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1、1数学“问题教学法”与信息技术的整合应用一、运用的背景 数学课程标准指出:“现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。初中数学课程应提倡实现信息技术与课程内容的有机整合,整合的基本原则是有利于学生认识数学的本质;在保证笔算训练的前提下,尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的整合,鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现。 ” 新课程的数学教学中,教师应该从数学的学科特点和教学规律出发,采用现代化的信息技术教育手段,将信息技术与问题教学有机整合,把信息技术有机地融合在数学学科教学过程中,使信息技术与数学问题结构、问题内容、
2、问题资源以及问题实施等融合为一体,成为与数学问题内容和问题实施高度和谐自然的有机部分,提高学生的信息获取、分析、加工、交流、创新、利用的能力,培养协作意识和能力,通过初中数学的学习,使学生掌握在信息社会中的思维方法和解决问题的方法。 二、有关概念界定 1.信息技术 信息技术是指信息产生、加工、传递、利用的方法和技术。本文中的信息技术主要指以计算机为核心的多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网等。研究的信息技术工具有电脑、幻灯、电视、实2物投影仪,信息技术软件限于 Word、PowerPoint、Flash、几何画板、Z+Z 超级画板等。 2.“问题教学法 ” “问题教学法”是以问题为中心,在教
3、师的引导下,以学生独立思考、讨论、交流等形式,对数学问题进行思考、探索、求解、延伸和发展的教学方法。 “问题教学法”是以问题为主线,引导学生主动探究,体验数学发现和构建的过程,完全符合新课程标准的理念。因此, “问题教学法”在初中数学新课程教学中尤显重要,特别是运用信息技术的“问题教学法” 。 三、信息技术在初中数学问题教学中运用的优势 1.有利于扩充信息,增大容量,提高效率 信息技术的超文本特性,有利于实现对教学信息最有效的组织与管理。信息技术使数学变得更加现实了,使数学模型思想发展到了前所未有的水平,它可以把数学家头脑中的“数学实验”变成现实,精深的数学概念、过程可以得到模拟,再难的计算、
4、再复杂的方程,只要给出算法就能得到解决,复杂多变的几何关系,利用计算机动态的作图功能可以得到呈现。 图形不是语言,但比语言更直观,动画又更生动形象,文字的闪现、图形的缩放和移动、颜色的变换更能刺激学生的兴奋点,其效果当然就会更好,用彩色版本的教材优于用黑白本的教材就从一个侧面说明了这一点。因此,多媒体教学起到了形象直观、节约时间和教具、提高课堂效率的效果。 32.激发学生的学习兴趣,更好地创设问题情境 初中阶段的学生普遍认为,数学课程内容比较抽象,概念较严谨又枯燥。信息技术运用在问题教学中,能够创设出直观、生动、形象的感知情境,从而达到调动学生学习积极性和学习兴趣的效果,有效地激发学生的学习兴
5、趣,使学生产生强烈的学习欲望,由此形成学习动机。 在“ 点、线、面、体”知识教学时,为了提高学生发现问题的能力,提出问题 1:“一块三角板围绕任意一条直角边旋转,能得到什么体呢?” 学生:圆锥体。 笔者借助多媒体课件平台,让学生自己动手做数学实验,感知、体会到这不是简单的一个圆锥体,而是将一块三角板(相当于一个面)旋转形成的。当时,多数学生不能想象出三角板旋转的模样,但利用多媒体课件工具做完数学实验后,结果一目了然。因此,现代信息技术及多媒体的应用,既激发了学生学习的兴趣,又培养了学生的动手能力,同时也加深了学生对概念的理解。数学来源于生活,只有将生活与数学紧密联系在一起,才会使我们的数学教学
6、产生更大的吸引力和生命力。在数学问题情境的设置中,可以利用多媒体演示使学生身临其境并产生联想和解决问题的冲动。 3.能使人机交互学习,从而达到学生有自主探究的欲望 在问题教学模式中,强调学生的主体性,要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。学生被看作知识建构过程的4积极参与者,学习的许多目标和任务都要学生主动、有目的地获取材料来实现。在问题教学中,教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者,教师的主导作用可以使教学过程更加优化,是教学活动中重要的一环。在人机交互的学习环境中,教师可制作设计课件,每一教学环节都可以设置成不同的层次,学生根据自身情况,选择性地进入相应层次,当然还
7、有机会进入高一层次。这种交互性所提供多种的主动参与活动,就为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件,自始至终是以学生自主探究为主线的,从而使学生能真正体现出学习主体作用。利用网络技术所传递的信息具有统一性、开放性、灵活性、动态性和全员可控性等特点,能培养学生获取信息和加工处理信息的能力,为学生提供自我发展的可能。 在现代化设备齐全的学校,教师可充分利用网络教室,使其发挥功效。学生可以在教师的指导下,自己动手操作、观察、发现、研究问题;自主选择学习的策略和方法,自己控制和调节学习的进程,在师生、生生、人机、个体与集体之间多纬度的交流,凭借网络资源的优势,在开放的环境中自主学习,合作探究;网上
8、大量的信息也是学习的一种重要的途径,可指导学生在网络中查找数学资料,完成制作网络作业,从而形成学生动手“做数学”的模式。这样,学生可成为学习的主人,增强学好数学的信心,享受学习数学的乐趣。 4.能使学生拓展思维,从而培养了学生再创造的能力 数学偏重于逻辑推理,偏重于培养学生的抽象思维能力。信息技5术支持下的动画演示,生活中数学问题的情景再现,可以让学生从具体问题到抽象概念,从特殊问题到一般规律,逐步通过自己的发现、探究去思考数学、学习数学。数学问题教学的核心是培养学生的思维,而思维能力的培养,需要经历实践认识再实践再认识的过程。信息技术运用到数学问题教学中,能够提供超大的信息量和多媒体的信息传
9、递方式,可以让学生把纷繁复杂的运动图形或数据用计算机处理,学生直接动手操作,使实践能力、观察能力等都得到提高,从而培养学生数学模型的建构能力,深入理解数学知识的生成过程。信息技术能够提供自动推理和符号演算的环境,有助于抽象思维的训练;信息技术也能提供动态的三维智能作图环境,有助于空间想象能力的培养。 在“ 三角形全等的定义及判定”的教学中,笔者引入教材的探究问题,鼓励学生借助三角形全等的定义及判定予以说明。在探究活动中产生新疑,笔者鼓励学生自己动手实际操作,结合几何画板制作动态演示课件,让学生视觉、听觉协同参与、感知。 在信息工具所营造的认知环境中,学生可以从一种新的角度去探究数学问题,在一种
10、动态变化的过程中去认识数学概念的本质。例如,在性质的讨论中,通过设计 a 的连续变化的程序,把函数的解析式表示、图像表示以及参数 a 之间的内在联系紧密地结合在一起,并使三者都得到了直观、动态的表示,这就使得学生所面对的数学对象和数学过程的性质发生了改变,会引起学生对数学概念本质的认识过程的变化。在这样的认知环境中,操作、试验、猜想、发现6等过程都变得具体而清晰,尝试错误的成分大大减少,数学思维的目的性大大增强,数学推理的逻辑基础更加稳固,数学思考的程序性也大大增强。这种学生通过自主的、积极主动的数学思维的问题教学法,使学生对教师设置的数学问题不再感觉陌生,对数学概念的理解也不再是空洞的想象。 信息技术下的问题教学法既体现了化抽象为直观,从直观到抽象的思维方法,也充分调动了学生学习数学的主动性,有助于培养发散思维,使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程。 当然,数学问题教学与现代多媒体信息技术的整合应用,并非强调所有的问题教学都适合计算机辅助教学,它只可巧用,不能滥用。数学课程改革只有利用现代信息技术的优异性能,才能使二者的有机整合提升到一个新的高度,从而达到优化数学学习过程和学习资源的目的,提高学生的学习效益。