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1、数学教育技术与学习 心理学一、数学教育技术n在计算机飞速发展的今天，计算机应用技 术已经渗透到各个领域，数学教育面临着 信息时代严峻的考验。信息技术融入数学 教育，将是新世纪数学教育的重大课题， 乃至成为数学教育的一项基本原理。（一）数学教育技术的发展n1CAI应运而生nCAI即计算机辅助教学（Computer-Assisted Instruction），是将符号、语言、文字、图形、图 像等多种媒体信息按照煎熬下要求有机结合显示 在屏幕上，并能完成人机交互操作，协助教师为 教学提供一个信息平台。它具有交互性、个别性 和可重复性。CAI因有利于培养学生的兴、建构 新的教学模式和提供教学效率，而很
2、快得到发展 。n2、各种教育技术软件n具有强大计算功能的Mathematics、Matlab 数学软件包；一些制作CAI的教育平台如 PowerPoint、Authorware和3Dmax；科学 型计算器、图像计算器、几何画板软件、 LOGO软件，以及Z+Z智能数学教育平台。n3新课程标准的要求n 一切有条件和能够创造条件的学校，都应 是计算机、多媒体、互联网等信息技术的 优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩 的教育环境和有力的信息工具；为所有学 生提供探索复杂问题、多角度理解数学思 想的机会，丰富学生数学探索的视野。n4国外信息技术应用于数学教学的情况n香港中学教学大纲强调“资讯科技在多方面
3、 应用于数学课，包括数据分析、模拟工具 、图像显示、符号运算及观察规律等”；英 国国家数学课程标准要求给学生“提供适当 地机会来发展并应用信心技术学习数学的 能力。”；美国2000内公布的数学课程帮助 明确了“技术原则”与“教育公平”等并列 为六大原则。（二）数学教育技术的功能n1调动学生参与教学过程的功能 n一堂数学课的教学活动, 如果没有学生的参 与, 将是无效(起码是低效) 的, 把数学教育 技术加入到教学课堂中来,让学生自己动手 操作,针对某一类问题多次反复地观察、研 究,鼓励他们去猜测可能的结果,然后相互讨 论,发现问题的本质共性,证明出这个共性,从 而形成一般性结论,达到学习的目的
4、,这事实 上体现了数学知识形成的基本过程.n2训练学生数学思维的功能n数学思维能力是数学能力的核心内容.利用 数学教育技术的动态功能可以即刻改变问 题条件或结论, 从多个方面探讨某类问题的 各种变化, 找到各种不同的条件下解决问题 的方法,调动和促进学生去思考问题,培养学 生的思维能力。n3提供学生创新机会的功能 n培养学生的创新意识和创新实践能力,成为 当今教育的大趋势, 现行数学教学大纲把“逐 步形成数学创新意识”作为数学教学的目的 之一，数学教育技术 给学生提供了研究问 题的工具,给学生提供了创新的机会。n4、实现数学育人的功能 n数学教育技术走进课堂, 学生学习数学的方 式将发生如下转
5、变,一是从“听数学”转向“做 数学”;二是由个体学习转化为个体与集体相 结合的学习模式. 老师则由“讲解员”转变成“ 指导员”， 通过这些转变,有利于教师加强对 学生的思想教育、行为教育和其它综合教 育。n5实现数学教改的功能 n数学教育技术 渗透到数学教学工作中, 给数 学教育带来了深刻的变化。 首先,它促进了 广大教师更新教育观念；其次,它促进了广 大教师更新教育教学的方式和手段；第三, 它促使广大教师在工作中对数学教育发展 的思考, 从而促进数学教育的发展。（三）数学教育技术的运用n讨论：数学教育技术具有强大的功能，在 数学教育中它是怎样运用的呢？n1 课件的使用n课件是“实现和支持特定
6、课程的计算机辅助 教学软件及配套的教学资料”，即课件是利 用计算机实现教学功能的计算机软件，属 于广泛地CAI 范畴。多媒体电脑以其强大的 功能，向传统的“五个一”（一块黑板、一支 粉笔、一张嘴、一本教材、一本教案）的 教学方式了挑战，并迅速成为发展现 代化教育到重要工具。n2 探究性学习n在计算机环境下，学生通过自主地参与获得数学 知识，培养探究能力。在教师的指导下，学生利 用软件，亲手输入数据或图形，对探究性问题进 行主动试验，猜想，推断，发现，探索，验证新 知识，推广发展相应的结论，学生利用计算机软 件从纷繁复杂的现象中探索数学规律。计算机平 台则是学生自主学习、探索性学习的工具，学生
7、可以充分利用计算机平台来帮助自己的研究学习 。问题、分析问题、解决问题以及对某些问 题的验证都可以通过计算机迅速而准确地得到答 案。n3数学应用n计算机促进了数学知识的应用，结合于计 算机强大的计算功能，应用数学知识解决 实际问题，建立数学模型已成为教学活动 的一种形式。n（四）发挥计算器及计算机在数学教学中 的作用n1991年上海市实施课程与教材改革，率先 把函数型计算器的操作知识编入了高中数 学教材，1997年上海市教委制定一些类型 计算器作为高中数学教学课堂是可以使用 的计算器。并从2000年开始，允许这类计 算器带入高考考场（上海高考单独命题）n（五）网络教育n随着网络技术的不断成熟，
8、校园网由过去 的设想变成当今的现实，由计算机辅助教 学逐步发展为计算机辅助教学和网络技术 辅助教学并重。校园网或Internet都是十分 重要的教学媒体，会使用网络、具有网络 意识是每个公民今后发展的必备条件，人 机对话是公民的基本素质。n1 网上查询资料n2网上教学二、心理学与数学教育n“皮格马利翁效应”：皮格马利翁是古希腊神话中 的塞浦路斯国王，他在雕刻一座少女像时竟钟情 于这位少女，后来他的痴情感动神灵，这尊雕像 变成真人，与他结为伴侣。n该效应说明：教师是根据学生的性别、身体特征 、社会经济地位、兄弟姐妹状况等各种因素形成 对某个学生多的期望的，这种期望形成后又通过 各种方式，如分组、
9、强化、提问等影响被期望的 学生，使学生形成自己的期望，最后又表现在学 生的行动之中，反过来影响教师的期望。（一）心理学对教育的最重要的贡 献n指出了儿童的信息和认识是与成人不同的 ，这种不同不是简单地表现为他们的学习 和认识比成人的程度低、比成人的方法简 单，而是表现为他们的学习和认识往往采 用与成人完全不同的方式。这种区别是带 有本质性的，即儿童并不是微型的成人， 而是有着自己独特性的个体。 n在个体发展的过程中，既有连续性的由低 到高的一面，同时也存在着不同的阶段， 在这些不同的阶段，个体以不同的方式学 习和认识，在不同方式之间不及有量上的 差异，更有着质的差异。因此，课程应当 建立在学生
10、的认识基础上，课程要符合学 生的认识特征。 （二）行为主义心理学n观点：学习是改变学习者的过程，是在外 部刺激及奖励惩罚等作用下，使学习者做 出正确地反映，并且逐渐形成稳定的行为 方式。n启示：学生的学习要得到社会和教育者所期望的 各种行为方式，就要对受教育者施加各种刺激。 既然正确的反应和行为都是渐次地出现，并通过 正的或负的强化得到巩固的，那么课程和教材的 顺序及联系、对于新内容多练习和训练就特别重 要，课程必须是由易到难，新内容必须是建立在 一起所学内容基础之上的，对于正确的鼓励和错 误的惩罚是必不可少的。所以这些，不仅在程序 教学的教材体现得最为充分，在泰勒和其他学者 的课程论，及以这
11、些理论为指导的课程中都留下 了十分明显的痕迹。（三）认知心理学n认知科学是20世纪70年代，在学科交融的 大趋势下兴起的。这门新兴科学联合心理 学、计算机科学、神经科学、语言学、认 识论和科学哲学，在高度跨学科的基础上 研究人乃至机器的智力和认知。n观点：认知心理学派的学习理论强调整体 观，注重人的学习内部心理过程，注重学 习过程中内部心理结构、认知结构或图式 的建构。格式塔学派的学习理论、托尔曼 的认知目的说、皮亚杰的图式理论、 维果斯基的内化论、布鲁纳的认知发 现说、奥苏伯尔的有意义学习理论、加涅 的信息加工学习理论以及建构主义的学习 理论均可作为认知派的代表性学说。n启示：学生学习的建构性
