信息時(shí)代下初中數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)融合的教學(xué)策略

◎丁豹

一、引言

教育部頒布的《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（修訂稿）》要求：課堂教學(xué)、課外作業(yè)、實(shí)踐活動及考試中，應(yīng)當(dāng)允許學(xué)生使用計(jì)算器，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算器進(jìn)行探索規(guī)律等活動，然而在很多考試中又“不允許使用計(jì)算器”。在提倡素質(zhì)教育的今天，一部分教育工作者把學(xué)生使用計(jì)算器等看作是素質(zhì)教育的一種實(shí)踐，而一部分人則認(rèn)為計(jì)算器的使用暴露出很多問題，如使學(xué)生的計(jì)算能力、過分依賴計(jì)算器，致使很多高中學(xué)生在理科科目學(xué)習(xí)的過程中總是出問題，考試成績欠佳[1]。在計(jì)算機(jī)使用對學(xué)業(yè)成就影響的研究中，研究者得出的結(jié)論是不一致的?，F(xiàn)代信息技術(shù)對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)真的是一柄雙刃劍嗎？問題在于你是否能駕馭這樣一柄無比強(qiáng)大的雙刃劍。

二、計(jì)算機(jī)引入初中數(shù)學(xué)課堂存在的幾個(gè)問題

計(jì)算機(jī)引入課堂是信息化時(shí)代的需要，是培育社會主義合格接班人的需要，也是學(xué)生自身發(fā)展的需要[2]，但計(jì)算機(jī)引入初中數(shù)學(xué)課堂仍存在著不少問題，這些問題既有認(rèn)識上的，也有客觀存在的。

1.將計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)課程分割開來 時(shí)至今日，初中數(shù)學(xué)教育是否應(yīng)該引入計(jì)算機(jī)還存在著非常大的爭議，其根本原因在于沒有理順?biāo)麄冎g的關(guān)系。筆者認(rèn)為初中這個(gè)年齡段不應(yīng)該專門去學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)，而是要通過各種軟件結(jié)合到現(xiàn)有的各學(xué)科中去。我們的目的不是將初中生培養(yǎng)成計(jì)算機(jī)專家，而是需要他們具有利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的良好素養(yǎng)。要讓他們認(rèn)識到計(jì)算機(jī)就像自行車、放大鏡、草稿紙一樣，它能幫我們解決問題、發(fā)現(xiàn)問題、探索問題。

2.將“計(jì)算機(jī)”和“計(jì)算器”的概念混淆 盡管兩者都是以芯片為核心，但計(jì)算器使用的是固化的處程序，只能完成諸如數(shù)值技術(shù)等特定任務(wù)，長時(shí)間使用對孩子的口算、筆算等數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)沒有好處，一旦產(chǎn)生了依賴，就會打擊孩子主動解決困難的信心。而計(jì)算機(jī)可以通過各類軟硬件無限擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。計(jì)算器是重復(fù)式、機(jī)械式的輸入輸出，而計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行各種探索與實(shí)驗(yàn)，解決具體問題，如MATLAB、Excel和Mathematica等。

3.一部分教師本身的計(jì)算機(jī)知識有限 以安徽中部某一鄉(xiāng)村中學(xué)為例，數(shù)學(xué)教師平均年齡大，外出進(jìn)修學(xué)習(xí)、參加培訓(xùn)的機(jī)會幾乎沒有，對計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力有限，致使很多和計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)用方面的數(shù)學(xué)教學(xué)并沒有完全達(dá)到“課程標(biāo)準(zhǔn)”的要求。

三、初中數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)融合的教學(xué)策略

1.使用計(jì)算機(jī)的高級功能，而不是簡單的加減乘除 計(jì)算機(jī)是信息處理的設(shè)備，而不是簡單地完成加減乘除的計(jì)算工具，筆者堅(jiān)決反對中小學(xué)學(xué)生摒棄基本的數(shù)學(xué)訓(xùn)練，轉(zhuǎn)而完全求助于“計(jì)算器”，這樣不但提升不了他們的素質(zhì)，而且使他們的基本能力都得到了削弱，是教育的一種退步。計(jì)算機(jī)則能處理生活、學(xué)習(xí)中的各種信息，是未來必備技能之一。

2.以探索、主動為出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣 注重計(jì)算機(jī)作為工具進(jìn)行使用。多做一些驗(yàn)證性、探索性的活動。愛因斯坦曾說過：“興趣是最好的老師”。教師要注重在課堂引入多媒體技術(shù)，現(xiàn)代化的教育手段不但使抽象的數(shù)學(xué)知識變得形象、生動，而且更容易激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，在這種強(qiáng)烈的興趣和求知欲的驅(qū)使下，學(xué)生會主動地去實(shí)踐、探索。“探索是數(shù)學(xué)的生命線”計(jì)算機(jī)給學(xué)生提供了良好的實(shí)踐與探索環(huán)境。在教師的指導(dǎo)下，在電腦軟件提供的探索環(huán)境中學(xué)生積極主動地參與，親歷探索。

3.創(chuàng)建良好的計(jì)算機(jī)使用環(huán)境 學(xué)校、家庭應(yīng)該為初中生創(chuàng)造良好的計(jì)算機(jī)使用環(huán)境，初中生的心智尚不成熟，自制力不強(qiáng)，學(xué)校、家庭應(yīng)將計(jì)算機(jī)設(shè)置成有利于學(xué)習(xí)的狀態(tài)，例如可以實(shí)時(shí)切斷網(wǎng)絡(luò)、預(yù)裝與數(shù)學(xué)相關(guān)的軟件等[3]。

四、實(shí)例分析

以《數(shù)學(xué)·八年級·下冊（滬科版）》第20章，“信息技術(shù)應(yīng)用，用Excel求方差”為例進(jìn)行分析。很多教師，特別是在一些農(nóng)村初中，這些內(nèi)容往往一帶而過。更多的教師則是照本宣科，把書上的Excel例題講完就算結(jié)束了。而更好的做法則是把2道練習(xí)題以及其他相關(guān)題目用Excel完成，讓同學(xué)感受“使用工具”的快捷性。

但最能發(fā)揮同學(xué)們主觀能動性的則是章節(jié)后面的“綜合與實(shí)踐”，本節(jié)涉及了表格的制作，而且沒有相對應(yīng)的內(nèi)嵌公式，可以讓學(xué)生按如下流程進(jìn)行課外實(shí)踐。

使用計(jì)算器每個(gè)學(xué)生的結(jié)果都一樣，但由圖1可以看出，使用計(jì)算機(jī)可以針對不同層次的學(xué)生進(jìn)行擴(kuò)展。圖中3條路線表示3種使用計(jì)算機(jī)的最終結(jié)果，路線①對學(xué)生的要求并不高，主要是“計(jì)算器”的作用，但比計(jì)算器更方便、更易于操作、且不需要機(jī)械式的重復(fù)輸入；路線②對學(xué)生的要求稍高，需要構(gòu)造相應(yīng)的函數(shù)；路線③是比較高層次的Excel應(yīng)用，使所有的結(jié)果一目了然，教師可以在課堂上進(jìn)行演示，以提高學(xué)生的探索興趣。

經(jīng)過多年的調(diào)研，結(jié)果表明：能熟練使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬、問題解決等較高層面訓(xùn)練的初中生，其邏輯思維提升較快，數(shù)學(xué)成績明顯高于很少使用計(jì)算機(jī)的。依靠計(jì)算器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行重復(fù)練習(xí)的學(xué)生，其成績低于總體平均成績。

五、結(jié)語

計(jì)算機(jī)發(fā)明初衷就是進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，后來才發(fā)展到邏輯推理、符號運(yùn)算以及今天的圖形圖像處理、信息傳輸?shù)裙δ?。?jì)算機(jī)科學(xué)與數(shù)學(xué)關(guān)系特殊，但其本身是一門獨(dú)立的科學(xué)。在信息化的今天，使用計(jì)算機(jī)這一工具正逐步成為人生中的基本技能和基本要求。初中生正處于邏輯思維快速發(fā)展的時(shí)期，在初中數(shù)學(xué)教育中，要引入計(jì)算機(jī)這一有力工具，必須使兩者進(jìn)行有機(jī)融合，避免進(jìn)行重復(fù)式、機(jī)械式的輸入輸出，而要引導(dǎo)初中生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)探索和解決問題的能力，有意識的提升初中生的邏輯思維、抽象思維的能力。