信息技术与中学数学学科整合的探索

张桂伶

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。以计算机为代表的信息技术应用于教育领域，正是为了适应这个发展趋势，因此已成为当前教育变革的重点之一，也成为人们研究教育问题的热点之一。

将信息技术与课程整合，比单纯培养学生的计算机素养前进了一步。信息技术与学科的整合在宏观和中观层面上，一是基于现有分学科的体系，考虑信息技术如何与每一门学科的整合；二是基于综合学科的思想，考虑信息技术如何与若干学科的整合。这种整合体现在微观层面上，就是信息技术与具体教学过程的整合。下面笔者将结合信息技术对数学教学方式的影响，对此做一些初步的探讨。

一、用计算机进行课堂演示，优化课堂教学结构

传统教学模式是以教师为中心，只有教师的讲授，学生则处于受灌输的被动地位，教学方法是满堂灌和填鸭式，不注重学生的差异和接受能力的差异，千篇一律使用同一种教学方法，学生缺乏主动思考状态，难以激发每一位学生求知的潜能和欲望，学生的主动性和积极性难以发挥。计算机教学通过创设符合教学内容要求的情境，采用了图形交互的操作介面，给学生提供更多的参与活动的机会，充分调动学生的眼、耳、手、脑和口等多种感官接受刺激，改变常规呆板的教学格局，充分调动学生的学习积极性，发挥学生的主体作用。变以教为中心为以学为中心，变讲堂为学堂，培养学生的创造精神，使学生学会学习，提高课堂的教学效益。让学生参与教学活动，让学生多讲多练，充分感知和进行对所学知识的意义建构。

在这种模式下，传统教学过程中教师通过黑板、教具模型、投影片等媒体展示的各种信息，可由计算机加工成文字、图形、影像等资料，并进行一些必要的处理（如动画），将这些资料组合起来。课堂教学时，可以将计算机与大屏幕投影电视连接起来，也可以在网络计算机教室中进行。

例如，对于等腰三角形“三线合一”的教学，传统教学因较难展现其发现过程，从而造成学生对其不好理解。利用计算机，可以在屏幕上做出任意三角形ABC及其内角A的平分线、BC边的垂直平分线和中线，之后用鼠标在屏幕上随意拖动点A，利用软件功能，此时三角形ABC和“三线”在保持依存关系的前提下随之发生变化。在移动的过程中，学生会直观地发现存在这样的点D，使得角平分线、垂直平分线和中线三线重合。

利用这种模式进行课堂教学，可以使抽象的数学知识以直观的形式出现，能更好地帮助学生思考知识间的联系，促进新的认知结构的形成。计算机的动态变化可以将形与数有机结合起来，把运动和变化展现在学生面前，使学生由形象的认识提高为抽象的概括，这对于培养学生良好的思维习惯会起到很好的效果。但是也应注意，计算机的演示只能是帮助学生思考，而不能代替学生思考，教师应当恰当地给予提示，结合计算机的演示帮助学生完成思考过程，形成对概念的理解。

二、利用计算机进行自主的探究式学习

在信息技术环境发展的背景下，以学生为中心进行合作学习，以问题共同解决、培养能力为中心并且强调终身学习的思想将深入人心。问题是数学发展的动力，现代数学教育更是强调要进行“问题解决”，在解决问题过程中锻炼思维、提高应用能力。而传统的数学教育由于多方面的限制，片面强调了数学重视演绎推理的一面，忽视了数学作为经验科学的一面。现在，学生自主探究的教学模式可以得到信息技术的有力支持，已经有许多学生利用计算机软件和图形计算器自主地在“问题空间”里进行探索和做“数学实验”。

例如，几何画板提供了一个十分理想的让学生积极探索问题的“做数学”的环境，学生完全可以利用它来做“数学实验”，这样就能使学生在问题解决过程中获得真正的数学经验，而不仅仅是一些抽象的数学结论。

在这种探究式学习的模式下，教师在教室里的角色更像学生的辅导者或帮助者。他们设置环境，帮助学生提出问题并进行探索，激发学生解答问题，并为学生提供他们需要使用的工具与资源，以便学生能够建构知识。在这种探究指导中，教师的主要任务是如何引导学生，如何问学生一些探索性的问题，如何使学生与有关的资源联系起来，如何提供给他们存储、操纵与分析信息的工具。

三、利用计算机进行知识复习和学习评价

网络多媒体技术为教学提供了传输信息量大，传输速度快，传输质量高，教学内容丰富，应用范围广的教学信息。具有交互性强，反馈判断及时迅速，评价公正等特点。教学时，教师既能把教师机屏幕上的教学内容实时地示范和转播到每台学生机，让学生了解教学内容。教师也能及时地了解和观察到每台学生机的屏幕情况，并可随时对学生机给出提示和实行监控。还能把任一台学生机的屏幕作业情况及时地切换转播给其他学生观看或进行评说修改。这种反馈评价功能有利于发挥学生的主体积极性，使不同水平的学生均有所得，让每个学生的潜在才能和才华都得到充分的发挥和发展。

在课后，可以利用一些辅导软件来复习和巩固某些已经学会的知识和技能。提高学生完成任务的速度和准确性。这种课件教学内容的组织多按章节划分知识点模块，同时提供文字、图形、动画和视频图像，文、图并茂。学习者可以自己决定进度，针对自身情况逐步深入地复习已经学过的知识内容。另外，利用计算机信息容量大的特点，可以做成一些智能题库（如人民教育出版社的智能训练系统），学生可以用它做题、复习知识。计算机还能同时测试答题者对于某些知识点的掌握程度，从而智能地调节题型、题量，并在线调出相关知识点的理论讲解，复习教学内容。教师也可以利用智能题库随意生成程度不同、内容不同的电子试卷，还可以记录学生一个时期（一学期或一学年）的测试情况，列出统计图，发现问题，并有针对性地进行指导。

四、利用网络进行合作学习，发挥集体的智慧

网络的反馈和监控作用方便对学生的作业内容进行转播示范，进行修改补充和指导评价。教学时老师可以把某一有代表性的学生作业内容，切换转播给全班其他同学示范观看，可以显示优秀学生的作业内容，也可以显示“病例”供同学诊断分析，评价修改，提高自己的判断能力、分析能力和思维能力。课堂的反馈评价，促使学生人人参与，积极思索，热烈发言，参与评估和鉴赏，发挥集体的智慧，达到取长补短，共同提高。有的同学还利用已掌握的计算机操作技能，运用修改和插入技巧，在屏幕上进行修改补充，做到动口、动脑和动手，使学生由“被动型”学习变为“主动型”学习，这种新的教学模式和达到的教学效果，是传统的教学形式所达不到的。

目前，计算机辅助教学正在蓬勃开展起来，但笔者认为，这一应用才刚刚进入一个指数变化曲线的开始部分，随着CAI的深入开展，信息技术与数学课程的整合将成为一种趋势，这必将引起一场新的革命，并形成一个新的数学教育前景。[e](河北省香河县第二中学065400)