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浅谈信息技术与数学学科的整合

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浅谈信息技术与数学学科的整合

摘要：教育信息化是信息时代教育领域里掀起的一股新浪潮，而信息技术与数学学科的整合，简而言之，就是发挥信息技术的优势，注重挖掘其与数学学科的基本要素，探索两者间的共性特征，从共性特征上把握整合的结合点，使学生的素质得到更好的培养个提高。
关键词：信息技术；数学学科；整合；媒体；网络

《纲要》指出：“促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和失声互动方式的变革”；“充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”而就数学学科而言，重点是要真正解决学生认识能力和创新能力培养上的难点问题，解决学生在认知过程和创新过程中所必须要解决，而传统教学难以甚至是无法解决的能力培养问题。所以，要实现信息技术与课程的有机整合，就应当扬信息技术之长，克传统教学之短，直接瞄准学生的能力和素质的培养，作为教育信息资源实现信息技术与课程整合的整合点，加以攻关。

一、信息技术作为教师教授活动的主要媒体，通过创设信息化特殊情境而引导学生进行学习
在计算机软件和多媒体资料的帮助下，将被感知、被人知、被想象、被推理的事物及其发展变化的形式和过程，用仿真化、模拟化、形象化、现实化的方式，在教学过程中尽量表象出来。
一般说来，课件（courseware）就是专门为进行教学活动而设计的各种计算机应用软件，是文本、图形、图画、声音和动画等的集合体。包括用于控制和进行教学活动的程序，以及帮助开发、维护和使用这些程序的文档材料、附属的课本和练习册等。目前，人们通常用PowerPoint，Authorware，photoshop等多媒体编辑软件作为基本的技术平台来开发课件，其中Powerpoint最为简单实用。与传统教学相比较，课件的使用在为学生创造交互式学习环境的同时，能有效改善教学效果和提升教学质量。
在数学教材中，有一些图形、虚线框中的计算过程等内容主要设计意图是让学生理解知识的形成过程，但是这些都是静止的，不易让学生理解知识的形成过程。在教学过程中，可充分利用多媒体计算机的优势，把图片情境由静态变为动态，把知识形成的过程淋漓尽致地呈现在学生的眼前。
美国心理学家布鲁纳说：最好的学习动机是学生对所学知识本身的内部兴趣，兴趣是最好的老师。在数学学科方面，练习比较多，以往在实际教学中，会出现大小黑板一起上，擦了板书写练习的情况，这样大大减少了课堂练习容量，也给老师的工作增添了不少负担。这时就可以把预先拟好的题目运用电教手段，设置多种题型，全方位、多角度、多层次地突出重点，而且计算机还可以随时将学生的学习情况反馈给学生、教师。例如：学生回答正确时，计算机可以马上亮出正确答案并会发出表扬：“你真棒！”、“真是个聪明的孩子！”、“真没想到这道题你也能做对！”、“你有这么大的进步，老师真为你感到高兴！”等，学生看了以后自然很高兴，更加举盎然了；如果答错了，计算机也会及时提醒学生：“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟！”、“太粗心，细心点！”、“其实你能做对，再想想！”、“是不是有点累了，休息一下再做吧！”等。运用各种激励语言启发学生认真动脑，及时的反馈使学生能及时了解自己的学习情况，促使学生自我激励，以不断获得独立发现问题的愉快体验。、
以上正是利用了信息技术的优势，才使学生更为深刻地理解知识，并掌握、巩固知识，而使这些都是传统教学所无法做到的。
二、使信息技术成为学生“劳作（work）的工具而进行的学习”
信息技术对人类最重要的影响，是通过信息网络化来体现的。在网络环境下，构建军以学生为主体的教学模式，发展学生的认知能力和创新能力。、
关注人是新课程的核心理念。孔子说：“知之者莫如好之者，好之者莫如乐之者。”所以课堂上学生装是兴高采烈还是冷漠呆滞，是其乐融融还是愁眉苦脸，学习态度是积极还是消极，学习信心是强还是弱，这些都不得不必须要求教师用“心”去关注。现代教育技术的发展，网络教学环境是变革旧教学模式，建立以学生为主体，教师为主导的新教学模式的有效手段。
德国戈特福里德.海纳提出：“教师凡欲促进他的学生的创新能力，就必须在他们班上倡导一种合作、社会一体的作风，这也有利于集体创新力的发挥。”在网络环境下进行教学，学生在教师创设的“教学情景”下，利用教学设计中的资源或教师指定的因特网上的资源，通过主动参与操作实现人机交互，调动学生自主学习的积极性和主动性，培养学生获取和加工、处理信息的能力和创新能力，学生在协作学习和合作学习中通过讨论、帮助等学习过程，不断发现、、探究知识的意义。这样学生在学习过程中是知识建构中和积极参与者，使学生的主体地位得以真正落实。作为一名教师，就要使学生在学习过程中充分发挥学生的主动性，能体现学生的创造精神；要让学生有多种机会在不同的情景下去应用他们所学的知识；要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成客观事物的认识和解决问题的方法。
在传统的数学教学中，信息来源单一，主要途径是统一的教材、实物教具、实物学具。教材中的信息量极为有限，一个知识点只能提供一个例题或几个图形，且几年不变，信息容易过时和脱离学生生活实际；教师的实物教具制作麻烦，时间花费较多，数量必然有限，精确性也较低，造成教师工作效率低下；学生自制学具更加有限，且学具难以资源共享。因此传统教学环境下对学生主动建构所需要的信息的数量和质量的提供都是远远不够的。
为此，我们可以尝试通过国际互联网这个世界性的知识信息库，通过中学生能够掌握的网页浏览与上传、下载技术，改变信息来源，为学生学习数学提供了丰富多彩、具有强烈时代感、真实感的素材，有效提高信息的数量和质量，成功地为学生的自主建构提供了可能。这些信息是可以及时更新、增值的，即学生可以通过上传新的信息和有创意的作品而丰富信息库。在“轴对称图形”的教学中，教材只提供发三幅例图：枫叶、蜻蜓和天平。如果只依靠教材，感性材料的数量是绝对不够的，容易引起学生对“轴对称图形”的片面理解，且教材中的天平并不是学生生活中所常见的天平，缺乏时代感，难以与学生已有经验产生联系。而运用现代信息技术，从网上寻找资料，则轻而易举地解决了上述问题。像老师这就可以在互联网上下载非对称图形和对称图形。图片范围可以有航空、航海、植物、人物、动物等，都是学生日常生活或电视节目中常见的。把这些图片制作成网页，让学生自由浏览、搜索、比较、分析。他们根据学生目标先观察杂乱无章的图片，再使用软件中的仿真搜索引擎输入关键字“对称图形”，观察电脑从诸多图形中搜索出来的对称图形，集中认识“轴对称图形”的特征。通过对大量轴对称图形的观察和分析，学生深刻地认识到“对称图形”、“轴对称图形”的特征，这样就完整、全面地理解“轴对称图形”的含义，既很好地发挥了学生的主动性，又使学生成为了信息的提供者。
传统教育比较强调聚合思维（集体思维、求同思维、正向思维），很少注重发散思维（求异思维、逆向思维、多向思维）的培养，影响学生的求异求新精神的发展。网络环境下的教学重视“情景设置”、“协作学习”的学习环境和资源配置，学生在网络环境下，主动参与，人机交互，通过动脑、动手、动口亲身参与协作教学过程。发现、探索学习，开拓了学生思维空间，突出了学生在学习过程中的主体地位，学生的发散思维可以充分得到发挥，为创造人才的培养提供理想的途径。
总的来说，未来的教育技术必将是以信息技术为基础的教育技术。信息技术与数学学科的整合无疑在信息时代中占主导地位，作为数学老师，我们必须抓住这一机遇，积极主动地学习更多计算机知识，充分利用现代信息技术，在有效调动学生的学习兴趣和积极性的同时，使学生的素质和能力得到更一步的提高。而这一切都需要我们付出巨大的努力去实践、总结，这样才能实现信息技术与数学学科的整合。

参考文献：
（1）黄甫全 试论信息技术与课程整合的基本策略 华南师范大学教科院课程与数学系
（2）中国教育报 2001年12月2日
（3）张翠平、周广忠 多媒体手段与数学课堂教学 2001年12月
（4）教育部文件 中中学信息技术课程指导纲要（试行）