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淺談信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合
一、信息技術(shù)與課程整合的本質(zhì)教育領(lǐng)域中，所謂的整合，首先是相對(duì)于分化而言，這包括學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)中要素、成分的分化；其次，它既涉及宏觀上的學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)中學(xué)生、內(nèi)容的要素，同時(shí)也涉及微觀上的認(rèn)知、情感、技術(shù)、需要、興趣、意志、以及知識(shí)的各個(gè)系列等要素的成分；最后，整合是一個(gè)過程。信息技術(shù)是指信息產(chǎn)生、加工、傳遞、利用的方法和技術(shù)。隨著人類對(duì)信息處理方式的變化，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟、發(fā)展，信息技術(shù)有了根本性的革新。信息技術(shù)所帶來(lái)的學(xué)習(xí)方式上的變革使它成為課程整合的一個(gè)切入口，而課程整合為了實(shí)現(xiàn)它的時(shí)代目標(biāo)也選擇了信息技術(shù)為依托。目前我國(guó)教育研究領(lǐng)域中討論的"課程整合"都鎖定為信息技術(shù)支撐下的課程整合。這既與整個(gè)國(guó)際環(huán)境中對(duì)人才的信息素養(yǎng)要求有關(guān)，又與我國(guó)當(dāng)前的基礎(chǔ)教育課程改革相呼應(yīng)。
信息技術(shù)與課程整合的本質(zhì)和內(nèi)涵就是在先進(jìn)的教育思想、理論的指導(dǎo)下，尤其是"主導(dǎo)--主體"教學(xué)理論的指導(dǎo)下，把以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感激勵(lì)工具與豐富的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面地應(yīng)用到各科教學(xué)過程中，使各種教學(xué)資源、各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)過整理、組合，相互融合，在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革，也就是促進(jìn)以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式的變革，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的目標(biāo)。簡(jiǎn)而言之，信息技術(shù)與課程整合，不是簡(jiǎn)單地把信息技術(shù)僅僅作為輔助教師教學(xué)的演示工具，而是要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的"融合"。它要求突出作為整合主動(dòng)因素的人的地位，并且以實(shí)現(xiàn)人與物化的信息之間、網(wǎng)絡(luò)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界之間的融合。
二、信息技術(shù)與課程整合的意義
以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計(jì)算機(jī)、教師網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和Internet等，將其與課程整合有以下幾方面的意義。
1、增強(qiáng)學(xué)生的批判性思維、合作技能和解決問題的能力。
2、使信息技術(shù)的運(yùn)用成為學(xué)習(xí)過程的有機(jī)組成部分，從而便于學(xué)生掌握信息的收集、檢索、分析、評(píng)價(jià)、轉(zhuǎn)發(fā)和利用的技能。
3、不僅促進(jìn)了班級(jí)內(nèi)學(xué)生的合作交流，而且還促進(jìn)了本校學(xué)生與全球性學(xué)習(xí)社區(qū)的合作交流，從而開闊了學(xué)生的視野。
4、能更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)別化學(xué)習(xí)，而且有利于實(shí)現(xiàn)能培養(yǎng)合作精神并促進(jìn)高級(jí)認(rèn)知能力發(fā)展的協(xié)作式學(xué)習(xí)，有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和促進(jìn)信息能力發(fā)展的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。
上述幾方面說(shuō)明，以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)若能與各學(xué)科的課程加以有機(jī)整合，具有多種優(yōu)化教育、教學(xué)過程的特性，這些特性的集中體現(xiàn)就是能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性，從而為學(xué)生創(chuàng)新能力和信息能力的培養(yǎng)營(yíng)造最理想的教育教學(xué)環(huán)境。
三、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合
數(shù)學(xué)是研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué)，數(shù)學(xué)能夠處理數(shù)據(jù)和信息,進(jìn)行計(jì)算和推理，可以提供自然現(xiàn)象、科學(xué)技術(shù)和社會(huì)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。它是學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)；它在培養(yǎng)和提高思維能力方面發(fā)揮著特有的作用；它的內(nèi)容、思想、方法和語(yǔ)言已成為現(xiàn)代文化的重要組成部分。
將信息技術(shù)運(yùn)用于數(shù)學(xué)教學(xué)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的不足，提高了教學(xué)效率，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的信息技術(shù)技能和解決問題的能力。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合主要有以下幾方面的功能。
1、信息技術(shù)可以用于模擬情鏡，給數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了可能．
G．波利亞提出："數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面，一方面它是歐幾里德式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，從這個(gè)方面看，數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)，但另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)，看起來(lái)更象一門實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)，"數(shù)學(xué)的創(chuàng)新教育，更需要數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、猜想．在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，觀察、分析、對(duì)比、歸納、建立關(guān)系，處理數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，信息技術(shù)的應(yīng)用給數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了可能．
譬如，使用《幾何畫板》這個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)軟件。該軟件功能強(qiáng)大，能方便地用動(dòng)態(tài)方式表現(xiàn)對(duì)象之間的關(guān)系，既能創(chuàng)設(shè)情境又能讓學(xué)生主動(dòng)參與，所以能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使抽象、枯燥的數(shù)學(xué)概念變得直觀、形象，使學(xué)生從害怕、厭惡數(shù)學(xué)并樂意學(xué)數(shù)學(xué)。讓學(xué)生通過做"數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)"去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索，不僅使學(xué)生的邏輯思維能力、空間現(xiàn)象能力和數(shù)學(xué)能力得到較好的訓(xùn)練，而且還有效地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和直覺思維，是目前數(shù)學(xué)教學(xué)中最為流行的輔助軟件之一。
借助幾何畫板可以將抽象的數(shù)學(xué)概念形象化。如對(duì)"軸對(duì)稱"概念的講授，教師可以先利用幾何畫板制作一只會(huì)飛的蝴蝶，這只蝴蝶既能吸引學(xué)生的注意力，又能夠讓同學(xué)們根據(jù)蝴蝶的兩只翅膀在運(yùn)動(dòng)中不斷重合的現(xiàn)象很快就理解"軸對(duì)稱"的定義，并受此現(xiàn)象的啟發(fā)還能舉出不少軸對(duì)稱的其他實(shí)例。這時(shí)再在屏幕上顯示出成軸對(duì)稱的兩個(gè)三角形，并利用幾何畫板的動(dòng)畫和隱藏功能，時(shí)而讓兩個(gè)對(duì)稱的三角形動(dòng)起來(lái)，使之出現(xiàn)不同情況的對(duì)稱圖形；時(shí)而隱去或顯示一些線段及延長(zhǎng)線。在這種形象化的情境教學(xué)中，學(xué)生們一點(diǎn)不覺得枯燥，相反在老師的指導(dǎo)和啟發(fā)下他們會(huì)始終興趣盎然地認(rèn)真觀察、主動(dòng)思考，并逐一找出對(duì)稱點(diǎn)與對(duì)稱軸之間、對(duì)稱線段與對(duì)稱軸之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上學(xué)生們就很自然地發(fā)現(xiàn)軸對(duì)稱的三個(gè)基本性質(zhì)并理解相應(yīng)的定理，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。
2、信息技術(shù)方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)對(duì)象的多重表示
信息技術(shù)使數(shù)學(xué)概念、理論及數(shù)學(xué)問題容易地用數(shù)字的、圖形的、符號(hào)的、語(yǔ)言的等多種方式表達(dá)．學(xué)生可以在這些表示法之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，既可以用計(jì)算機(jī)或計(jì)算器的數(shù)據(jù)處理分析功能、作圖功能、可視性與動(dòng)態(tài)顯示效果，又可以通過圖形的方法或數(shù)值的方法來(lái)探索數(shù)學(xué)，使得"多重表示與表示的互相轉(zhuǎn)換"這一重要的學(xué)習(xí)理論的實(shí)現(xiàn)成為可能。
3、信息技術(shù)融入數(shù)學(xué)教學(xué)為學(xué)生進(jìn)一步展示數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過程，展現(xiàn)思維過程．
信息技術(shù)的融入利于創(chuàng)設(shè)新穎的教學(xué)環(huán)境，教學(xué)模式將從以教師講授為主轉(zhuǎn)為以學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手自主研究、小組學(xué)習(xí)討論交流為主，信息技術(shù)可以把數(shù)學(xué)課堂轉(zhuǎn)為"數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室"，學(xué)生通過自己的活動(dòng)得出結(jié)論、使創(chuàng)新精神與能力得到發(fā)展．
數(shù)學(xué)教學(xué)是思維過程的教學(xué)，但在傳統(tǒng)教學(xué)中教師并不能把握每個(gè)學(xué)生的思維過程，從而不能給予及時(shí)反饋。信息技術(shù)的交互功能則很好地解決了這個(gè)問題。如小學(xué)數(shù)學(xué)中《常用的計(jì)量單位》的教學(xué),科利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué),要求小組合作,把常用的計(jì)量單位分類整理,鄙夷比一比哪個(gè)小組整理得既清楚又完整,并且又特色.從而改變以往運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,學(xué)生在練習(xí)紙上整理數(shù)據(jù),教師很難了解到學(xué)生整理數(shù)據(jù)的全過程,教學(xué)的實(shí)效性很難把握等結(jié)果.而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的互動(dòng)性,大信息量傳載功能正好可以解決這個(gè)問題,使師生及時(shí)掌握各小組整理的全過程,有利于學(xué)生在自己探索的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能、數(shù)學(xué)思想與方法,同時(shí)獲得廣泛的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn).
4、 信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)歷代教育家夢(mèng)寐以求的理想目標(biāo)--個(gè)別化教學(xué)
由于多媒體課件的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)可以利用自己強(qiáng)大的處理數(shù)據(jù)的能力，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的切換和選擇，即可以被用來(lái)在同一教學(xué)內(nèi)容的不同教學(xué)設(shè)計(jì)間切換和選擇，也可以用來(lái)在同一數(shù)學(xué)對(duì)象的不同結(jié)構(gòu)側(cè)面的切換和選擇，同一數(shù)學(xué)問題的不同解法思路的切換和選擇。也就是說(shuō)，教師可以利用計(jì)算機(jī)的這種快速切換和靈活選擇的功能，設(shè)計(jì)出多種授課方式，滿足各類學(xué)生的需要。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，是教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來(lái)的必然發(fā)展，是一種國(guó)際趨勢(shì)。數(shù)學(xué)教學(xué)中使用信息技術(shù)應(yīng)該著眼于解決今天數(shù)學(xué)教學(xué)面臨的現(xiàn)實(shí)問題，同時(shí)在積累經(jīng)驗(yàn)的過程中，不斷從教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式等方面深化改革，逐步設(shè)計(jì)未來(lái)在信息技術(shù)支撐下的全新的教學(xué)。
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