浅谈信息技术与数学教学的整合

浅谈信息技术与数学教学的整合

一、信息技术与课程整合的本质
　　教育领域中，所谓的整合，首先是相对于分化而言，这包括学校教学系统中要素、成分的分化；其次，它既涉及宏观上的学校教学系统中学生、内容的要素，同时也涉及微观上的认知、情感、技术、需要、兴趣、意志、以及知识的各个系列等要素的成分；最后，整合是一个过程。信息技术是指信息产生、加工、传递、利用的方法和技术。随着人类对信息处理方式的变化，特别是计算机技术和网络技术的成熟、发展，信息技术有了根本性的革新。信息技术所带来的学习方式上的变革使它成为课程整合的一个切入口，而课程整合为了实现它的时代目标也选择了信息技术为依托。目前我国教育研究领域中讨论的"课程整合"都锁定为信息技术支撑下的课程整合。这既与整个国际环境中对人才的信息素养要求有关，又与我国当前的基础教育课程改革相呼应。
　　信息技术与课程整合的本质和内涵就是在先进的教育思想、理论的指导下，尤其是"主导--主体"教学理论的指导下，把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具与丰富的教学环境创设工具，并将这些工具全面地应用到各科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革，也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。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。
　　二、信息技术与课程整合的意义
　　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。
　　三、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。
　　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镜，给数学实验提供了可能．
　　G．波利亚提出："数学有两个侧面，一方面它是欧几里德式的严谨科学，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，看起来更象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、厌恶数学并乐意学数学。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．
　　数学教学是思维过程的教学，但在传统教学中教师并不能把握每个学生的思维过程，从而不能给予及时反馈。信息技术的交互功能则很好地解决了这个问题。如小学数学中《常用的计量单位》的教学,科利用网络教学,要求小组合作,把常用的计量单位分类整理,鄙夷比一比哪个小组整理得既清楚又完整,并且又特色.从而改变以往运用传统的教学手段,学生在练习纸上整理数据,教师很难了解到学生整理数据的全过程,教学的实效性很难把握等结果.而网络环境的互动性,大信息量传载功能正好可以解决这个问题,使师生及时掌握各小组整理的全过程,有利于学生在自己探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想与方法,同时获得广泛的数学经验.
　　4、 信息技术可以实现历代教育家梦寐以求的理想目标--个别化教学
　　由于多媒体课件的出现，计算机可以利用自己强大的处理数据的能力，实现内容的切换和选择，即可以被用来在同一教学内容的不同教学设计间切换和选择，也可以用来在同一数学对象的不同结构侧面的切换和选择，同一数学问题的不同解法思路的切换和选择。也就是说，教师可以利用计算机的这种快速切换和灵活选择的功能，设计出多种授课方式，满足各类学生的需要。信息技术与数学教学的整合，是教育面向现代化、面向世界、面向未来的必然发展，是一种国际趋势。数学教学中使用信息技术应该着眼于解决今天数学教学面临的现实问题，同时在积累经验的过程中，不断从教学观念、教学内容和教学模式等方面深化改革，逐步设计未来在信息技术支撑下的全新的教学。

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