在数学课堂教学中融入现代信息技术提高学生的学习效率

1在数学课堂教学中融入现代信息技术提高学生的学习效率新宁一中许毓华随着时代的发展和教育改革的逐步推进，信息技术与中学数学课程整合已成为教育现代化发展的必然方向。笔者从切身体会中感受到，信息技术对数学教学的优化主要表现在下面几个方面：1、提高学生的数学素养数学是研究空间形式和数量关系的科学，但数学不是一门纯粹抽象和孤立的学科。运用数学，人们能够处理数据和信息，进行计算和推理，可以提供自然现象、科学技术和社会系统的数学模型，这些都是数学在实际中的应用。而今，数学的应用愈来愈广泛，已经达到影响人类生活所有方面的地步，成为人们参加社会生活、从事生产劳动的需要。同时它也是学习和研究现代科学技术的基础，在培养和提高思维能力方面发挥着特有的作用。运用信息技术，有利于培养学生的创新意识和应用意识，以及认识数学的科学文化价值。例如，学生可以使用“几何画板”等软件进行自主性的数学探索；运用网络收集高中数学课程中有关知识的背景和数学文化；使用计算机建立直观形象的数学模型等。使学生能够人人学习有价值的数学，人人获得必须的数学，不同的人在数学上应得到不同的发展。2、展现数学的思维过程数学具有与其他学科不同的特点，是累进的的发展。数学学习是数学发展史的缩影，也是一个累进过程。前章与后章、不同模块之间联系密切，前面的学习水平直接影响后面的学习。同时数学是一门高度抽象的学科：抽象的概念，科学简洁的语言，严谨的逻辑体系，深刻的数学思想和方法，都使得相当数量的学生难于理解数学。数学是人类活动创造性的产物，数学活动的核心是思维，是数学方式的思维。认识是个体独特的构造结果，人们的思维活动有强烈的个性特征。每个教师都有自己的教学习惯和教学特点；每个学生也都有自己的生活背景、家庭环境，这种特定的文化氛围，导致不同的学生有不同的思维方式和解决问题的策略。因此数学教学中真正的难点其实在于学生不容易领会合理的数学思维过程和方法，这种思维过程和思维方法又恰恰是传统教学方式中很难体现的部分。信息技术进入课堂后，教师可以利用信息技术，将数学思维过程逐步的、放慢的、印留的方式展现给学生，使数学思维“可视”，这对于学生学习和体悟数学思维过程非常有利。3、信息技术在数学教学中的其他作用高科技改变了人们的思维方式和观念，也改变了数学知识的结构的课程目标。数学教学要使学生具有开阔的数学视野，发展学生的数学意识，提示数学本质。这一切的实施与实现必须要有现代教育技术的支撑。①现代信息技术为实现数学实验提供了可能数学教育需要数学实验和数学猜想。在数学实验中，观察、分析、对比、归纳、建立数量关系，处理数据、发现规律，现代信息技术特别是计算机技术给数学实验提供了可能。②现代信息技术可以很方便地实现数学对象的多重表示计算机技术可以使数学概念，理论及数学问题很容易地用数字的、图形的、符号的、语言的等多种方式表达。学生可以在这些表达方式之间进行自由的转换，既可以用计算机或计算器的数据处理分析功2能、作图功能、可视性动态地显示效果，又可以通过图形的方法或数值的方法来探索数学。③现代信息技术融入数学课堂教学可以为学生进一步展示数学知识的发生、发展过程。现代信息技术带入数学课堂教学，有利于创设新颖的教学环境，教学模式将从以教师讲授为主转化为以学生动脑动手自主探究、小组学习讨论交流为主，信息技术可以把数学课堂转化为“数学实验室”，让学生通过自己的活动得出结论，使创新精神和能力得到发展。④现代信息技术还能实现个别化教学由于多媒体课件的出现，计算机可以利用自己强大的数据处理能力，实现内容的切换与选择。教师可以利用计算机的这种快速切换与灵活选择的功能，设计出更多的授课方式，满足种类学生的需要。这里介绍一下笔者与笔者同事们在实际教学中的一些做法：1、运用现代信息技术创设问题情景，改善认知环境；激发学生的学习兴趣，提高学习效率计算机的交互性使学生有参与的机会，能调动学生的积极性和学习兴趣，使其学习起来轻松愉快。比如，我们在进行“三角函数线”的教学时这样操作(如图1)：首先要求学生测算出∠XOP的正弦、余弦、正切、余切函数值，接着再测算出点P、M、T、S的坐标，并将这些数据动态地展现在屏幕上，然后拖动点P(也可拖动点A)，让学生观察。此时学生即可发现：无论怎样改变点P的位置，yP、xM、yT、xS均分别等于∠XOP的正弦、余弦、正切、余切函数值。这样为培养学生的观察、想象、归纳等能力创设了极好的情境，改善了认知环境，增强了教学的自主性和学生的参与性。再比如在教学“三角函数图像变换”这一内容时，当y＝Asin(ωx十φ)中的ω变化时就是一个曲线族。一般的传统教学是取有限的几个ω值，在同一坐标系中分别作出它们的图像，然后进行归纳。现3在，在网络教室里，利用“几何画板”课件(如图2)，只要学生用鼠标拖动A、ω、φ，改变其中任意一个值，就可以看到函数图像连续变化的过程。2、运用现代信息技术分辨问题实质，理解数学概念；突破难点，启发学生思维对容易混淆的数学概念使用计算机来认知、辨析就会变得更加清晰，有助于学生区分及正确认识和理解。幂函数与指数函数对初学者来说容易混淆。我们在教学中，运用课件进行演示和对比，动态地展示函数值随自变量变化而变化的特征，凸现二者的根本区别，即一个以“底”为自变量、一个以“指数”为自变量，学生很容易明确它们的区别和联系。推证三棱锥的体积公式是高中立体几何的一个难点。在教学的时候，如果给出实物让学生去做实验，效果会好些；但如果仅有实物，则只可观察外形，对于内部结构，以及如何用图形来表示等问题都不是很容易解决的。而利用CAI课件就可以给学生找出解决问题的有效途径(如图4)，只要双击[展开]、[复原]等按扭，或者拖动控点就能改变三棱柱的外形，以及对图形进行分割、拼凑，既形象又直观。在这一过程中，三棱锥与三棱柱的关系被计算机淋漓尽致地动态演示出来了。给学生以非常直观的印象，达到了过目不忘、记忆深刻的效果，既帮助学生进行正确的理解，也启发了学生的思维。3、运用现代信息技术因材施教，实现了个别化教学在传统的课堂教学中，教师很难突破时间和空间的限制来组织教学。再者，由于学生在知识背景、学习方法、接受能力等多方面的差异，教师只能针对大多数学生所能理解的水平来讲课，学习好的学生“吃不饱”，学习差的学生“吃不了”，问题也不能及时地反馈，影响了教学效果，课堂学习的个别化几乎无法实现。为了改变这种状况，在教学《指数函数的图象与性质》时，利用自制课件在学校多媒体网络教室进行教学(如图3)。我首先要求学生对照教材进行自学，然后在课堂上让学生自行操作，随意改变底数a的取值，并观察图象的变化情况，最后归纳出指数函数的性质。这样，学生在教师的指导下自行选择学习的方式、学习顺序和学习进度，真正实现了个别化教学。44、运用现代信息技术改变传统的课堂教学模式根据师生在课堂教学中的作用和地位，可以分出不同的教学模式。“一支粉笔写天下，三尺讲台说春秋”是以教师为中心的传统课堂教学模式。这种教学模式能够充分地体现出教学中教的特性，有利于系统知识的传授，但它的不足是没有充分发挥学生的主动性，不利于学生智能的发展和创造性思维能力的培养。学生不能根据自己的兴趣、爱好、能力和程度来选取信息、选择学习途径、确定学习内容和数量并随时调整自己的学习过程。另一种是师生合作的学习模式。教师的作用在于组织、引导、点拔；学生要通过自己的活动，通过观察、实验、归纳、抽象概括等手段，提出假设、检验假设、获取知识。它充分发挥了教师的主导作用，也体现了学生的主体地位。运用多媒体网络教室进行教学就能充分体现出师与生以及生与生的合作和交流。同时，也进一步融洽了师生关系。利用多媒体网络进行教学时，教师与学生之间的关系发生了变化：在网络上活动的教师和学生一起成了学习者；在网络中学习的学生把教师看成学习过程的参与者，而不仅仅是指导者。学生在这种环境中对教师的惧怕心理消失了，主观能动性得到了发挥，他们不仅可以与同学进行学习交流，同时也可以同老师探讨问题，从而形成了交互学习的氛围。5