浅议信息技术与高中数学的整合策略

郝永江

以计算机技术为主的现代信息技术已经渗入现代数学的发展，不仅影响着数学的形式、内容与方法，而且影响着数学课程的建设与实施。究其原因，或许是因为“计算机是数学的创造物，又是数学的创造者”，“计算机是新的数学模式”，“计算机是具体化了的数学”。信息时代，数学课程的建设与实施应当充分发挥信息技术的优势。本文拟对信息技术与数学课程整合的策略作探索。

一、采用信息技术与高中数学课程的整合有很多优点

1.利用信息技术可以呈现以往教学中难以呈现的课程内容，变抽象的知识为具体、形象的知识。我们的教学活动要想达到良好的效果，少不了课前准备，因此在备课过程中要将方方面面的因素都要考虑到，这就更需要教师能熟练把握教材，对前后知识能一体地了解，无论对哪一堂课，教学目标的设计都是关键。随着信息技术的深入，我们不能放弃传统的教学目标，不仅如此，还应该视之为教学目标的重点。当然，除了这些传统的东西，还需要加入有关信息技术的元素。比如说培养学生对信息技术的应用能力等，在制定好了教学目标之后，应该设计一个好的引入，这就需要媒体的运用。例如，椭圆第一定义的教学，教材通过实验引入概念当然是一种好的方法，但是要从一次实验发现离心率e对椭圆形状的影响很困难。利用几何画板展示这一实验，保持椭圆的长轴不变，在焦距逐渐缩小的过程中，学生就能清晰感知离心率e对椭圆形状的影响。例如，幂函数图像错综复杂，种类繁多，传统的教学方法是列表、作图，然后进行归纳，费时费力。我在讲授幂函数一节时，做了一次利用几何画板进行探索的教学尝试，效果很好。

2.有利于帮助学生进行探索和发现。数学教学过程，实际上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究、探索的过程，继而对其进行延拓、创新的过程。于是，教师如何设计数学问题，选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境，因此教师在教学活动中创设情境就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息，多媒体教学软件等的应用为我们提供了丰富的情景资源。例如：我在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐标表示》的教学中，利用Powerpoint制作动态的平面向量课件，学生通过探索，发现了平面向量的基本概念，深刻理解了平面向量的坐标表示的意义和作用。在讲解与《空间四边形》有关的问题时，如果只利用模型让学生观察，在黑板上作出空间四边形的平面直观图，大部分学生在课后解决相关的问题的时候，总是自然而然地认为空间四边形两条对角线是相交的。我在教学中利用三维立体几何画板导入基本图形，现场制作旋转运动的空间四边形图形，现场添加线条，在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象，培养学生的空间观察能力和思维能力，从而使他们在观察过程中留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象，在解决其他有关问题时不致出错。同时学生在这个过程中发现了异面直线的概念，为后面的《异面直线》的教学奠定了基础。在讲《线性规划》内容时，利用几何画板平移目标函数直线，从而得出在哪个点取得最大值，在哪个点取得最小值，很直观，也好理解。由此可见，多媒体信息技术创设情境产生的作用是传统教学手段无法比拟的。

二、信息技术与数学课程整合需要遵循的基本原则

1.数学课程与信息技术的整合应体现“教师为主导，学生为主体”的教学理念原则。要注意运用“学教并重”的教学设计理论进行信息技术与课程整合的教学设计。目前流行的教学设计理论主要有“以教为主”的教学设计和“以学为主”的教学设计（也称建构主义学习环境下的教学设计）两大类。由于这两种教学设计理论均有其各自的优势与不足，因此最好是将二者结合起来，互相取长补短，形成优势互补的“学教并重”教学设计理论。这种理论正好能支持“既要发挥教师主导作用，又要充分体现学生主体地位的新型教学结构”的创建要求。在运用这种理论进行教学设计时，应当注意的是，对于计算机为核心的信息技术，都不能把它们仅仅看做是辅助教师教课的形象化教学工具，而应当更强调把它们作为促进学生自主学习的认知工具与协作交流工具。建构主义学习环境下的教学设计，正好能在这方面发挥重要的指导作用。

2.数学课程与信息技术的整合应体现知识学习和创新精神相结合的原则。计算机多媒体技术支持学生通过不同的途径与方法研究相同的数学知识，对已有知识从多个角度思考与再认识，从而产生新的认识。这便是数学创新思维的产生源头。

3.数学课程与信息技术的整合体现信息技术作为数学学习的基本工具的原则。信息技术的教育已经不再局限于扮演以往的角色：教育素材的提供者，或是模拟教育者，或是练习机器这样相对被动的角色。在数学课程与信息技术的整合中，应让学生把信息技术作为获取数学知识所需信息、探索问题和解决问题的认知工具。对于学生来说，信息技术则是一种终身受用的学习知识和提高技能的认知工具。

4.数学课程与信息技术的整合应体现现实学习服务于终身学习的原则。数学课程的最终目的是让学生学会学习的方法和手段。因而数学的学习不应也不可能局限于数学知识本身。

三、数学课堂教学与信息技术整合要注意的问题

1.使用信息技术应该适度；完全不用不行，不合实际地滥用也不行。新课标提倡利用信息技术呈现以往教学中难以呈现的课程内容，应该理解为把信息技术用在恰当的时间、适当的地方。信息技术的一旦使用，就要比起传统方式更易于学生理解知识，更易于学生掌握技能。反对那种为了用信息技术而用的课堂，特别是那种仅把计算机当成文字幻灯机替代粉笔板书的教学模式，这样的课堂完全不能激起学生的学习兴趣。

2.在课堂教学中，提倡多种信息技术配合使用。多种多样的信息技术有着各自的优点，有着各自的呈现方式，通过合理地配合使用，可以同时刺激不同的感官，促使学生进入眼看、耳听、口说，进而动手、动脑进行探究的“多维”的学习状态，让学生全身心地投入到课堂教学中，达到忘我的学习境界，其所产生的学习效果当然是显著的。

总之，信息技术辅助教学并与数学学科整合已是现代化教学方式之一，它亦是现代教育发展的必然趋势。但是信息技术与学科整合要想有机结合并且深入发展下去，还需要一定的时间及多种必要的条件。教育者必须努力学习信息技术和现代教育技术，让信息技术在教育领域发挥出更大的作用。“信息技术与学科整合”是一个长期而艰巨的任务。但是我们相信随着“信息技术与学科整合”实验的深入进行，教师信息技术水平的提高，必将提高教师使用现代教育技术的意识和现代教育观念，全面提高课堂教学效率，传统的教学模式必将改变，必将推动中小学教育改革的进程。