地用动态方式表现对象之间的关系,既能创设情境又能让学生主动参与,所以能有效地激发学生的学习兴趣,使抽象、枯燥的数学概念变得直观、形象,使学生从害怕、厌恶数学到乐意学数学。让学生通过做“数学实验”去主动发现、主动探索,不仅使学生的逻辑思维能力、空间现象能力和数学能力得到较好的训练,而且还有效地培养了学生的发散思维和直觉思维,是目前数学教学中最为流行的辅助软件之一。

借助几何画板可以将抽象的数学概念形象化。如对“轴对称”概念的讲授,教师可以先利用几何画板制作一只会飞的蝴蝶,这只蝴蝶既能吸引学生的注意力,又能够让同学们根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象很快就理解“轴对称”的定义,并受此现象的启发还能举出不少轴对称的其他实例。这时再在屏幕上显示出成轴对称的两个三角形,并利用几何画板的动画和隐藏功能,时而让两个对称的三角形动起来,使之出现不同情况的对称图形;时而隐去或显示一些线段及延长线。在这种形象化的情境教学中,学生们一点不觉得枯燥,相反在老师的指导和启发下他们会始终兴趣盎然地认真观察、主动思考,并逐一找出对称点与对称轴之间、对称线段与对称轴之间的关系,在此基础上学生们就很自然地发现轴对称的三个基本性质并理解相应的定理,从而实现了对知识意义的主动建构。

2.信息技术方便地实现数学对象的多重表示

信息技术使数学概念、理论及数学问题容易地用数字的、图形的、符号的、语言的等多种方式表达。学生可以在这些表示法之间进行自由转换,既可以用计算机或计算器的数据处理分析功能、作图功能、可视性与动态显示效果,又可以通过图形的方法或数值的方法来探索数学,使得“多重表示与表示的互相转换”这一重要的学习理论的实现成为可能。

3.信息技术融入数学教学为学生进一步展示数学知识的发生、发展过程,展现思维过程

信息技术的融入利于创设新颖的教学环境,教学模式将从以教师讲授为主转为以学生动脑动手自主研究、小组学习讨论交流为主,信息技术可以把数学课堂转为“数学实验室”,学生通过自己的活动得出结论、使创新精神与能力得到发展。