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对信息技术与高中数学整合的认识

对信息技术与高中数学整合的认识 随着课程改革的不断深入,传统的教学方式、方法很难从根本 上改变数学的教学现状。通过研究信息技术与高中数学整合的含义 与价值,借助数学软件几何画板,研究的最终目标正是为了改变学 生原有的学习方式,以实现学生学习数学方式由被动式转变为主动 式,从而培养学生的创新能力。 课程改革 教学方式 信息技术 高中数学 学习方式 创新能力 中国无缘诺贝尔奖的一个重要原因,就是原始创新能力不够,而 借助信息技术的媒体可以培养学生的创新能力。当前,全球都在步 入信息社会,信息技术既是人们生活和学习的环境,同时也是人们 生产、生活和学习的手段。对于学生而言,使信息技术成为实现其 自身发展的有利工具,对他们适应信息社会的生产方式十分重要。 一、信息技术与高中数学整合的含义 信息技术与高中数学整合,是指在信息技术环境下广义上的教学 与学习行为,其实质与内涵就是要在先进的教育、教学理论的指导 下,通过教育环境的数字化;教学内容的数字化、学习工具的数字 化为切入点,将信息技术作为教师的教学辅助工具;学生学习的情 感激励工具与学生学习的认知工具,改变传统教学中教师、教材、 教学媒体的作用以及教师、教材、教学媒体和学生之间的关系,促 进传统教育思想;教学结构、教育模式甚至于教育的组织形式发生 全面变革,实现一种全新的学习与教学方式,大幅度提高教育、教 学效率,培养具备创新精神与实践能力、适应信息时代知识经济要 求的高素质人才。 二、信息技术与高中数学整合的价值 一方面,学生能借助现代信息技术去研究基本函数的性质,使原 来抽象的性质变得直观形象生动,尤其是通过几何画板等动态功能 改变函数图像,揭示了函数性质和谐统一性,无意中使学生感觉到 了数学的美,图像的连续变化给学生带来了无限的激动与欢快。另 一方面,在对函数性质的逻辑探求中得出的结论(如对函数的图像 探索)能快速得到信息技术的支持,对学生带来的愉悦是无法形容 的。当然对数学兴趣的培养与能力的提高就不言而喻了。从而改变 了以往认为数学是枯燥无味的繁琐计算的看法,真正体会到数学的 美。 三、信息技术与高中数学整合的应用举例 1.在函数中的应用 函数是中学数学中最基本、最重要的概念,它的概念和思维方法 渗透在高中数学的各个部分;同时,函数是以运动变化的观点对现 实世界数量关系的一种刻画,这又决定了它是对学生进行素质教育 的重要材料。就如华罗庚所说: “数缺形少直观,形缺数难入微。 ” 函数的两种表达方式──解析式和图像──之间常常需要对照(如 研究函数的单调性、讨论方程或不等式的解的情况、比较指数函数 和对数函数图像之间的关系等) 。为了解决数形结合的问题,在有 关函数的传统教学中多以教师手工绘图,但手工绘图有不精确、速 度慢的弊端;应用几何画板快速直观的显示及变化功能则可以克服 上述弊端,大大提高课堂效率,从而起到事倍功半的效果。比如, 学习二次函数 y=ax +bx+c 时,我们可以让学生自己动手去改变参 数值,让学生自己总结二次函数的性质,参数值的变化引起函数图 像的变化,在图像动态变化过程中,a>0 二次函数图像开口向上, a<0 图像开口向下,学生很快就会发现图像 a=0 的情景,这就是一 次函数的图像,它是一条直线,学生加深了对函数图像的理解,二 次函数开口的变化,对称轴的变化,二次函数图像的平移等等一些 知识,从而可以突破某些教学的局限,丰富学生的学习体验,培养 了学生的学习兴趣。 2.在立体几何中的应用 立体几何是在学生已有的平面图形知识的基础上讨论空间图形的 性质;它所用的研究方法是以公理为基础,直接依据图形的点、线、 面之间的位置关系来研究图形的性质。从平面图形到空间图形,从 平面观念过渡到立体观念,无疑是认识上的一次飞跃。初学立体几 何时,大多数学生不具备丰富的空间想象能力及较强的平面与空间 图形的转化能力,主要原因在于人们是依靠对二维平面图形的直观 来感知和想象三维空间图形的,而二维平面图形不可能成为三维空 间图形的真实写照,平面上绘出的立体图形受其视角的影响,难于 综观全局,其空间形式具有很大的抽象性。如两条互相垂直的直线 不一定能画成交角为直角的两条直线;正方体的各面不能都画成正 方形等。这样一来,学生不得不根据歪曲真像的图形去想象真实情 况,这便给学生认识立体几何图形增加了困难。而应用几何画板等 数学软件可以将图形动起来,从而可以使图形中各元素之间的位置 关系和度量关系惟妙惟肖,使学生从各个不同的角度去观察图形。 这样,不仅可以帮助学生理解和接受立体几何知识,还可以让学生 的想象力和创造力得到充分发挥。 总之,几何画板、mathematica、ti 图形计算器,maple 等数学软 件具有强大的形象化功能,通过对知识的重新组织,能让学生从整 体上处理数学对象,通过参数赋值、拖动等进行对象变换,在各种 表示法之间相互转换发现它们之间的内在联系,从而给学生以美的 感受,创建一个轻松、愿意学习的氛围,进而提高他们的创新能力, 培养他们主动学习的兴趣。 四、信息技术与高中数学整合的思考 1.不要简单排斥或盲目迷信信息技术 信息技术是一把双刃剑,使用不当,自然会有一定的副作用。教 师使用几何画板辅助数学教学时应通盘考虑几何画板的性能特征、 学生学习心理和思维规律、具体授课内容等,遵循实事求是、主体 参与及逐层抽象原则。新技术辅助教学和传统教法各有利弊,不是 “非此即彼、完全取代”的关系,而应有机结合,互为补充,该用 传统教法的课, 不必作茧自缚而舍近求远。 数学教师不应坐失良机, 更不应该排斥看似简单的几何画板或盲目崇拜新技术。 2.树立教师终生学习的理念 教师的观念方法和对教学的设计直接影响到教学的质量和效果, 关系到学生创新能力的培养和发展,所以,只有全方位地更新自身 的知识技能结构和教育教学观念,才能适应信息时代的教育形势和 学习方式,为此教师必须树立终生学习的理念。 五、总结 信息技术与高中数学整合的实践过程中,应创设

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