关于高中数学课与信息技术整合的思考

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  今天,计算机辅助课堂教学在新的教学理念、新的技术、新的环境发生变化。网络、计算机多媒体技术提供了这样的平台:它为课堂教学的开放性,为学习者的自主性、研究性提供了有力的支持。它促进了课堂教学结构变革,使计算机网络技术与中学数学课堂教学之间的整合。“信息技术与课程整合”是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。计算机辅助中学数学教学的概念不再是原来意义层面上的,而是更广泛、更深刻的,它的内涵更丰富。
  利用CAI,极大地促进了数学学科教学水平的发展,提高了教学效果,在培养学生探索与创新精神、树立辨证观点、发挥学生的非智力因素,展示知识的产生过程都有很大的优越性。在数学学科中常见的平台有《几何画板》《MATLAB》《mathCAD》和《数学实验室》等。就拿《几何画板》来说,它提供了数值运算、函数运算、平面图形、函数图像的绘制等功能,并有一定的开放性和二次开发空间。它的特点是简单、易学、功能较强。
  例如,讨论sinx=x的解的个数,可利用几何画板建立模型,设计各种解决方案,比如利用几何画板画出y=sinx和y=x的图像。观察用y=sinx,与y=x的交点个数,进一步探求方程sinx=kx解的情况,并将k用动态的方式用图像展示出来,并进一步研究了f(x)=g(x)方程的解的情况,利用这些方法得到的解的近似值。既激发了学生的学习热情,又调动了学生的创新、探索的积极性,学生自己解决了学习中遇到的各种问题,效果十分明显。
  利用现代教育技术,可以在数学虚拟实验室中创设与主题相关的、尽可能多的各种各样的情境。学生在实际情境下进行学习,可以激发学生的联想思维,激发学生学习数学的兴趣与好奇心,使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验,去同化和索引当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系,并赋予新知识以某种意义。
  例如在上高二数学“正方体截面”课时,制作课件,学生积极参与活动,继而提出探究性问题:“屏幕上浅蓝色的三角形是什么三角形?”,“在一个正方体中,类似于这样的三角形有几个?”,“如何截正方体才能得到正三角形?”,“上述三角形截面之间有何联系?”,“用一才巴无比锋利的刀猛地朝一个正方体的木头砍下去,它的截面将是什么形状的图形?”……不仅能培养学生的数学实践能力,更能有效地加强学生与生活实际的联系,让学生感受到生活中数学知识的存在。
  利用多媒体可以创设一定的问题情境开拓学生的思维,给学生发展的空间。例如,在上高二数学“二面角定义及其应用”时,用PowerPoint制作“二面角定义及其应用”课件,在课件中将要发现的对象:“二面角概念”“怎样度量二面角的大小”“二面角的平面角概念”“如何求作二面角的平面角”“如何求二面角的平面角大小”“已知二面角的大小,山路与水平面的角,和山路与山脚所成的角中的两个,如何求第三个?”“解决折叠问题的方法和规律是什么?”等隐藏在精心设计的、循序渐进的教学情境中,让学生独立探索猜测、推导、论证,然后启发性地回答解决学生的问题。这样一来,可以进一步完善和深化对主题——“二面角的概念及其平面角的求法”的意义建构,并通过不同观点的交锋,补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解,使他们都能够体验由数学概念、公式、定理、思想、方法等的发现、发明和创造所带来的快感。
  CAI固然有其不可估量的优越性,但也并非所有的教学内容都适合CAI。笔者认为存在这样三个误区。
  其一,重形式忽略内容。在各类公开课上就存在,一堂成功的公开课,在某个程度上能推出教师。因此,对执教者来说分量颇重、机会难得,他会从教案的设计,手段的应用等方面力求用精品。作为目前最为先进的CAI必然是首选之列,要挑选教学内容时就已在绞尽脑汁地酝酿能否用多媒体,能即上,不能则更换内容,大有本末倒置之感。这一点从所听的各级公开课中可见一斑,这些课无一例外对采用CAI,并且绝大多数公开课,从引入到教学内容甚至练习,由始至终开机亮幕,完全违背了CAI的初衷。
  其二,最重要的一点是忽视了学生主体作用。大多数教师在利用数学CAI时,只重视它的工具性功能,强调课堂教学的科学化、技术化,而忽视教学的人格化,使人与人之间的精神距离越来越远。他们大多强调了教师传授为主导,追求效率为主要目标,追求课堂容量,充分利用计算机媒体快速出题,快速解答,快速评价反馈等功能。更有甚者,教师代替学生解答,把本来应该学生自己亲自动手的练习内容,制成课件,用于演示播放。在提高效率的同时,也剥夺了学生充分思考的时间,减少了学生自主的活动,压抑了学生解题灵感。
  其三,忽视教学重点。利用CAI还应注意不能整堂课充满影视画面,应该看到过分热闹的画面会分散学生的注意力、会喧宾夺主。因此,CAI应强调注意其辅助性,不管计算机发展到什么程度,它只能辅助教师的教,只能辅助学生的学。如数学例题的讲解,教师不可能知道所有学生的想法和做法,单靠媒体显然不能预料可能会发生的事情,因此有些必要的分析归纳过程和运算推理过程还应通过板书或板演充分地暴露给学生。使计算机在课堂教学中真正体现“辅助”的作用,以确保学生在形象思维与抽象思维。
  CAI可以通过动画多媒体手段向学生模拟演示逼真的现象和过程,提供给学生直观、形象、生动的知识,具有其他媒体不可比拟的优势。在运用CAI时,最好不要将它与普通的媒体(如小黑板、幻灯片)等同用之,要注意运用的必要性。一般来说,教材中难以用言语表达的,学生缺少感情认识而难以领悟的,其他媒体无法呈现的,现场演示条件不足的,介入CAI就能起到画龙点睛的作用,使学生茅塞顿开。例如《球的体积》的教学中,对球体积的推导若以做实验进行说明,时间长、不方便,但若所做实验录成录像播放或用动画制作成课件进行动态演示,可以将这一难点顺利化解。
  (作者单位:江西婺源县天佑中学)
  (责任编校:白水)
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