信息技术促进初高中数学衔接之探究

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  近几年的初高中课标课程改革使得初高中数学的衔接面临着新的挑战,不论是在教材内容、学生学法方面,还是在教师教法问题上,都面临课改带来的新问题.信息技术辅助教学也同样面临着新问题.
  笔者注意到,课标课程改革提升了信息技术的地位,为利用信息技术来促进初高中衔接的课题研究提供了便利条件,也使这个课题研究被摆上了议事日程.本文拟从三个方面来谈谈如何应用信息技术促进课标课程背景下的初高中数学衔接.
  1 重现数学过程、化抽象为具体
  著名数学教育家Freudenthal这样描述数学的表达形式:“没有一种数学的思想,以它被发现时的那个样子公开发表出来.一个问题被解决后,相应地发展为一种形式化技巧,结果把求解过程丢在一边,使得火热的发明变成了冰冷的美丽.”
  教科书中的许多陈述,往往就是美丽而冰冷的数学,抽象而难以理解.而经历初中课改的学生,喜欢直观的东西,习惯了猜想的数学思维方式,缺乏的是抽象的思维能力和严谨的逻辑推理能力,这为学生的高中数学学习设置了阻碍.
  为了让学生打开发现、创造的通道,笔者在概念和定理的教学中,通过CAI课件引入生活实例、创设问题情境,师生在情境中开展双边活动,再现概念和定理形成、发现的全过程,可使学生在观察、体验中去创造性地学习和感知数学,使知识的简单获取过程成为知识的发现和再发现的过程,有利于培养学生的创新能力.
  例如高中数学必修一第1.2.1节“函数的概念”的教学,函数的概念是很抽象的,虽然初中已经接触过了,但大部分高一的学生对这个概念很模糊,最多只能举出符合函数概念的两个变量.
  高一课本从集合的角度对这个概念进行重新的定义,仍然很抽象.
  为了让学生能够很好的理解和接受这个概念,顺利实现初高中的顺利衔接,既要立足于学生的初中函数学习的基础和初中数学学习的思维习惯,又要逐步培养学生的抽象思维能力、创新能力,就必须寻求新的教学方式.
  改革后的教材在这部分也考虑到了这点,从三个实例出发:炮弹飞行高度与时间之间的变化规律;臭氧层空洞问题;恩格尔系数问题.先创设情境,引发学生学习兴趣.但教育实践表明,如果只是象书本中那样说明,达到的教学效果并不好,因为这些生活实例,离学生还是比较远的,他们还比较生疏.
  为了更加生动形象,笔者在课堂上利用“几何画板”作出炮弹发射、南极臭氧空洞的变化图展示给学生,并让学生自己动手操作.学生自己拖动相应按扭,在观察动态的变化中,结合初中所学的知识,进行大胆的猜想,从而得出感性的结论,最后由师生共同分析论证得出函数的概念.
  实践证明,通过这样的一个操作过程,学生对函数概念的掌握明显提高,特别是对一一对应,映射这些抽象概念的理解.如图:
  课后的学生作业和测验情况反映出,学生已不再把二次函数看作是不可逾越的一个坎,很多学生甚至开始喜欢做有关二次函数应用的题目.可见,信息技术在这还是起到了一定的作用.
  3 创设动态环境、揭示数学规律
  “问题是数学的心脏”,而数学解题能力的提高,就是要让学生把知识学活、用活.
  教学中,教师除了要认真研究教材,分析知识间的内在联系及知识的内涵、外延外,运用合适的教学手段也是必要的.如利用计算机由浅入深、由表及里地组织数学变式,通过课件的展示、变化、运动来加强知识间的层次和联系,揭示问题的本质.使学生在掌握基础知识和基本技能的同时,更要关注数学规律的探究过程.这也符合美国教育家杜威提出的“在做中学数学”的思想,“做”的过程实质上就是学习,这样掌握的知识更加牢固,因此让学生自己利用多媒体电脑动手操作是很有效的.
  例如, “两条直线的平行与垂直的判定”这一节课的学习是学生最初接触解几的学习,也是极为抽象的.因此创设动态的数学实验环境,让他们通过自己动手操作,直观感知的前提下猜想出本节课的结论是他们作好解几入门的有效方法.
  因此,一方面,笔者在课前设置了他们非常感兴趣的“魔术师的地毯”的问题:
  一位魔术师拿了一块边长为1.3米的地毯去找地毯匠,把这块正方形的地毯改制成宽0.8米,长2.1米的矩形.正方形的面积比矩形面积多了0.01,那0.01平方米的地毯去哪了?你能解释吗?
  这个问题充分调动起学生学习的积极性、求知欲,所有学生的注意力都被吸引到课堂教学上,带着问题的学习是有效的学习.
  而后,笔者让学生自己动手利用“几何画板”来做数学实验“两条直线的平行与垂直的判定”.
  实验过程为:
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