论文部分内容阅读
【摘 要】教育信息化是新世纪教育领域的发展趋势。信息技术的发展对世界经济和社会的深远影响也体现在教育领域。在我们的生活中，我们面临着更多的数字化环境，教育和教学也是如此。面对这种变化我国在教育改革中，明确提出了在教学过程中促进信息技术的应用。《数学课程标准》指出，信息技术应被视为学生的学习和解决问题工具，改变学习方式，使学生愿意学习并尝试探索性的数学活动。信息创新能力是指高中生的数学学习能力的基础素养、信息技术能有效提高中学生的信息创新能力。本文将重点培养中学生数字学习创新信息能力。方法和建议供同事参考。
【关键词】中学生 数字化 创新
中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.05.180
现代信息技术的高速发展，对学校课程的知识结构、社会要求、社会条件和学生特点产生了深远的影响。信息技术与课程整合是必要的。在新的课程标准中，高中数学课程的总体目标是使学生成为九年义务教育数学课程的基础，为适应个人发展和社会进步的需要，进一步提高未来公民的数学素养。教科书实施建议的教学建议合理利用现代信息技术，提高教学质量。教材的评价建议和编写建议也包含了与信息技术应用有关的内容。在新课程标准中提出了信息技术与课程整合的几个方面。首先，将信息技术与数学课程内容有机结合，并在必修课中建立算法。其次，要加强数学的可视化，提高数学课堂教学的效率，提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的内容，如利用信息技术计算机绘制了指数函数、对数函数等图像，并对其变化规律进行了探讨和比较。第三，运用信息技术改变学生的学习方式，解决问题，如处理统计中的复杂数据。这就要求教育工作者在践行新课程标准的同时，充分利用现代信息技术更好地为教学服务。如何更好的提升高中生的信息创新能力呢，我想应当把握好以下两点。
一、应用信息技术制造认知冲突引领学生的数学探索
我们可以把认知冲突理解为学生已有的知识、经验和当前所面临的新知识之间的矛盾与碰撞。数学课堂的推进过程常常就是教师制造“冲突”、引导学生解决“冲突”的过程，在这一过程中，学生的心理由平衡到失衡再平衡，而学生的知识和思维得到升华。信息技术由于可以方便、精确，可以实现动态化，因此在课堂中可以用来制造认知冲突。
例如，在直线斜率教学中，老师先在几何画板上展示了两条几近平行的直线，要求学生回答一下这两条直线是什么关系。许多学生不经思考就给了答案。老师于是开始拉动几何画板右侧的滚动条。过了一会儿，两条直线却相交在一起，他们感到不可思议。在这个教学过程中，教师利用几何画板制造出一种“冲突”，引起学生对问题的思考。数学是一门讲求精确的学科，在教学中这样的问题常常出现，如果利用现代信息技术这个问题就迎刃而解了，比如，如图先利用几何画板作图，然后添加必要辅助线，再通过引导学生与题目中图形进行观察和比较从而找到新图形中相对应的關系继而对图形中的边、角进行精确的测量，以寻找猜测的方向和突破口，这样学生最终就可以顺利、自然地产生猜测，而同时信息技术也可以作为学生继续思考寻找证明方向的工具。由以上的分析可见，在教学过程中，应用信息技术制造认知冲突引领学生的数学探索活动，试探数学活动的方向，是一种更能顺应学生数学思维过程的教学方式。
二、应用信息技术拓展数学表征空间
表象也被称为心理表象。本义是指心理活动中信息的表现和记录。在当前教育教学中，信息技术发挥着越来越重要的作用，表征的研究不仅局限于心理表征的研究，而且拓展了表征的意义。在教育领域中的表现可以是任何符号或符号集，只要它可以重复地引用一个物理对象。数学表征本质上是数学学习对象的替代符号。数学表示可以分为外部表示和内部表示。外部表征是学习对象的替代符号。内部表征是大脑对学习对象的外部表征和心理表征的内在化。由于数学学习对象高度抽象，往往难以直接理解和掌握。因此，通过学习替代数学对象的表示来间接识别数学对象是一种可行的方法。数学表征可分为视觉表征和言语表征。
在过去的教学中，教师们常常应用讲授法，画图也不是非常方便，更难以进行动态的演示，课堂中常常使用就是言语话表征，但言语化表征本质上也是抽象符号，它是使用语言对学习对象进行描述，其结果还是抽象的，数学学习中常见的言语话表征包括数学公式、话语文本、书写文本、逻辑符号表示等。视觉化表征本质上是图像符号，它可以通过图像元素对学习对象进行比较想象的描述，视觉化表征的形式非常多。
例如几何图形，教学模型，动态图像等。在传统数学教学中，仅仅运用语言表达和板书、课本中的文字叙述进行表征，教师在传达二维或者三维思维空间时就会感觉很困难，出现词不达意，总感觉有所欠缺的情况，同时，学生在理解上也就感觉非常吃力。而将信息技术应用于数学课堂教学它强大的视觉表征能力正很好的解决了这一问题，丰富了数学表征的空间。比如高中立体几何教学一直以来都是个难点，在传统的课堂教学中是由几何模型和教师的手势表征配合完成的。但运用这样的表征方式来帮助学生去理解空间几何的复杂关系是很有难度的，一个简单的例子是学生对异面直线的理解往往都需要一定的实践和经验的积累。但如果借助已经具有较高普及度的几何画板制作课件就可以方便的完成三维立体图形，并且可以进行多种操作，使得空间图形的几何关系直观的呈现在学生面前，这不仅进能拓展学生思维空间，还能引发学生更高的学习兴趣从而增加思维投入。
运用动态数学技术呈现动态视觉化表征不但可以制作数学表象，可以将数学概念的完整视觉结构构造出来，它一方面把抽象的数学变得具体、可见，降低数学认知负荷，另一方面专业的数学软件的应用除了能丰富视觉表征，他还具有保持数学关系不变的特征，也就是能展示出变中的不变，这更符合初等数学发现和研究的本质。有动态几何软件的两个基本特性的保证在数学教学过程中专业的动态几何软件可以实现视觉化地将数学关系展示出来，使学生更好地关注、感受，最终获得相应性质。
综上所述，通过上述两种方法可以有效的提升高中生的信息创新能力。高中数学老师在教学中要善于利用信息技术，提升高中生的创新能力。
参考文献
[1]何棋，范登晨.信息技术与高中数学课程整合的实践研究[J].中国电化教育，2015.
【关键词】中学生 数字化 创新
中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.05.180
现代信息技术的高速发展，对学校课程的知识结构、社会要求、社会条件和学生特点产生了深远的影响。信息技术与课程整合是必要的。在新的课程标准中，高中数学课程的总体目标是使学生成为九年义务教育数学课程的基础，为适应个人发展和社会进步的需要，进一步提高未来公民的数学素养。教科书实施建议的教学建议合理利用现代信息技术，提高教学质量。教材的评价建议和编写建议也包含了与信息技术应用有关的内容。在新课程标准中提出了信息技术与课程整合的几个方面。首先，将信息技术与数学课程内容有机结合，并在必修课中建立算法。其次，要加强数学的可视化，提高数学课堂教学的效率，提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的内容，如利用信息技术计算机绘制了指数函数、对数函数等图像，并对其变化规律进行了探讨和比较。第三，运用信息技术改变学生的学习方式，解决问题，如处理统计中的复杂数据。这就要求教育工作者在践行新课程标准的同时，充分利用现代信息技术更好地为教学服务。如何更好的提升高中生的信息创新能力呢，我想应当把握好以下两点。
一、应用信息技术制造认知冲突引领学生的数学探索
我们可以把认知冲突理解为学生已有的知识、经验和当前所面临的新知识之间的矛盾与碰撞。数学课堂的推进过程常常就是教师制造“冲突”、引导学生解决“冲突”的过程，在这一过程中，学生的心理由平衡到失衡再平衡，而学生的知识和思维得到升华。信息技术由于可以方便、精确，可以实现动态化，因此在课堂中可以用来制造认知冲突。
例如，在直线斜率教学中，老师先在几何画板上展示了两条几近平行的直线，要求学生回答一下这两条直线是什么关系。许多学生不经思考就给了答案。老师于是开始拉动几何画板右侧的滚动条。过了一会儿，两条直线却相交在一起，他们感到不可思议。在这个教学过程中，教师利用几何画板制造出一种“冲突”，引起学生对问题的思考。数学是一门讲求精确的学科，在教学中这样的问题常常出现，如果利用现代信息技术这个问题就迎刃而解了，比如，如图先利用几何画板作图，然后添加必要辅助线，再通过引导学生与题目中图形进行观察和比较从而找到新图形中相对应的關系继而对图形中的边、角进行精确的测量，以寻找猜测的方向和突破口，这样学生最终就可以顺利、自然地产生猜测，而同时信息技术也可以作为学生继续思考寻找证明方向的工具。由以上的分析可见，在教学过程中，应用信息技术制造认知冲突引领学生的数学探索活动，试探数学活动的方向，是一种更能顺应学生数学思维过程的教学方式。
二、应用信息技术拓展数学表征空间
表象也被称为心理表象。本义是指心理活动中信息的表现和记录。在当前教育教学中，信息技术发挥着越来越重要的作用，表征的研究不仅局限于心理表征的研究，而且拓展了表征的意义。在教育领域中的表现可以是任何符号或符号集，只要它可以重复地引用一个物理对象。数学表征本质上是数学学习对象的替代符号。数学表示可以分为外部表示和内部表示。外部表征是学习对象的替代符号。内部表征是大脑对学习对象的外部表征和心理表征的内在化。由于数学学习对象高度抽象，往往难以直接理解和掌握。因此，通过学习替代数学对象的表示来间接识别数学对象是一种可行的方法。数学表征可分为视觉表征和言语表征。
在过去的教学中，教师们常常应用讲授法，画图也不是非常方便，更难以进行动态的演示，课堂中常常使用就是言语话表征，但言语化表征本质上也是抽象符号，它是使用语言对学习对象进行描述，其结果还是抽象的，数学学习中常见的言语话表征包括数学公式、话语文本、书写文本、逻辑符号表示等。视觉化表征本质上是图像符号，它可以通过图像元素对学习对象进行比较想象的描述，视觉化表征的形式非常多。
例如几何图形，教学模型，动态图像等。在传统数学教学中，仅仅运用语言表达和板书、课本中的文字叙述进行表征，教师在传达二维或者三维思维空间时就会感觉很困难，出现词不达意，总感觉有所欠缺的情况，同时，学生在理解上也就感觉非常吃力。而将信息技术应用于数学课堂教学它强大的视觉表征能力正很好的解决了这一问题，丰富了数学表征的空间。比如高中立体几何教学一直以来都是个难点，在传统的课堂教学中是由几何模型和教师的手势表征配合完成的。但运用这样的表征方式来帮助学生去理解空间几何的复杂关系是很有难度的，一个简单的例子是学生对异面直线的理解往往都需要一定的实践和经验的积累。但如果借助已经具有较高普及度的几何画板制作课件就可以方便的完成三维立体图形，并且可以进行多种操作，使得空间图形的几何关系直观的呈现在学生面前，这不仅进能拓展学生思维空间，还能引发学生更高的学习兴趣从而增加思维投入。
运用动态数学技术呈现动态视觉化表征不但可以制作数学表象，可以将数学概念的完整视觉结构构造出来，它一方面把抽象的数学变得具体、可见，降低数学认知负荷，另一方面专业的数学软件的应用除了能丰富视觉表征，他还具有保持数学关系不变的特征，也就是能展示出变中的不变，这更符合初等数学发现和研究的本质。有动态几何软件的两个基本特性的保证在数学教学过程中专业的动态几何软件可以实现视觉化地将数学关系展示出来，使学生更好地关注、感受，最终获得相应性质。
综上所述，通过上述两种方法可以有效的提升高中生的信息创新能力。高中数学老师在教学中要善于利用信息技术，提升高中生的创新能力。
参考文献
[1]何棋，范登晨.信息技术与高中数学课程整合的实践研究[J].中国电化教育，2015.