信息技术与数学教学的整合

信息技术与数学教学的整合长春高新兴华学校林丽明[内容提要]：随着社会科学技术的进步、学校教育技术的不断更新和家庭电脑的普及，整个社会进入了信息时代的一个崭新阶段，教育走信息化之路已成必然。

数学作为一门基础学科，学生数学方面发展的愿望和能力最重要的基础之一就是现代信息技术与新的数学课程理念的融合，现代信息技术为数学教学改革提供了切实可行的方案、方法和工具，营造了新的数学学习环境。

《新课程标准》指出：“现代信息技术要改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。

”目前，现代信息技术在教学中的应用已成为一个热点问题。

因此，作为教育的内容及方式也必须随着改变，信息技术与数学教学整合的问题研究也就显得尤为重要。

[关键词]：信息技术、数学教学、整合。

由于数学是集严密性、逻辑性、精确性、创造性和想象力于一身的科学，因而数学要求学生必须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了解、理解和掌握这门科学。

不少学生认为数学是非常枯燥的一门学科，在平时的学习中总是提不起精神，又加上长期以来，数学教学一直延续着以教师讲解为主，学生被动接受的教学方法，因而感受不到数学学习的乐趣。

因此要想激发起学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，教师必须要更新观念，从教学上探索新的行之有效的方法和手段。

现在，由于信息技术已经进入到数学领域，给数学教学提供了强有力的辅助工具。

数学教学中，教师可利用计算机的强大容量，以图文并茂的形式，可以向学生生动地展示出一些数学问题的产生，数学知识的应用；运用相应的工具制作出形式多样的动画演示，可以形象逼真地模拟出各种轨迹的形成、运动过程，实现图形的各种变换；利用人机的交互功能，给学生提供动脑思考，动手操作的机会。

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

一、信息技术与数学教学的整合信息技术与数学课程的整合最直接的就是教学方式的变革与学习方式的变革。

在信息技术条件下，引起数学教育工作者更多的就是对教学观的反思与课堂结构变化的关注。

信息技术环境下所发生的最根本的变化之一是教师作用与角色、学生学习环境的变化，教师不再是知识的提供者、权威和智慧的源泉，而成为学生进行探索和发现的伙伴、援助者和指导者、促进者、引导者。

学生不仅仅是从听与做作业中获取知识，而是在自主探索、合作交流的情境中进行学习；学生不再是知识的被动接受者，而是知识的主动探索者，问题讨论的启动者和调整者，问题解决的参与者、经历者，使学生获得更多的学习机会与权利。

信息技术对数学的学习者与教学者都将产生深远而又持久的影响，这将是革命性的一场变革。

学习方式（地点、时间、环境、资源）发生了变化，教学内容与学生的发展的关联性将无比接近，教学模式将更加体现数学课程改革的新理念，使人人都能得到发展。

由于有信息技术作为学习的平台，就可以满足多样性、个性化、区别化的需求。

学生可以利用的资源更加丰富，会更加积极地参与学习过程，探索与不断思索才能实现。

对教师而言，原先在教学中起主导作用的教材、教参、黑板、粉笔等载体和手段现在可以被以计算机为主要载体所营造的教学环境所代替，如多媒体学习系统、资料库等，这样教师不仅有灵活选择一些素材的余地，而且可以大胆创设一些教学环境，设计更加开放互动的学习活动，参与式、活动式、主体性教学得到实现，师生关系得以改变，成为真正的合作者。

信息技术提供了理解、探索数学的平台，把数学变得容易理解，使得数学走向生活，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，用录像、影碟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相结合，使得数学知识与其他知识融通起来，进而使学生深刻体会数学的作用与价值，感悟数学的真谛，真正经历数学化的过程，共事学习收获，从中真切地感受数学的优美、力量、统一性。

二、信息技术与教学课程内容选取的整合信息技术与数学课程内容的整合可以打破数学知识间的条块分割局面，使传统代数、几何、三角分家的体系成为一个有机的整体，打通知识融合的道路。

义务教育阶段，数学课程标准按不同层次将学生必须学的数学知识分为数与代数、空间与图形、统计与概率以及实践与综合运用四部分，然后按不同学段整合成学生的学习领域。

而这些内容标准只给出具体目标，不直接对教学具体内容、教材编写体系、教学先后顺序等问题作出硬性统一的规定，使学生所学和教师所教富有弹性和力量。

在当今信息技术迅猛发展的时代，各种信息扑面而来，越来越需要人们综合素质的提高，需要学生动用各种知识、方法和手段来获取信息，特别是一些数据信息的处理，借用计算机来完成更加快捷方便，使得与我们不能分离的数显得更具应用价值。

即使对一些烦琐的计算、方程的求解、递归、迭代，也能在计算机上实现，使得日常生活中一些重要的数学知识以快捷方便的形式出现在课堂上，成为学生学习的内容，大大丰富了学生的知识疆界。

利用计算机可以更方便地寻找数与形的规律，使得观察与验证得以进行，使得数与形的结合真正从理论走向实践。

正是借助于计算机，才使得一些现代数学的内容能够及时地渗透到中学数学内容体系之中，如分形、混浊问题、孤立子等非线性知识进入学生课堂。

同时才有可能把原先一些费劲的烦琐计算问题简化下来，使学生有更多的时间考虑如何探索获取更多的知识，使得有更多的内容以方便的形式介入学生的学习过程中，真正实现数学内容的弹性化、学生发展空间的扩大化；使学生有机会接触一些有重要价值的数学知识，如高中数学中设计逻辑框图让计算机去执行、用计算机符号系统表示数学内容、用计算机语言表达数学命题、用程序和算法表示数学过程、“IF…，THEN…”这样的语句可以在数学课程中出现等。

信息技术的介入使得数学知识的结构发生了一些变化，可以使学生认识数学知识的组成要素，特别是对它的一些基本属性进行重新认识，使知识更多的以过程的方式进入学生的学习生活中。

而从事编写教材的人也有更多的选择余地、更大的思考空间，数学教材中的一些知识呈现方式动态化、可操作化，更多的是让学生去试验。

使得师生的思维方式得以不断扩展，人们更有信心和力量。

三、信息技术与创设情境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，倍感亲切，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。

四、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。

例1 如图2，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？利用几何画板软件，作两个公共顶点为C的正△ABC和正△ECD，连结AD，BE。

教师用鼠标拖动点D使正△ECD绕点C旋转，就能连续产生如下的图形。

不难发现△ACD∽△BCE及AD＝BE的关系在运动中保持不变。

上述图（3）（5）是两个常见的问题，但不少书上都是以孤立的习题形式出现的，解决了这两个问题后，并不一定能对解上图中（2）（4）题提供什么方便。

而利用CAI来研究本题，情况就不一样了，由于图形是连续变化的，学生掌握的就不是孤立的几个题目，而是一类问题，有利于对问题的深刻理解和熟练掌握。

相反，用传统的教学方法来研究，就要分别画出许多图形，然后分析、判断、论证，这样花时多，难度大，又不易掌握。

从这一思路出发，学生可以创造性地解决诸如具有一个公共点的两个正方形等许多问题。

五、息技术与数学教学整合的注意事宜数学教学是数学思维活动的教学，开展计算机辅助教学，必须明确的是优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既有利于教师的教，又有利于学生的学，减负增质，实施素质教育。

因此，采用优秀的多媒体CAI课件进行教学显得尤为重要，因为好的课件不仅可给学生多感官，多类型的刺激，增强教学效果，使学生的形象思维与抽象思维统一起来。

而且多媒体CAI的交互性还使学生可依据个体的实际情况进行学习，能有效的激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，使学生从传统课堂教学的被动式学习向主动式学习转换，从而大大提高了课堂效率，但数学课件的制作必须遵循下述原则：（1）首先必须关心课件的教学价值，遵循教学性原则，即围绕课件的教学目标，选取合适的教学内容，发挥多媒体计算机的特有优势，按学生的认知规律，组织表现形式。

（2）遵循控制性原则，即课件要有良好的操作界面，良好的交互性，容错性强，操作简便灵活，便于控制。

（3）遵循简约性原则，投影的画面要符合学生的视觉心理，布局突出重点，减少无益信息的干扰，在色彩、音响、内容的切入退出运动设计上应简约。

（4）遵循科学性原则，即原理要正确，细节要淡化，但允许夸张，力求准确。

（5）遵循艺术性原则，即在前四个原则的基础上，尽量使画面美观、逼真、流畅，实现好的内容与形式的完美的统一。