借助信息技术改进数学课堂

崔桂英

摘要:信息技术应用于数学教学已被普遍采用，成为数学改革的重要课题。借助计算机使数学实验登堂入室，是时代的呼唤，是素质教育的要求。本文对此进行了论述。

关键词:数学教学；信息技术；实验中图分类号：G623.5文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）12-0186-01信息技术运用于课堂是改变传统教学方式、优化教学手段的重要渠道，是数学教学与现代高科技接轨的体现。运用计算机进行实验教学会大大提高教学的效率。

1.数学实验的含义

皮亚杰的"建构论"认为：主体认识的实质是主体利用其原有的知识结构对外界客体进行加工、改造、整合的过程，在整个过程中，主体的认知结构也得到不断建构和发展。因此，现代建构意义下的计算机辅助数学实验，是指学生在教师的指导下辅以计算机的帮助，根据研究目标，创设或改变某种数学情景，在某种条件下，通过思考和操作活动，研究数学现象的本质和发现数学规律的过程；是一种思维实验和操作实验相结合的实验；是具有高度的自主性、探索性的一种教学活动。

2.发挥技术优势，开发数学能力

《数学课程标准》曾明确指出："数学课程的设计和实施应重视应用现代信息教育技术，特别充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方法的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学习数学、解决问题的有力的工具。"可见，以信息技术为代表的教学媒体是师生用来创设教学情境、组织学习材料，帮助数学思维、进行合作交流的认知工具。数学教师必须从数学的本质特点和学生的认知特点出发，合理设计数学实验，恰当地使用计算机技术，让它不仅支持教者，而且支持学者。

2.1巧妙使用计算机软件，创新意识。"实验——归纳——猜想——证明"应该是数学学习、发现、探索、创新的一般程式，数学结论的得出不再是从书上看到的、从老师口中听到的，而是学习者自己经过观察实验、归纳概括、猜测想象、验证发现而体验到的。计算机软件如《几何画板》、《Maple》等也不再仅仅是一种多媒体的演示工具，而是一种帮助学生探索和理解数学的认知工具。因此，利用它的特殊功能，可引导学生通过键盘、鼠标的实际操作，使学生从错综复杂的现象中简便快捷地发现数学问题的实质，从而验证数学结论。

例如，在教学小学实验教材第八册"三角形三边关系"时，我设计了一个探索式实验：让学生用一定尺寸的小棒摆三角形，创设问题情境，归纳出能摆成三角形的三根小棒中"任意两根小棒的长度之和大于第三根小棒的长度"，进而猜想"三角形任何两边之和大于第三边"，最后组织学生分组进行验证式实验。我不仅为学生提供了各种操作材料（绳子、小棒、尺、剪刀等），还提供了"几何画板"这个计算机软件，需要的学生可以拖动鼠标，任意画一个三角形，再根据计算机所给的三边数据，借助计算器，发现并验证了"任何一个三角形的任何两边之和都大于第三边"。在这里，让学生亲自操作电脑，直逼数学问题的本质规律，把大量的数学计算、画图、测量留给计算机完成，把充分的时间让学生进行更为广阔和有价值的数学发现和创造，真正实现了学生从维持性学习走向研究性学习。

2.2借助网络开展实验，培养收集信息的能力。数学实验使得数学学习已不再局限于演绎推理，同时还要求学生学会收集信息、处理信息。因此，教师应当发挥信息技术的力量，在网络环境下通过提供的教学环境，引导学生开展"数学实验"等，实现对数学知识意义的主动建构。例如，在教学小学实验教材第四册"一亿有多大"时，教师首先提出研究目标：一亿粒米有多重？引导学生先猜测，再分组实验。教师提供了极为丰富的实验材料（米尺、天平、磅秤、钟表、黄豆、计算器）。学生的想象是极为丰富的，为了满足每一位学生的需要，教师还提供了丰富的数据信息，学生可根据需要，利用计算机查找对比数据。引导学生通过网络获取信息，学生的视野开阔了，学生的体验加深了，学生的研究深入了，学生的能力提高了。

3.运用计算机辅助数学实验的原则

3.1目的性原则。利用现代教育技术进行"数学实验"教学应有明确的教学目的，应深入挖掘教材中的实验因素，不要盲目地无选择地运用计算机进行数学实验。核心是解决教学中的重、难点问题，鼓励学生注意观察问题、发现问题、探索问题。不要只重形式，不重实质；只重视直观和形象，而忽视理解和抽象。应有益于促进学生对数学知识和思想的理解，克服与弥补传统教学中的不足，进一步丰富数学的活动形式。

3.2适用性原则。数学实验，这一新型的教学活动形式适用于某一特定的教学内容和情境。面对小学生和小学教材的特点，在实验设计时应以"适用、能用"为准则，不宜过分追求"高、精、尖"，要设计出符合小学生年龄特点和认知规律的数学实验。

3.3平衡性原则。信息技术的使用为学生学更多更深的数学提供了可能，也为学生更好地理解和应用数学开拓了广阔空间。但是，它不能被用来代替基本的数学活动，如熟练的基本运算、逻辑推理、数学证明等。因此，应当使信息技术的应用与传统的纸笔运算、逻辑推理、画表作图等之间达到一种平衡，努力实现多种媒体的全面和谐的应用。

3.4广泛性原则。在数学实验中应用现代技术，应当以使学生充分发挥视觉、听觉、触觉等多种感官的协同作用而更有效地进行数学学习。对于同一个实验问题可根据实际情况，设计多种实验方案，可以一个人为主，也可以小组为主，可以在课堂上老师进行实验和演示，也可以在课余让学生实验。运用多种形式和手段开展实验活动，做到因材实验，讲求实效，充分体现学生的主体地位，让学生亲自参与实验设计、实施的全过程，给学生充分的活动空间和时间，这样才能达到实验的目的。

我坚信，如果我们从数学的本质特点和学生的认知特点出发，运用CAI这种工具和载体，通过数学实验这种教与学的方式，帮助学生本质地理解数学，培养数学精神和发现、创造的能力时，就把握住了数学教育的时代性、科学性，我们就深入到了数学素质教育的核心领域。