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信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程整合的一點(diǎn)探索
江西省電力設(shè)備總廠子弟學(xué)校 熊雪友關(guān)鍵詞：信息技術(shù)、數(shù)學(xué)課程、整合、建構(gòu)主義
內(nèi)容提要：隨著校園信息化建設(shè)的快速發(fā)展，可以充分利用校園計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體資源，借新課標(biāo)實(shí)施的契機(jī)，做好初中數(shù)學(xué)課程改革，發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程整合的優(yōu)勢，克服信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的不足，真正從數(shù)學(xué)教學(xué)規(guī)律自身特點(diǎn)出發(fā)，改變教師的傳統(tǒng)教學(xué)方式和學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)方法，采用建構(gòu)主義的教學(xué)觀和學(xué)習(xí)觀，模擬實(shí)際生活模型，激發(fā)學(xué)生潛能，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，全面提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生素質(zhì)。
正 文
信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程整合的一點(diǎn)探索
一、引言
二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)達(dá)，網(wǎng)絡(luò)信息日新月異，同時(shí)，以構(gòu)建主義為理論的教育和學(xué)習(xí)方法日趨成熟，從而使以多媒體、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為載體的新的教育技術(shù)的應(yīng)用顯得十分的必要和重要,信息技術(shù)與課程整合的議題已擺到廣大教育者的面前。傳統(tǒng)的行為主義教學(xué)觀認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識(shí)的獲得是由環(huán)境的刺激引發(fā)人的行為上的反映，就是說學(xué)生是被動(dòng)地學(xué)習(xí)；當(dāng)代的建構(gòu)主義特別是社會(huì)性建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)知識(shí)建構(gòu)的合作，就是說教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間建構(gòu)意義時(shí)是互相的，學(xué)生是主動(dòng)自愿去建構(gòu)學(xué)習(xí)�；诙嗝襟w、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為載體的新的教育技術(shù)，能夠在初中數(shù)學(xué)教育中充分發(fā)揮建構(gòu)主義教學(xué)理念的優(yōu)勢。
就數(shù)學(xué)教育教學(xué)來說：數(shù)學(xué)作為學(xué)生學(xué)習(xí)各科的基礎(chǔ)學(xué)科，工具學(xué)科，因其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)系統(tǒng)性，鏈狀結(jié)構(gòu)性，以及在學(xué)生思維訓(xùn)練所獨(dú)具特色的邏輯性，科學(xué)性，有它獨(dú)特的特點(diǎn)。因此，在信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課題整合的過程之中，如何探索信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教育教學(xué)中的運(yùn)用，發(fā)揮信息技術(shù)這一先進(jìn)教育技術(shù)的作用，更好地駕馭這種新式的教育教學(xué)手段，就成了我們廣大教育工作者的重要任務(wù)。
二、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的優(yōu)勢
信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合之中教師可以借助計(jì)算機(jī)相關(guān)軟硬件支持，同時(shí)獲取、處理、編輯、存儲(chǔ)、展示包括文字、圖形、聲音、動(dòng)畫，以及網(wǎng)絡(luò)信息下各種數(shù)學(xué)原件、數(shù)學(xué)問題的生活原形等不同形態(tài)的信息，超越了課本的視野，拓寬了數(shù)學(xué)的范疇，豐富了教學(xué)內(nèi)容，能創(chuàng)造出使知識(shí)、學(xué)問來源多樣化的人文教育環(huán)境。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，有著無可比擬的優(yōu)勢。
1、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力
數(shù)學(xué)偏重于邏輯推理，偏重于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。利用信息技術(shù)支持下的動(dòng)畫演示，生活中的數(shù)學(xué)問題的情景再現(xiàn)，可以讓學(xué)生從具體問題到抽象概念，從特殊問題到一般規(guī)律，逐步通過自己的發(fā)現(xiàn)、探究去思考數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。在課件《生活中軸對稱》的制作中，我利用網(wǎng)絡(luò)展示了生活中大量的軸對稱圖形，又利用蝴蝶飛舞的視頻吸引學(xué)生注意力，然后將一只蝴蝶框定放大成為平面圖形；在講授多面體的展開圖時(shí)，學(xué)生和教師都可以充分利用實(shí)物，給正方體的六個(gè)面標(biāo)上字母A、B、C、D、E、F，但由于實(shí)物不透明，學(xué)生觀察不方便。因此，我利用《幾何畫板》做了個(gè)正方體，給六個(gè)面著不同顏色并標(biāo)上字母且可透視，再結(jié)合實(shí)物進(jìn)行教學(xué)，這一過程讓學(xué)生直接感受到數(shù)學(xué)來源于自然，抽象于實(shí)踐，創(chuàng)設(shè)了數(shù)學(xué)教學(xué)的良好情境，建構(gòu)了較理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，收到了較理想的教學(xué)效果，使學(xué)生比較自然地接受數(shù)學(xué)概念，同時(shí)開闊了學(xué)生視野，有助于發(fā)散思維的培養(yǎng)。
2、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主建構(gòu)能力
新課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生的能力要求有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，要求學(xué)生會(huì)在實(shí)際生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)建構(gòu)模型解決實(shí)際問題，同時(shí)也要能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律。數(shù)學(xué)教學(xué)的核心是培養(yǎng)學(xué)生的思維，而思維能力的培養(yǎng)，需要經(jīng)歷實(shí)踐---認(rèn)識(shí)---再實(shí)踐---再認(rèn)識(shí)的過程。信息技術(shù)介入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，提供的是超大的信息量和多媒體的信息傳遞方式。充分利用計(jì)算機(jī)及軟件的模擬技術(shù)，可以讓學(xué)生把紛繁復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)圖形或數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到形象直觀的目的，從而易于學(xué)生去觀察比較、分析綜合、歸納概括。其實(shí)，它還可以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)能力，深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)的生成過程。
學(xué)校教育離不開德育，課堂教學(xué)必須滲透德育。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中經(jīng)常要進(jìn)行有關(guān)數(shù)學(xué)史教育，以拓寬學(xué)生知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生的愛國情操。例如：在講授幾何中圓的知識(shí)的時(shí)候，我就布置了上網(wǎng)查找《割圓術(shù)》的有關(guān)資料的課外作業(yè)。結(jié)果，90%以上的同學(xué)都知道了是劉微獨(dú)創(chuàng)的割圓術(shù)，它比德國的托勒密計(jì)算的圓周率要精確一些，比古希臘阿基米德的方法要簡單，并以中國的燦爛文化自豪。又如，在講授勾股定理的證明的時(shí)候，我就布置了上網(wǎng)查找勾股定理的證明方法的課外作業(yè)，結(jié)果，90%以上的同學(xué)都了解了包含我國古代的趙爽和劉徽的證法在內(nèi)的至少五種以上的證明方法。利用學(xué)生的獵奇獲新的心理，通過學(xué)生自己在互聯(lián)網(wǎng)上有目的的漫游，獲取全面的相關(guān)知識(shí)，可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)其動(dòng)手能力，發(fā)揮其主體作用。所以，只要是簡單的素材資訊查找，教師盡可以充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，放手讓學(xué)生去自主建構(gòu)。
3、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
數(shù)學(xué)課內(nèi)容抽象，概念嚴(yán)謹(jǐn)卻又枯燥，因此數(shù)學(xué)教師教學(xué)中考慮最多的是如何讓課本知識(shí)活起來，而運(yùn)用信息技術(shù)就可順利達(dá)到效果。我在講授無理數(shù)時(shí)，就做了幾張有關(guān)第一次數(shù)學(xué)危機(jī)的背景資料和人物介紹的幻燈片，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，知道了無理數(shù)的產(chǎn)生過程。我還利用《幾何畫板》演示等腰三角形的特征，直觀地表現(xiàn)了三線合一的現(xiàn)象，讓學(xué)生從感官上區(qū)別具體概念，加深了記憶；運(yùn)用《幾何畫板》指導(dǎo)學(xué)生自制平行四邊形、梯形等積變形課件，同時(shí)又引導(dǎo)他們由此推導(dǎo)面積計(jì)算公式，這樣既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也加深了學(xué)生對概念的理解。起到了形象直觀，節(jié)約時(shí)間和教具，提高課堂效率，事半功倍的效果。
三、信息技術(shù)和初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有機(jī)整合的實(shí)例分析
信息技術(shù)和課堂教學(xué)的有機(jī)整合與傳統(tǒng)教學(xué)相比，他的最大特點(diǎn)是可以最大限度地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變，而“網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教學(xué)模式”正是其于交互型整合方式所產(chǎn)生的，目的是創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生能夠在老師的引導(dǎo)下自主建構(gòu)知識(shí)，變被動(dòng)的聽和練為主動(dòng)的探索和運(yùn)用。下面以《勾股定理的應(yīng)用》在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)為例來進(jìn)行實(shí)例分析。
1、課件制作設(shè)想
數(shù)學(xué)是現(xiàn)實(shí)生活的數(shù)量化和抽象化，就是說數(shù)學(xué)知識(shí)是從實(shí)踐中起源的，同時(shí)，數(shù)學(xué)必須解決實(shí)際問題，要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)。所以，在本堂課的引入和高潮部分都以實(shí)際問題的數(shù)學(xué)化為基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)生的興趣，同時(shí)讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)的巨大魅力。課件以網(wǎng)頁形式發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上，分為五個(gè)頁面，學(xué)生可以自由切換。但是，在頁面的排列上按照知識(shí)的科學(xué)性為序，從產(chǎn)生到運(yùn)用，從易到難，方便學(xué)生自學(xué)。同時(shí)，例題以中考題為基礎(chǔ)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木�，增�?qiáng)了開放性，給學(xué)生自主探索的空間。最后，本課件強(qiáng)調(diào)了師生的互動(dòng)性。
2、 教學(xué)過程舉例
（1）知識(shí)探索 請學(xué)生例舉一個(gè)能用勾股定理解決的生活實(shí)例。此過程安排學(xué)生提前完成。學(xué)生可以去上網(wǎng)查找有關(guān)例題，然后整理下來，交給老師，老師再從中抽取具有代表性的幾題，拿到課上供大家交流。
學(xué)生在上網(wǎng)查找的過程中，可以接觸到許多與勾股定理有關(guān)的知識(shí)，這樣既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了他們的思維能力，又鍛煉了動(dòng)手能力，充分體現(xiàn)了學(xué)生自主探索并自由建構(gòu)的過程，體現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)生于實(shí)踐的思想，符合新課標(biāo)理念。
（2）應(yīng)用舉例
例1、李煥菁媽媽買了一部29英寸的電視機(jī)。 李煥菁量了電視機(jī)的屏幕后，發(fā)現(xiàn)屏幕只有58厘米長和46厘米寬，他覺得一定是售貨員搞錯(cuò)了。你同意他的想法嗎？你能解釋這是為什么嗎？(1英寸=2.54厘米)
例題中出現(xiàn)的是學(xué)生的真實(shí)姓名，這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的自豪感，對其他同學(xué)也是一種期待和激勵(lì)。學(xué)生用勾股定理的知識(shí)解決這個(gè)問題是輕而易舉的事情。通過這道例題，學(xué)生既鞏固了勾股定理的知識(shí)，又學(xué)會(huì)了一個(gè)生活常識(shí)，原來電視機(jī)的大小是憑電視機(jī)屏幕對角線的長度并用英寸作單位來度量的。
例2、“平平湖水清可鑒，面上半尺生紅蓮；出泥不染亭亭立，忽被強(qiáng)風(fēng)吹一邊；王青觀看忙向前，花離原位二尺遠(yuǎn)；能算諸君請解題，湖水如何知深淺”請你幫助王青算出湖水的深度。
這是一道詩意化的題目，題目本身就能較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我根據(jù)題目意思，利用《幾何畫板》，再現(xiàn)紅蓮的搖擺過程，加深學(xué)生對題目意思的理解。學(xué)生根據(jù)左下圖，易知，CD=0.5，BC=2，AB=AD，進(jìn)而利用勾股定理去解決它。
例3、如上中圖，徐良家有一底面周長為2m，高為1m的圓柱形油罐，一天他發(fā)現(xiàn)一只聰明的老鼠從距底面1dm的A處爬行到對角B處吃食物，你知道徐良為什么說那是只聰明的老鼠嗎?(從爬行路線考慮)
由于老鼠是沿著圓柱的表面爬行的，故需把圓柱展開成平面圖形。我利用《幾何畫板》形象直觀地把圓柱展開成如右上的平面圖形，學(xué)生能容易根據(jù)計(jì)算機(jī)演示，結(jié)合“兩點(diǎn)之間線段最短”公理，理解AB長既為最短路線。
這些例題放在第三個(gè)頁面，而詳細(xì)答案放在第五個(gè)頁面“后花園”里，并且建有例題與答案的超鏈接，學(xué)生可以自由點(diǎn)擊瀏覽，在各個(gè)頁面間進(jìn)行自由切換，打破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容不可重現(xiàn)性，讓學(xué)生根據(jù)自身所需去側(cè)重解決自己的難點(diǎn)，真正做到因材施教，因人而異。
四、對信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的幾點(diǎn)思考
1、教師始終要起到主導(dǎo)作用。
信息技術(shù)的介入應(yīng)體現(xiàn)一種新的教育觀念，而不只是教學(xué)內(nèi)容數(shù)量上的增多，手段上的新穎，課堂教學(xué)活動(dòng)的主體是人。教師不僅是知識(shí)的傳授者，還應(yīng)是知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的播種者及澆灌者，更應(yīng)是學(xué)生處事的模范。靈活的應(yīng)變能力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度，嚴(yán)密的邏輯思維，這些都要靠師生之間的心靈感應(yīng)，靠教師以自身的人格魅力和富有情趣的講解，通過師生間的情感互融，來調(diào)動(dòng)學(xué)生積極
參與。我們不應(yīng)讓 “人機(jī)對話”取代人與人之間的情感交流，否則，現(xiàn)代媒體成了教學(xué)機(jī)器，教師成了鍵盤手。這樣的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)模式是極不利于學(xué)生形成健全人格，發(fā)展個(gè)性。
2、多媒體課件的制作應(yīng)不求時(shí)髦，但求實(shí)用。
課件的運(yùn)用應(yīng)整合于課堂教學(xué)內(nèi)容之中，針對以抽象思維、邏輯推理為培養(yǎng)目的的數(shù)學(xué)教學(xué)，課件中存儲(chǔ)內(nèi)容要精練，畫面要簡潔，講解和推導(dǎo)應(yīng)由教師引導(dǎo)學(xué)生通過合作探究自主完成。為幫助解決數(shù)學(xué)中數(shù)形結(jié)合的難點(diǎn)，理解抽象于實(shí)踐而又指導(dǎo)實(shí)踐的數(shù)學(xué)思想，我們認(rèn)為，應(yīng)根據(jù)數(shù)學(xué)自身特點(diǎn)，充分利用信息技術(shù)的交互功能，將課件設(shè)計(jì)成一些相對獨(dú)立，又相互聯(lián)系的模塊，讓老師能按自己組織教材需要，針對各自不同教學(xué)思路，靈活調(diào)用各模塊里的內(nèi)容，設(shè)計(jì)自己的教學(xué)過程，表現(xiàn)自己的教學(xué)風(fēng)格。
3、網(wǎng)絡(luò)電子教室應(yīng)成為數(shù)學(xué)教育的理想場所。
在人手一機(jī)的網(wǎng)絡(luò)教室，學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下，自己動(dòng)手操作、觀察、發(fā)現(xiàn)、研究問題，在網(wǎng)絡(luò)中查找數(shù)學(xué)資料，形成學(xué)生動(dòng)手“做數(shù)學(xué)”的模式。學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，不再把學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)看成負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)了學(xué)好數(shù)學(xué)的信心，享受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。學(xué)生直接動(dòng)手操作，使實(shí)踐能力、觀察能力、歸納能力都會(huì)得到很好的鍛煉，更有助于培養(yǎng)思維能力，創(chuàng)新能力。
五、小結(jié)
教育教學(xué)必須適應(yīng)新的形勢，更新觀念，改革創(chuàng)新。因此，教師要用新的教學(xué)理念武裝自己，而新的課程標(biāo)準(zhǔn)更是向數(shù)學(xué)教師提出了更高的要求�！皵�(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，特別要充分考慮計(jì)算器、計(jì)算機(jī)對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去�！弊鳛榻逃ぷ髡撸硖幗逃虒W(xué)法改革的前沿，正確的態(tài)度應(yīng)該是積極采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)教育手段，接受挑戰(zhàn)，真正從數(shù)學(xué)教學(xué)規(guī)律自身特點(diǎn)出發(fā)，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程實(shí)施有機(jī)整合，以豐富課堂內(nèi)容，改變教與學(xué)的方式，呈現(xiàn)給學(xué)生形象生動(dòng)、通俗易懂而又激發(fā)思維、體現(xiàn)自主建構(gòu)的課堂氛圍，使信息技術(shù)成為黑板、粉筆、三角板、模型一樣得心應(yīng)手的工具，讓學(xué)生切身體會(huì)數(shù)學(xué)的美，全面提升課堂效率，做好新課程改革。這樣數(shù)學(xué)乃至整個(gè)教育才會(huì)有創(chuàng)新，才會(huì)有發(fā)展。
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