用信息技术撑起数学教学的一片艳阳天

南海一中 钟洁琼    2002/8/16

                        

文章摘要

运用信息技术能够有效地解决数学课的重点、难点,提高教学效率,体现出科学的教学模式。信息技术与数学科程的整合,能够实现课堂教学的最优化。因此,在数学教学中,要把教师的优势和计算机的优势同时充分发挥出来 ,用信息技术撑起数学教学的一片艳阳天。

关键词:信息技术、电子备课、创新思维、整合、创造性教育。

 

信息技术为教师进行教学创新提供了一个新的天地,用手提电脑上课已经成为南海一中的一道景观,我校近三年来投入930万元的资金,设置了校园(局域)网,五间多媒体电脑室、给每班课室配置了电脑平台,教师每人一台手提电脑、每人一台电子扫描仪。自95年以来,教师实行每周两晚的电脑培训,现在,大多数教师能熟练地制作课件,100%的教师应用手提电脑上课,70%的课堂用到电脑。在经济发达的珠江三角洲,学生人手一台电脑也将成为可能。

一、           数学教学中为什么要应用信息技术

1培养学生的数学思维需要

数学是一研究数量关系和空间形式的一门科学,是集严密性、逻辑性、精确性、和创造性与想象力于一身的科学,我们认为学生的数学学习应该是学生个体的主动建构过程,每个学生都是从自己的认知基础出发依自己的思维方式理解数学的。从这个意义看,数学是无法灌输的,是难以讲授的,只能依靠学生的主动参与才能学好数学。利用计算机能更有效地使学生领悟数学思想和数学方法,启发学生更积极的思维活动,引导学生自己发现和探索,同时能把班级交流、小组讨论与“一对一”的个别化教学有机地结合起来。

2、利用信息技术辅助教学能够提高教学效率

科学技术日新月异的发展。知识经济浪潮的兴起,使人们的生产方式、生活方式、思维方式、教育观念、教育手段、教育模式产生了深刻的变革。利用信息技术进行助教,在教学中能够提高教学效率,创教学过程的最优化,即质量和时间、精力的双重标准,即一看效果,二看效率(即时间消耗率),它认为在基本相同的教学效果下,如果师生实际所用的教学时间t<T,(T表示当前社会平均必要的教学时间)这个教学过程的效率就是高的,反之,若t>T,则教学效率就低。现代化的教育观念、学科教学的经验使计算机技术在数学教学中发挥了特殊的功能。计算机不是简单的表述数学知识,利用它可以揭示数学知识形成的来龙去脉,而且表述的方式很灵活,可以以文字、图形、动画、图表等多种方式多窗口呈现,如果说使用印刷技术呈现的信息是线性的,那么利用超文本技术就能够以网络状数形结构的方式一步一步地呈现信息。这些特别适合于表达数学。与录音机和录像机不同,计算机能提供可交互的实验环境,于是学生可以利用它做数学。如:在概念教学中,利用计算机我们可以创设远比传统教学更赋启发性的教学情境,能设计让学生动手做数学的数学实验环境,能够使课堂教学中学生更具有弹性,能灵活自如地进行“以学生的活动为主,教师为指导”的教学方式。因此,中学数学教育需要计算机辅助,让计算机的运用给中学数学教育增添新的活力,使数学教育如虎添翼。

3、利用信息技术能突出数学学科的“主体式教学”

 

信息技术在数学课堂的应用,是教育改革中“以学生发展为本”的体现。信息技术环境下的数学教学,要求在发扬优良教学传统下进行创新,是以开发和激励学生的创造潜力为核心的创造性教育,面向每一个学生,鼓励学生研究新的、活的科学。运用多媒体教学,可以提供创造性思维的感知材料,跨越学科限制,通过课件中丰富的相关学科的嫁接引入,给受教育者提供各种感知材料,在短时间内刺激学生的感官,调动学生积极参与,获得动态信息,从而加深学生对客观事物的感知,形成鲜明的感性认识,使其在头脑中留下清晰而鲜明的表象,丰富其感性认识,从而顺利的完成从具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡。它与传统的数学教学有了很大的不同,教师的“讲”更多的由学生积极参与的活动所代替,学生由“听讲”“记笔记”的学习方式更多地变为观察、实验和主动地思考,他们在学习中的主体地位突出了。


二、数学教学中如何应用信息技术

1、教学设计目的及要求

我们的教学目的是:把信息技术作为教师教和学生学的工具,引导学生把信息技术作为学的工具和解决学科相关问题的工具。建构主义应该是教学设计的理论依据,教学设计应充分体现学生的主体地位,应考虑每一个学生的发展。数学教学则要求学生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,于是揭示思维过程、促进学生思考就成为数学教育的特殊要求。

2、信息技术与课程的整合

传统教学方式因有其科学性和合理性而延续了几千年,而应用多媒体辅助教学,能使其锦上添花。传统数学教学中,由于受到教学条件的限制,学生的活动是有限的,教师表达的方式是单调的。有了计算机,学生的活动丰富了,数学教师能以更有效的方式表达了,同时在课堂教师和学生之间、学生和学生之间,学生和计算机之间信息交互的机会增多了。传统教学的优势应该保留,如教师的示范作用、教师与学生之间富于人情味的及时交流,教师组织起来的探讨问题的活跃氛围等等。全新的教学设计并不是另起炉灶,而是把传统的教学和计算机的辅助教学两方面的优势更好地结合起来。在教学中能够提高教学效率,创教学过程的最优化。理想的教学应该是把教师与计算机的优势同时充分发挥出来。

3、挖掘计算机在数学教学中的潜能,进行规范的电子备课。

   “广用为本,创新为魂”。让先进的教学设备发挥其功效,我校的数学教师在信息技术的运用过程中,决不是对网络资源生搬硬套,而是有选择地使用,根据数学科和学生的特点,应用资源来引导学生、调动学生的积极性、对网络资源的再次整合。体现出教师自己的风格。我校构建的教育信息化模式,概括起来就是把开展激励教育一—广泛运用信息技术有机地结合起来,大力推进素质教育。从而深入挖掘学生潜能,全面提高学生的素质。构建的电子备课流程是:由备课组长主持,提前一周备课,研讨教学目标、教学内容、教学重点、难点、易混点和教法、学法、信息技术组合设计及练习设计;各备课组成员分章节负责设计电子教案,充分利用校园网,城域网和国际互联网上的网站教育资源、素材资源或多媒体课件资源,借助手提电脑和课室电教平台,实现超文本链接或下载课件丰富的网络教学资源,加工成为教学课件,通过校园网的服务器,实现资源共享,各备课组成员下载、完善、最后形成个性化电子教案。每个课件都是有专人负责主要制作,其他教师负责提供素材和策划。南海一中的这些数学课件是真实的“集体智慧的结晶”。

建立规范的电了备课图示:

 

 4、 网络环境下的在线教学

在网络环境下以突出学生主体性、差异性,创造性为基本特征的多维互动课堂教学模式。主要参与模型如下:

1)、新授课课堂教学结构

  A、问题的感知(创设问境,激活思维)——问题寻解(质疑探究、交流)——总结升华——引伸拓展,深入探讨。

B、复习导入——创设问题情景——学探质疑——识辨(交流成果、相互批判)——创见(归纳升华)——巩固训练——总结转化。

复习课的教学结构:

导学——自主梳理——分组探究——代表发言——总结归纳、整理——补偿练习。

 

2)、实时在线式教学参考模型

 

3)、主体实践式教学参考模型

课内活动式教学参考模型

 

  

4)、信息技术与网络学习模式

我们以网络为工具从以下几方面培养学生的信息化治学方式。

1)、网上讨论式: ①在网络课室开展在线教学讨论交流②课下学生利用校园网、互联网、留言薄、学科BBS论坛或发帖子等手段进行多维互动讨论,作业网上测试练习,教学意见调查与反馈等。

2)、网上自学式:学生充分利用课件资源、网站资源,多媒体电子教材等,在虚拟课堂上自我学习、自我辅导课堂教学内容、解决疑难问题,并进行拓展控索。

三、数学教学中应用信息技术的成果。

素材是制作数学课件的难点,有时需要的素材不容易在网上找到,因此,只能够自己做,而且总觉得自己做的好用些,用CAI课件能够很好地解决课的重难点。

1、突破难点

教学难点的形成来自两个方面:一是对学生而言,某些教学内容抽象,二是传统教学手段不得力。突破难点的有效方法是变革教学手段,利用计算机本身对文字、图像、动画和声音等信息的处理能力,形成声、图、文并茂的多媒体教学系统,可进行视、听、触等多种方式的形象化教学,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,取得了传统教学方法无法取得的教学效果。这正是数学CAI的着眼点。

例如立体几何入门难是多年来数学教学的难点,一是画图与识图,图立不起来,二是对空间图形的复杂位置关系条理不清,构思不出来,而CAI在这方面有潜在的巨大优势。如:“球的表现积”,用3D制作,把圆锥和圆台展开,求出它们的表面积,再制作一个球和一个平面,用平面截球形成不同的圆台这一过程制作成为动画,应用3D制作数学软件,表达了难以用语言说清的问题;“多面体截面作法”,也可以用视听结合方式传授知识信息,可以使学生眼观文字图形,耳听解说旁白,字形规范,作图清晰,其学习效率和记忆效率明显提高。总之在立体几何教学中利用CAI软件,有利于突破教学难点,培养学生的立体感、空间想象力和空间作图能力。
2、突出重点
   教学重点是教学过程中要求学生必须掌握的内容。数学课件进入课堂,可使抽象的概念具体化、形象化,尤其是计算机能进行动态的演示,利用这个特点可处理其他教学方法难以处理的问题,并能有效地刺激学生像大脑皮层的兴奋,从而增强他们的直观印象(实践证明:人的大脑对动态画面的印象要远远超过对静态画面的印象)。这就为教师突出教学重点,提高课堂教学效果提供了一种现代化的手段。
    课件的设计要符合教学原则和学生的认识规律,应能激发学生学习积极性和学习兴趣。如“双曲线”这一章节是高中解析几何中的一个重点和难点,学生学习这一节普遍感到难以理解和枯燥无味。用A
uthorware软件来制作CAI 课件,将双曲线的形成制成动态的形成过程,设计按钮,学生可以自己控制曲线形成过程,势必引起学生的学习兴趣,从而产生学习的积极性,提高学习效率。

 

四、           结论与反思

 

(一)、结论

实践证明:利用信息技术辅助数学教学,较之传统教学,有其特有的优越性:

    1、有利于提高学生的空间概念能力,建立数学模型。

采用计算机技术可以提供大量的视听信息  激学生,拓展学生获取信息的途径,开阔学生的知识领域,帮助学生形成科学的数学概念,建立数学模型。

    2、能提供大量信息帮助学生,形成学习数学的能力。

    计算机能将文字、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息集于一体,能为学生提供多样化的学习资源和交互式的教学环境,便于学生知识的迁移和延伸;同时学生多感官的同时运作,有利于提高学生形象思维和逻辑思维的能力。

3、有利于吸引学生学数学,学好数学

由于计算机辅助教学的新颖性、多样化、趣味性,可以吸引学生的注意,激发学习动机,提高学习积极性,从而提高数学课堂的教学效率。

(二)、反思

1、计算机只是辅助教学,而不是代替教学,它可以突破重点难点但不能代替思维,这就要求制作的课件要考虑全面、周到,在实践中处理好计算机教学“辅什么”和“怎么辅”的问题,将传统教学中优良的教学方法和现代化教学手段有机地结合起来,使课堂教学更加完美。

2、信息技术环境下对教师提出了更高的要求。

在信息技术飞速发展的今天,教师的角色在发生变化,过去通过师范教育的培养,教师几十年都能以知识的传授者的角色从事教学了。现在却不行,他既是教师又是学习者、研究者,要求数学教师能熟练地进行计算机的一般操作,会使用有关的教育软件,会电子备课,在计算机与数学学科整合的过程中,他们更需要的数学专业的修养,教学法的知识,教育心理学的理论。更为重要的是他们的教育科研意识和不断创新精神。

 

注:

1、教育信息技术:是一种采用多媒体网络技术来传递教育内容的新的教育方式,是对学习过程和学习资源进行设计、开发、使用、管理、和评价的技术实践系统。

2、整合:指各环节及要素之间、主客体之间,形式与内容之间等有机融合,密不可分。

参考文献:

1、《现代教育技术》   祝智庭 主编 教育科技出版社

2、《教育信息技术》(2002年) ISSN 1671-3176

3«对计算机技术与数学教学整合的思考 »   北大附中 王鹏远

 

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