信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合與創(chuàng)新
我國著名科學(xué)家錢學(xué)森對未來教育作了如此論述：“未來教育＝人腦＋電腦＋網(wǎng)絡(luò)”。將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行整合，以信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，探索新型教學(xué)模式，使得一些在課堂上難以講清的概念，煩瑣的演算過程，復(fù)雜的數(shù)形關(guān)系和一些生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，能利用圖片、動(dòng)畫清楚地展示出來，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于教師講清所傳授的知識，從而提高了課堂教學(xué)效率，同時(shí)可以把傳統(tǒng)意義下的“學(xué)習(xí)”數(shù)學(xué)改變?yōu)椤毖芯俊睌?shù)學(xué)，把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引進(jìn)課堂，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力開辟了廣闊的新途徑，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)踐、應(yīng)用的能力，及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。結(jié)合我校數(shù)學(xué)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的改革、實(shí)踐，我認(rèn)為可以從以下三個(gè)方面對數(shù)學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行整合與創(chuàng)新。
1 信息技術(shù)與設(shè)趣激情的整合
調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性，關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣而激發(fā)興趣是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，俄國教育學(xué)家烏申斯基說過：“沒有任何興趣，被迫地進(jìn)行學(xué)習(xí)，會(huì)扼殺學(xué)生掌握知識的志向”，現(xiàn)代信息技術(shù)以其本身的特有的功能而具備了趣味性的特點(diǎn)，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有著極高的價(jià)值。利用信息技術(shù)的動(dòng)畫、圖像、解說、文字、音樂等多種信息，能使學(xué)生通過電腦手段，觀其境、聞其聲、觸景生情，充分調(diào)動(dòng)了積極性、主動(dòng)性，能更好、更快、更難地把握教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
例如：初三幾何《圓》第一課時(shí)，教學(xué)一開始，就借助現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)一組馬拉車的畫面，車輪分別采用正方形、正多邊形、圓形……，畫面生動(dòng)有趣，讓學(xué)生感受為什么車輪必須是圓形的？讓學(xué)生迅速地進(jìn)入本堂課的教學(xué)情境中。這時(shí)，學(xué)生一看，倍感親切，由此所設(shè)置的情景自然而然地把學(xué)生引入本課的學(xué)習(xí)之中，從而激起學(xué)生思維的火花和強(qiáng)烈的求知欲望及探索熱情。使學(xué)生“課伊始，趣亦生”。并帶著探求新知識的欲望全身心地投入到《圓》這一章節(jié)的學(xué)習(xí)、通過信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)地整合，同學(xué)們躍躍欲試，言之有物，興趣盎然，在教師的指導(dǎo)下積極參與，充分發(fā)揮多種感官功能，動(dòng)耳聽，動(dòng)眼看，動(dòng)腦想，動(dòng)口說，為學(xué)生提供自我表現(xiàn)的機(jī)會(huì)和空間，讓課堂充滿活躍的學(xué)習(xí)氛圍。
2 信息技術(shù)與培養(yǎng)創(chuàng)新能力的整合
在數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)新能力的含義是很廣的，它包括學(xué)生自己提出問題，探索新規(guī)律，得出新結(jié)論，直至提出新理論的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性是創(chuàng)新教學(xué)的歸宿。
2．1 縱橫變通，拓展思路，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變能力
例1 如圖1，設(shè)點(diǎn)C為線段BD上的一點(diǎn)，在線段BD的同旁作正△ABC和正△ECD，連結(jié)BE，交AC于M，連結(jié)AD，交BE、CE于P、N。
�。�1）問圖中有幾對全等三角形；
�。�2）試證明：AD＝BE，ND＝ME，NC＝MC。
這是一個(gè)極平常的題目，但如果我們從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)一步研究，問當(dāng)△ECD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)時(shí)，（1）中哪幾對全等關(guān)系不變？（2）中哪些等量關(guān)系不變？
利用幾何畫板軟件，作兩個(gè)公共頂點(diǎn)為C的正△ABC和正△ECD，連結(jié)AD，BE。教師用鼠標(biāo)拖動(dòng)點(diǎn)D使正△ECD繞點(diǎn)C旋轉(zhuǎn)，就能連續(xù)產(chǎn)生如下的圖形。不難發(fā)現(xiàn)△ACD∽△BCE及AD＝BE的關(guān)系在運(yùn)動(dòng)中保持不變。上述圖（3）（5）是兩個(gè)常見的問題，但不少書上都是以孤立的習(xí)題形式出現(xiàn)的，解決了這兩個(gè)問題后，并不一定能對解上圖中（2）（4）題提供什么方便。而利用CAI來研究本題，情況就不一樣了，由于圖形是連續(xù)變化的，學(xué)生掌握的就不是孤立的幾個(gè)題目，而是一類問題，有利于對問題的深刻理解和熟練掌握。相反，用傳統(tǒng)的教學(xué)方法來研究，就要分別畫出許多圖形，然后分析、判斷、論證，這樣花時(shí)多，難度大，又不易掌握。從這一思路出發(fā)，學(xué)生可以創(chuàng)造性地解決諸如具有一個(gè)公共點(diǎn)的兩個(gè)正方形等許多問題。
2．2 展現(xiàn)過程，發(fā)展能力，把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入課堂
例2 講“弦切角定理”時(shí)，利用幾何畫板做如下設(shè)計(jì)，可展示過程，以發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
首先，可用電腦演示：當(dāng)弦切角一邊經(jīng)過圓心時(shí)，
�。�1）弦切角是多少度，為什么？
（2）∠CAB所夾的弧所對的圓周角∠D是多少度？為什么？
�。�3）此時(shí)，弦切角與它所夾弧所對的圓周角有什么關(guān)系？
通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)，它們都是直角。
接著，教師繼續(xù)演示并提問：以A點(diǎn)為端點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)AC邊，使弦切角增大或減少，觀察它與所夾弧所對的圓周角間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生猜想：弦切角等于它所夾弧所對的圓周角，最后給出證明。這一展現(xiàn)過程，給學(xué)生以充分的探究空間，使學(xué)生不僅值得發(fā)現(xiàn)過程，而且領(lǐng)會(huì)到規(guī)律成立的依據(jù)，使認(rèn)識進(jìn)入一個(gè)又一個(gè)嶄新的高度。
3 信息技術(shù)與自主學(xué)習(xí)的整合
面對未來，我們現(xiàn)在的教育宜在開啟和增強(qiáng)學(xué)生的主體意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力，塑造和弘揚(yáng)學(xué)生的人格。只有使學(xué)生成為教育活動(dòng)和自身發(fā)展的真正主體，才能在未來的競爭中立于不敗之地，信息技術(shù)具有資源共享等功能，為學(xué)生提供多感官參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而拓展了想象力，開拓了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教師在教學(xué)中，可以結(jié)合教材，先引導(dǎo)學(xué)生提出問題，再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各種方法進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。營造一個(gè)交流與合作的學(xué)習(xí)氛圍。也就是由信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)一個(gè)好環(huán)境，即可以引導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查找相關(guān)的資料，包括了解數(shù)學(xué)史，解題思路和方法，同上答題；通過BBS、收發(fā)E－mail交流學(xué)習(xí)心得體會(huì)、開展研究性學(xué)習(xí)，而且讓學(xué)生把網(wǎng)上學(xué)到的知識輸入電腦，讓全體學(xué)生得到共享，這充分體現(xiàn)了學(xué)生主體參與的教學(xué)要求。在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生學(xué)習(xí)有了動(dòng)力，發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新精神，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的自我反饋。在教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，在合作中學(xué)，在實(shí)踐中學(xué)。使課堂教學(xué)能充分地面向全體學(xué)生，廣大學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中互相關(guān)心，增進(jìn)同學(xué)間的友愛，使學(xué)生不僅學(xué)會(huì)知識，而且學(xué)會(huì)做人，也使教師在課堂中成為學(xué)生合作的伙伴、討論的對手、交心的朋友。
4 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的注意事宜
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的教學(xué)，開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，必須明確的是優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效率，既有利于教師的教，又有利于學(xué)生的學(xué)，減負(fù)增質(zhì)，實(shí)施素質(zhì)教育。因此，采用優(yōu)秀的多媒體CAI課件進(jìn)行教學(xué)顯得尤為重要，因?yàn)楹玫恼n件不僅可給學(xué)生多感官，多類型的刺激，增強(qiáng)教學(xué)效果，使學(xué)生的形象思維與抽象思維統(tǒng)一起來。而且多媒體CAI的交互性還使學(xué)生可依據(jù)個(gè)體的實(shí)際情況進(jìn)行學(xué)習(xí)，能有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生從傳統(tǒng)課堂教學(xué)的被動(dòng)式學(xué)習(xí)向主動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換，從而大大提高了課堂效率，但數(shù)學(xué)課件的制作必須遵循下述原則：（1）首先必須關(guān)心課件的教學(xué)價(jià)值，遵循教學(xué)性原則，即圍繞課件的教學(xué)目標(biāo)，選取合適的教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮多媒體計(jì)算機(jī)的特有優(yōu)勢，按學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，組織表現(xiàn)形式。（2）遵循控制性原則，即課件要有良好的操作界面，良好的交互性，容錯(cuò)性強(qiáng)，操作簡便靈活，便于控制。（3）遵循簡約性原則，投影的畫面要符合學(xué)生的視覺心理，布局突出重點(diǎn)，減少無益信息的干擾，在色彩、音響、內(nèi)容的切入退出運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)上應(yīng)簡約。（4）遵循科學(xué)性原則，即原理要正確，細(xì)節(jié)要淡化，但允許夸張，力求準(zhǔn)確。（5）遵循藝術(shù)性原則，即在前四個(gè)原則的基礎(chǔ)上，盡量使畫面美觀、逼真、流暢，實(shí)現(xiàn)好的內(nèi)容與形式的完美的統(tǒng)一。
總之，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合不僅僅是一種方法和更新，更重要的是把信息資源帶到了課堂教學(xué)活動(dòng)中，合理，機(jī)動(dòng)地運(yùn)用信息技術(shù)，把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生，給學(xué)生提供視覺、聽覺和創(chuàng)新思維，豐富學(xué)生的表象，有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)發(fā)展，創(chuàng)新的能力。這樣，學(xué)生的創(chuàng)新意識就會(huì)被激發(fā)出來，創(chuàng)造潛能就會(huì)被充分挖掘出來，其各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化作用是不言而喻的。因此，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合對全面實(shí)施素質(zhì)教育，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，必將發(fā)揮越來越重要的作用。
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