现代信息与数学教学结合的研讨与操作

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[论文摘要]数学教学中信息技术应用的现状并不乐观，并不说明信息技术在数学教学中功能性较弱，只能说明信息技术并没有用到数学教学的关键处，为此寻找信息技术与数学教学的最佳结合点是科学、合理、高效利用信息技术的关键之一。找到了最佳结合点后，必须寻找信息技术辅助数学教学的课堂教学模式，依据建构主义理论结合教学实践创设创造和谐互动的课堂教学模式。

[关键字]结合点、整合、仿真实验、创新研究

随着多媒体技术为核心的信息技术的不断发展，以信息化推动教育现代化已经不再是一句口号，信息技术已被广泛应用到学科教学中去，对教师教学方式的改变、学生学习方式的改变，提高课堂教学效果，起到了有力的促进作用。事实上很多老师只是在对外公开课的教学中使用，在常态的课堂教学中很少用甚至不用。多数老师仅仅把现代教育手段用作电子黑板，给人以高投入低产出的感觉。

实践告诉我们，信息技术作为一种辅助教学手段，必须与传统教学的优势、数学课程的资源有机地整合起来，寻找出信息技术与数学教学的最佳结合点，教师、学生和现代信息技术环境才能和谐互动，教师才能愿用、乐用，用多、用好，充分发挥现代信息技术的优势。

一、化难为易——在教学难点处结合

数学教学的一大特点是逻辑性强，抽象思维要求高，尤其是涉及三维空间问题，动态过程问题、复杂计算问题等，传统教学手段由于以静态为主，很难在课堂上利用黑板将这种复杂的情景展示出来，更不用说借助情景来分析。正是因为抽象的情景不能得到直观、有效的展示和分析，就进一步增加了学生理解和掌握的难度，为此长期成为教学中的难点。以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术，恰恰在这一方面具有独到的优势，它能使这些复杂的问题转化为直观、形象、生动的感性情景，这样大大降低了学生理解和教师教学的难度。可以运用建构主义思想进行教学设计，通过课堂教学中学生、教师和媒体的互动，内化为学生自己的知识，使得教学难点得以化解。通过教师对信息设备的主要操作，在课堂上针对教学中的重点和难点，演示所开发的教学多媒体课件来辅助教学，使抽象、复杂的教学概念变得直观、形象，从而培养学生学习兴趣，帮助学生理解新知。如：教学“圆的周长”一课，为了突破“圆的周长是圆的直径的3倍多一点儿”这一教学重点，设计计算机辅助课件：显示大、中、小三个圆的周长展开成三条长短不同的线段，三条直径分别去测量各自的周长后都剩余一小截并闪动，这个动态的过程帮助学生直观、形象地理解新知，学生注意力集中，增强了学习的兴趣。

再如在教学“圆柱体的认识”时，学生最容易把硬币当作圆形，而不当作圆柱体。为了消除学生这一误解，我创设了这样的教学情境：在计算机屏幕上出示一个硬币，要求学生判对是否圆柱体。当学生出现争论时，再利用动画手法把硬币逐个叠加，让学生再判断是否圆柱体，结果大部分学生认为是圆柱体，再将硬币慢慢隐去，留下它们的外形，再分组讨论，通过画、比、量、议等多种方法进行验证，最终得出正确的答案。为了使学生获得进一步直观验证，展现认知过程，我在计算机屏幕上把其中一个硬币放大，学生清晰看到硬币的外形，不仅加深了学生对数学知识的理解，同时也发展了他们的思维。

二、化静为动——在教学关键处结合

心理学有关理论告诉我们：教学过程中运用感觉器官越多，它们的作用发挥越充分，知识就越容易被理解和接受。在教学的关键处，教师若能将数学教学环节与现代信息技术整合，运用信息技术变抽象为直观，变静止为动态，向学生展示教学情境，呈现思维过程，提供丰富的感知表象，构成一个跃动的“思维场”，就能为学生实现由具体感知到抽象思维的飞跃架设了桥梁，产生事半功倍的效果。

如教学“相遇应用题”时，由于此类应用题中运动物体由过去一个变成了两个，同时涉及到物体运动的方向、地点、时间、结果等若干个因素，利用线段表现或演示一些教具进行教学，学生无法感知到每一个单位时间内两个物体的运动情况，这就阻碍了对题意的理解，这样可以设计了这样几个动画片段：

动画：

1、一辆小轿车和一辆卡车同时从甲、乙两地相向而行，未相遇。

2、一辆小轿车和一辆卡车同时从甲、乙两地相向而行，相遇。

3、一辆小轿车和一辆卡车同时从甲、乙两地相向而行，擦肩而过。

4、一辆小轿车和一辆卡车准备从甲、乙两地相向而行，卡车先行一段后，小轿车才出发，又经过一段时间两车相遇。

在教学中，通过多媒体辅助，利用动画演示，在课堂上只用了短短几分钟的时间，就将现实生活中碰到相遇的具体情况展现在学生面前，使学生理解并掌握了“同时”“两地”“相向”“相遇”等数学概念。

例如在教学四年级《年、月、日》一课时，我们可以运用多媒体的音像、动画设计屏幕上出现彩色的太阳、月亮、地球三个天体的运行规律，即地球绕太阳转一周是一年，月亮绕地球转一周是一月，地球自转一周是一日。再配以教师亲切的电脑录音和悦耳的音乐，生动的画面把学生带入了奇妙的宇宙，感知年、月、日的来历，同时学生对年、月、日怎样产生、它们之间有什么关系等产生的疑问，通过这一新奇的演示，问题都迎刃而解。有能力的同学还可以通过网络（如“中国科普网”）了解年、月、日的其他知识。这样许多同学利用课余时间在找到了更多相关知识，同时，也引起了同学们的极大兴趣，纷纷效而仿之。因此，多媒体既激发了学生探索求知的欲望，又提高了学生认知程度，拓宽了视野，增长了见识。

三、化虚为实——在仿真实验时结合

即使是数学教学，现在也十分重视数学实验的教学功能。作为实验必须有自变量和应变量，通过实验探究应变量和自变量之间的内在关系，从中发现规律性的东西即事物的本质。但是中学数学实验由于受到实际器材的限制，有些实验往往只能是纸上做实验，很难在真实的环境中展开。利用计算机虚拟现实的功能，能够弥补实验条件不足的限制。例如在数学教学中。利用几何画板软件的赋值和计算功能，可以开展数学实验，通过实验得出规律。

在教学“圆的面积”时，教材虽然提供了实验方法，但实验过程复杂、难以具体操作，且费力费时。教学中，充分运用课件演示：用红色曲线表示圆的周长，用蓝色线段表示半径，用黄色表示面积部分，多层次地将一个圆等分成2份、4份、8份、16份、32份，使学生直观感受到：一个圆分成很多的扇形，等分的份数越多，小扇形就越接近于等腰三角形，围成的那条封闭曲线就越接近直线，并启发学生想象，分组剪拼操作：怎样把圆转化成一个已学过的图形？“一石激起千层浪”，同学们有的把圆剪拼成近似长方形；有的把圆剪拼成近似平形四边形；有的把圆剪拼成近似三角形；还有的把圆剪拼成梯形。在此基础上，引导学生探究：①所拼成的图形的面积与圆面积有什么关系？②它们的长（底）、宽（高）与圆的周长、半径是什么关系？学生迅速就抽象概括出了圆面积计算公式。这样，既有效地解决了教学中的重点，突破了难点，又优化了教学过程，提高了教育质量。

四、化腐为奇——在创新研究时结合

培养学生的创新能力是时代赋予教学的重要任务，现代信息技术在培养学生创新能力有独到之处。在课题研究中，数学教学中开设数学建模的选修课，在中学生中开展数学建模的研究，通过数学建设模选修课的设立，借助网络工具，揭示数学与生活的联系，让学生用数学的眼光去看待身边的世界，从实际生活中发现问题，研究问题，通过跨学科的整合，利用信息技术解决问题，在设计方案、市场调查、查阅资料、加工信息等过程解决问题，在解决问题的过程中培养学生的创新意识和创新能力。

在教学“平行四边形的面积”时，学生已掌握了长方形、正方形的面积计算以及平行四边形的特征，其新旧知识的衔接点是运用长方形的面积推导出平行四边形的面积，其教学目标是让学生了解转化的意义和方法，掌握等积思想和平移的操作方法，促使学生在学习平行四边形的面积时能想到“把平行四边形转化成长方形”，并能正确有序地进行操作。因此，教学开始时，教师展示一组图形，告诉学生图形中每个小方块的面积是1平方厘米。随即提问：你知道这些图形的面积是多少吗？你是怎样想的？通过多媒体把图形进行割补、平移的动态演示，渗透转化、平移的思想，这样既为学生后面正确推导平行四边形的面积的操作作了示范，又为教学平行四边形的面积创造了条件。

五、化小为大——在课外拓展处结合

网络的广泛应用促使教学内容不再仅仅局限于书本知识，局限于课堂40分钟，许多教学实践证明，引导学生借助网络收集实际生活中的数学问题并进行研究，是学生最感兴趣的数学学习方式之一，我们可以充分利用网络资源，收集信息，整合课程，优化学习资源。例如：学习《年、月、日》时，我们可以学生提供相关的数学网站或书目，让学生上网查翻书查找资料，收集并初步整理信息。同时，教师也可以准备一些有关年、月、日的资料上传网上。上课时，大量的信息来自不同的渠道，学生争相自己从网上下载的资料、介绍书中查阅的资料、教师也参与其中，与学生共同研究，共同处理这些信息。整个课堂充满了研究探讨的气氛，学生尽情展示自己或本组的研究成果。这样的课堂，学生学到的不仅有上述的知识，更有二月的由来、闰年产生等，同时还有同学将扑克牌与年、月、日很好的结合起来，将一些重大的节日与纪念日引入进来。这样的学习不仅拓展了学生的知识面，更在学习的过程中，使自己的学习兴趣、情感、态度得到培养，使自己的学习能力得到提高，使得信息意识得到增强。

再例如教学《多位数的读法和写法》时，课前安排可以学生自己通过各种途径（包括上网），搜集有关数据，课上让学生汇报他们带来的材料：有的是某两个星球之间的距离，有的是中国土地面积大小，有的是今年中央电视台春季晚会的收视率，这样通过生动的、富有教育意义的、有说服力的数据、统计材料，学生不仅轻松的完成本节课的教学任务，而且成功地接受了一次爱祖国、爱社会主义、爱科学的思想教育。

以信息化推动教育现代化，首先是教育理念的现代化，硬件建设的投入则是教育现代化工程的物质基础，有了良好的硬件，如何用足、用好，使之发挥最大的育人功能，要求教师结合学校的实际情况，学生的实际情况，教材的要求，学科特点，通过有机整合，开发出适合校本特点的教材，并通过课堂教学和谐互动才能取得实效。