淺談信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

姜志敏

【摘要】主要研究信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)工作中的作用，結(jié)合理論課與實(shí)訓(xùn)課教學(xué)實(shí)例從三個(gè)方面具體闡述信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和自主創(chuàng)新的能力。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 數(shù)學(xué)教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 創(chuàng)新能力

21世紀(jì)是信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心，是信息社會(huì)的主要技術(shù)，它已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)教育教學(xué)工作模式的改變也有著重大影響。學(xué)校的課堂教學(xué)發(fā)生了巨大變化，這種巨變不僅體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段上，更重要的是課堂教學(xué)模式也發(fā)生一場(chǎng)革命。作為一名數(shù)學(xué)教師，該如何把數(shù)學(xué)知識(shí)與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，生動(dòng)活潑地教給學(xué)生，學(xué)生又該如何學(xué)習(xí)利用信息技術(shù)，很值得我們探索。

一、信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的導(dǎo)師，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生基于自己的學(xué)習(xí)需要而表現(xiàn)出來(lái)的一種認(rèn)識(shí)傾向，它在學(xué)生的學(xué)習(xí)中具有重要的作用。數(shù)學(xué)是一門(mén)思維嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性強(qiáng)的學(xué)科，理論內(nèi)容相對(duì)枯燥且難以理解，教學(xué)中將信息技術(shù)作為一種教學(xué)工具來(lái)推進(jìn)課堂的高效進(jìn)行，解決理解抽象理論知識(shí)的困難，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1.利用信息技術(shù)優(yōu)化新課程的導(dǎo)入。數(shù)學(xué)課程的電子資源很多，從目前大多數(shù)教師制作的資料看，主要是以靜態(tài)的文本為主，然而靜態(tài)知識(shí)中適當(dāng)加入動(dòng)態(tài)資源往往會(huì)極大調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如我講數(shù)列的極限時(shí)，運(yùn)用動(dòng)態(tài)正多邊形逐漸逼近圓直觀展示劉徽的割圓術(shù)思想，進(jìn)而理解極限的概念。課件的展示不僅吸引學(xué)生的注意力，而且更好的理解抽象的數(shù)學(xué)概念。

2.利用信息技術(shù)，優(yōu)化新授內(nèi)容，提高課堂效率。信息時(shí)代的來(lái)臨加快人們的生活節(jié)奏，課堂教學(xué)也不例外，要在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握更多的知識(shí)，應(yīng)改變過(guò)去黑板、粉筆、掛圖、模型等傳統(tǒng)教學(xué)工具。在配備了電子白板的課堂中，教師不僅可以把電子白板當(dāng)成演示屏，而且可以利用電子白板與學(xué)生交流互動(dòng)，增加其交互功能，使得課程不再是教師一個(gè)人的舞臺(tái)，而是師生活動(dòng)共同成長(zhǎng)的舞臺(tái)。

3.利用信息技術(shù)優(yōu)化練習(xí)設(shè)計(jì)，鞏固新知識(shí)。新授課中的鞏固練習(xí)，就是運(yùn)用新知識(shí)解決現(xiàn)有問(wèn)題。這不是簡(jiǎn)單地重復(fù)書(shū)本概念過(guò)程，而是優(yōu)化整合新舊知識(shí)的過(guò)程。數(shù)學(xué)教學(xué)中課堂練習(xí)的組織是提高教學(xué)效率的重要因素之一，數(shù)學(xué)題型變化多樣，而且一題多變，運(yùn)用信息技術(shù)可以循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)練習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一定的探索性和發(fā)散性題目，引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度去分析問(wèn)題解決問(wèn)題，更加有利于提高練習(xí)的針對(duì)性、層次性、趣味性等，可以讓學(xué)生在練習(xí)中多一些數(shù)學(xué)思考，多一些真實(shí)的情感體驗(yàn)，多一點(diǎn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

二、信息技術(shù)重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力的提高

自主學(xué)習(xí)是一種積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)行為。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，要以“想學(xué)”為內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，掌握“會(huì)學(xué)”的學(xué)習(xí)策略，保證“堅(jiān)持學(xué)”的意志力。自主學(xué)習(xí)要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)和管理下掌握學(xué)習(xí)方法，養(yǎng)成學(xué)習(xí)習(xí)慣。

這在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課方面有著積極的應(yīng)用。所謂數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以數(shù)學(xué)理論作為實(shí)驗(yàn)依據(jù)，以數(shù)學(xué)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以計(jì)算機(jī)程序?yàn)閷?shí)驗(yàn)手段，以數(shù)值計(jì)算、符號(hào)演算或圖形演示等為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以實(shí)例分析、模擬仿真、規(guī)劃總結(jié)等為主要實(shí)驗(yàn)方法，以輔助學(xué)數(shù)學(xué)、輔助用數(shù)學(xué)和輔助做數(shù)學(xué)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以?shí)驗(yàn)報(bào)告為最終形式的上機(jī)實(shí)踐活動(dòng)。在培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)、提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力的基礎(chǔ)上不僅僅強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)，而是注重學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的實(shí)踐過(guò)程。它不能完全依靠教師傳授知識(shí)和技能，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的行為與過(guò)程。當(dāng)前數(shù)學(xué)理論教學(xué)中基本上是接受性學(xué)習(xí)，這種“注入式”教育模式重結(jié)論、輕過(guò)程、重理論、輕實(shí)踐，會(huì)使學(xué)生思想僵化，抑制學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)不起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

（一）轉(zhuǎn)變教育觀念，充分利用信息技術(shù)

實(shí)踐課中改變教師“填鴨式”的教學(xué)方法，每節(jié)課只安排少量時(shí)間用于教師講授新課，然后把任務(wù)細(xì)節(jié)分別布置給學(xué)生，由學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)以此任務(wù)為目標(biāo)，通過(guò)自主探索，完成任務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。如講解導(dǎo)數(shù)應(yīng)用部分，教師簡(jiǎn)單介紹函數(shù)的單調(diào)性與極值、凹凸性與拐點(diǎn)概念，引導(dǎo)學(xué)生具體根據(jù)具體的函數(shù)，畫(huà)出函數(shù)的圖像，然后利用PowerPoint展示給學(xué)生正確的函數(shù)圖像，在此基礎(chǔ)上可引導(dǎo)學(xué)生探索函數(shù)所具有的其他性質(zhì)。

（二）創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)

情境——問(wèn)題學(xué)習(xí)的基本模式如圖：

學(xué)生學(xué)習(xí)：質(zhì)疑提問(wèn)、自主學(xué)習(xí)貫穿全過(guò)程

教師引導(dǎo)：激發(fā)興趣、反思矯正貫穿全過(guò)程

基于培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)思想，我在實(shí)驗(yàn)課中采用理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，根據(jù)各個(gè)班級(jí)學(xué)生的具體情況結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)布置一些適合學(xué)生自主制作、設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容。如物流專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)運(yùn)輸問(wèn)題比較感興趣，一般運(yùn)輸問(wèn)題解決如何把某種產(chǎn)品從若干個(gè)產(chǎn)地調(diào)運(yùn)到若干個(gè)銷(xiāo)地，在每個(gè)產(chǎn)地的供應(yīng)量和每個(gè)銷(xiāo)地的需求量已知，及各地之間的運(yùn)輸單價(jià)已知的前提下，確定一個(gè)使得總的運(yùn)輸費(fèi)用最低的方案。在運(yùn)籌學(xué)實(shí)驗(yàn)課中首先教師介紹基本運(yùn)輸概念思想和規(guī)劃求解方法，然后讓學(xué)生運(yùn)用Excel軟件自己建立模型進(jìn)行規(guī)劃求解，進(jìn)而尋找最優(yōu)解。

（三）引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

如現(xiàn)實(shí)生活中符合產(chǎn)銷(xiāo)平衡運(yùn)輸問(wèn)題的模型的每一個(gè)條件的情況很少，經(jīng)常出現(xiàn)一些特征近似但其中的一個(gè)或者幾個(gè)特征卻并不符合產(chǎn)銷(xiāo)平衡的運(yùn)輸問(wèn)題，如總供應(yīng)不等于總需求、目標(biāo)是使與配送數(shù)量有關(guān)的總利潤(rùn)最大等問(wèn)題。這些變形的運(yùn)輸問(wèn)題如何建模規(guī)劃求解，就是接下來(lái)學(xué)生要思考的問(wèn)題。思考過(guò)后，教師還可以近一步拓展，運(yùn)輸模型不僅用于運(yùn)輸問(wèn)題，可用于生產(chǎn)加工等很多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

三、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)整合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

教師作為課堂教學(xué)的策劃者、組織者、引導(dǎo)者，應(yīng)該充分利用信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。鼓勵(lì)學(xué)生多角度看問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考、獨(dú)立思考，大膽猜想、判斷，幫助學(xué)生客服思維定式，創(chuàng)造性的解決問(wèn)題。

（一）激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望

傳統(tǒng)教學(xué)由于受到時(shí)間資源的限制，課堂練習(xí)通常局限于書(shū)本知識(shí)，很多題目或者虛構(gòu)抽象或者遠(yuǎn)離生活，很難最大程度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。利用信息技術(shù)，我們把數(shù)學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際融合，讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)是有用的，想要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）夯實(shí)學(xué)生的創(chuàng)新之基

學(xué)生創(chuàng)新的前提必須是要有夯實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。沒(méi)有完整的知識(shí)體系，創(chuàng)新就成了無(wú)根之木，無(wú)源之水。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的整合增大了課堂的信息量，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，為學(xué)生贏得更多的練習(xí)和思考的時(shí)間，有利于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的鞏固和提高。

（三）掌握創(chuàng)新之技

數(shù)學(xué)教育的最終目的就是要讓學(xué)生擁有數(shù)學(xué)意識(shí)、數(shù)學(xué)思維，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解釋客觀現(xiàn)象，從而解決實(shí)際問(wèn)題。如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新之技？我認(rèn)為重點(diǎn)是思維的培養(yǎng)。教學(xué)中克服單純傳授知識(shí)的傾向，注重順向思維、逆向思維、多向思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性、批判性和創(chuàng)新性。例如，在一元函數(shù)積分學(xué)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，通過(guò)講解基本理論和函數(shù)，運(yùn)用Mathematica軟件掌握計(jì)算不定積分與定積分的方法，理解變上限積分概念，通過(guò)作圖和觀察，深入理解定積分的概念和幾何意義。練習(xí)中可以把課上內(nèi)容延伸到生活的方方面面，如運(yùn)用定積分計(jì)算一下自家的花瓶、花盆的表面積、體積等，學(xué)到知識(shí)的同時(shí)擁有了運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、不同方向思考問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)融合，用現(xiàn)代化的教學(xué)手段和方法提升教學(xué)效果，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此，教師要合理利用信息技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)，培養(yǎng)更多優(yōu)秀的創(chuàng)造性人才。

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