从高中数学谈现代教育技术是新课程背景下信息技术手段.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流从高中数学谈现代教育技术是新课程背景下信息技术手段.精品文档.从高中数学谈现代教育技术是新课程背景下信息技术手段与传统教学模式优势互补、有机整合的必然结晶陈国光（ 广州市第91中学数学组，广东 广州 510530 ） 【摘要】新课程容量大，情境生活化，形成探究化，过程动态化、体材应用化、目标多维化、知识模块化，传统的粉笔加黑板以及教师启发式讲解己无法确保以上课程的实施与目标的实现，现代信息技术对高中数学新课程的内容、教学方式与学习方式形成有效支撑，而现代信息技术的使用对实际课堂教学亦存在某种短绌，其本身对数学学科的教学存有天生的不足与普及化的瓶颈，信息技术手段与传统教学模式对于高中数学新课程的实施各有不及之处，必须在优势互补的基础上形成某种高端的有机整合的现代教育技术体系。【关键词】新课程；信息技术；教学模式；现代教育技术；,必然结晶新课程容量大，情境生活化，形成探究化，过程动态化、体材应用化、目标多维化、知识模块化，课程不只是知识的载体，更是教师和学生共同探索知识的过程，要立足学生终身发展以及参与未来竞争的需要，着力培养学生的创新精神和实践能力，因此新教材力求实现基础性与现代性的统一，使静态的课本材料变为有利于学生发展的动态教学活动，传统的粉笔加黑板以及教师的启发式讲解己无法确保以上课程的实施与目标的实现，故不少情况下须依赖于现代信息技术的有效加盟，但作为信息技术的电教手段在数学理性抽象思维和逻辑推理、转化代换等解题技能上又着实存在着她天生的不足，而且也存在着客观条件和软件自身人性化的瓶颈制约，因此信息技术并不能解决教学中的所有问题，教学过程还是以学生为主体的、教师为主导的活动，师生的双边活动是联接多种教学因素最活跃的因素，是教学过程的主宰，因此，信息技术在数学教学过程中的应用不能为应用而应用，整合的最佳结合点是适合发挥现代信息技术之优势的地方，整合的目标之一就是解决传统教学遇到的困局，弥补传统教学方式的不及之处，使学生更有利地认识理解数学的本质。因此要真正使新课程标准得到有效贯彻，必须形成高端性有机整合的现代教育技术体系。一、现代信息技术对数学课堂教学的有效支撑1.1信息技术对课程内容的有效支撑                1.1.1 信息技术对课程资源的有效开发 新课程理念下教材并不完全代表课程，必须着力校本开发，网络资源浩瀚无边，用信息技术提供的资源可以突破书本有限的知识，可以用各种相关资源丰富孤立的课堂教学，丰富学生的数学学习，如数学史，数学家，数学应用等。又如：艺术中的数学，商标设计与几何图形等等。极大地丰富和提升学生的数学文化理念与开拓创新精神。如何在广袤的信息海洋中快速准确地找到所需的资源，如何合理地将资源重组为已用，这无疑可以培养学生获取、分析、加工信息的能力。1.1.2信息技术对知识结构的整合优化     高中数学的各章节形成了知识结构的纵横体系，每章讲完后都要进行知识总结。传统的粉笔加黑板只能将知识罗列起来，形成线性结构，而利用多媒体辅助教学，只须用powerpoint即可变为多媒化的超级链接结构形式，按照网状结构非线性地整合全章知识。高中数学新课程是以模块和专题的形式呈现的，利用信息技术可以沟通各部分内容之间的有机联系。例如，函数与方程、不等式的联系，向量与三角、几何与代数的联系等等。讲解某一内容时，可跳转到和该内容相关的任何知识点或网络架构，把不同阶段的数学知识组成一个有机的整体，使教学效果大大提高。 1.2信息技术对教学方式的有效支撑，可喜的释解了传统教学方式的困境1.2.1使抽象静止的教材内容形象直观的动起来，有效分解和突破难点传统的教学中，数学知识的难点、重点主要靠教师讲解、启发、分析，学生理解的程度如何，关键看个人能力，而数学学科的逻辑性强，抽象思维要求高，传统教学手段很难利用黑板将这种复杂的情景展示出来，这就大大降低了学生理解和教师教学的难度。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，有效分解和突破教学难点，利用信息技术搭建理解数学知识的平台，借助先进的数学软件，使学生一动就清楚明白，一看就豁然开朗。从感觉到理解，从意会到表达，从抽象到具体，从猜想到证明，促进教学方式的转变。对于数学概念的教学，利用先进的数学CAI软件可以创设有效的数学情境，将抽象的概念直观化，使学生理解更深刻。个案1：奇函数图象关于原点呈对称性，传统的教学大多是成品观察命令接受，再利用函数式筒要解释，若利用计算机动态演示，将图象绕原点旋转180度后，发现与原图象重合，学生看完后对这一性质心领神会。利用先进的数学软件可以将函数图象平移、旋转、对称、伸缩等等，使学生能在图形的变换中研究数学规律，提高应变能力。在讲对数函数的图像和性质时，因为对数函数和指数函数互为反函数，我们可利用几何画板或其它教学软件，让学生亲眼目睹教师用函数的对称性来画函数图像的过程；根据图像我们可以使学生得出函数的性质，可以用计算机的数字追踪功能进行函数性质的验证；这样，有计算机的辅助就可以用很少的时间取得显著的效果，这是其它教学手段不能比拟的。个案2：在上抛物线的定义这个概念之前，我们认真研究了三个问题：教材是怎样引进概念的，怎样扩展内容的 ；怎样设计具有启发性的问题，引导学生积极探索新知；怎样有效组织获取知识过程的教学，因此，对课件的设计着力于展示概念的形成、发展过程，揭示本质属性。对此概念的学习主要需引导学生形象地认识到抛物线概念的成因，即由到定点的距离与到定直线距离相等的点组成的集合。其设计思路大致如下：先设置一定点及与该定点有一定距离的定直线，然后截取一些长度不等的线段，作为"距离"d，作出以该定点为圆心，以该距离d为半径的圆，此即到该定点距离为d的点的轨迹；再作出与该定直线平行，且到定直线距离也为d的两条直线，此即到该定直线距离为d的点的轨迹，两轨迹的交点即为所作曲线上的点；不断变换线段的长度，即改变d的大小，就可得到不同的点，将这些点连接起来，即为所有符合条件点的轨迹曲线。可以通过动画显示得出抛物线形状的过程。1.2.2充分利用信息技术手段优化课堂教学结构，有助于解放教师的繁重艰施，更多更好的发挥学生的主体作用为了在实际教学中更多更好的突出学生的主体作用这一特点，我们在考虑课堂教学结构的设计时，重点应研究四个方面：科学安排一节课的各组成部分进行的顺序；合理分配和使用时间；精心设计安排练习；要根据不同的教学内容和教学要求，有计划有步骤地引导学生进行各种认识活动，如操作、观察、测量、画图、解题等，引导学生在活动中思考，逐步放手让学生自己去探索。而电教手段的应用，可以节约传统的板书、画图等的时间，从时间上使有限的课堂40分钟"变长"了，使学生的主体作用可以得到更加充分的发挥。一些优秀的计算机软件，如几何画板、函数作图器等等，利用这些软件提供的平台对高中数学相关内容进行教学，可以极大的解放教师的繁重艰施，其效果也是传统教学无法比拟的。个案：讲授幂函数一节时，采用了几何画板教学的尝试。由于幂函数图象错综复杂，有11种之多，传统的讲授要列表作图再归纳，费时费力。而几何画板软件画图简易，方便快捷。首先，提出教学目标，第一阶段是根据幂函数y=x,指数的不同取值归纳出幂函数的图象种类，第二阶段是归纳幂函数性质。笔者只要键入不同的值，图象立刻出现，一时间学生的兴致非常高涨。很快有同学发现指数取奇偶数、指数取正负数时图象均是不同类型，接着，又有同学发现指数取小数（分数）对图象的影响等等。学生通过自已的探索，并观察思考，印象深刻，回味久远，教师只要稍加引导便较好地完成了教学任务。按照新课程的理念，教师要转变传统的教学方式，由传授知识者转变为课堂教学的设计者，与学生一同学习的合作者。1.3信息技术对学习方式的有效转变，极大的丰富了新课程目标的内涵和学生的过程性体验与情感价值观 1.3.1利用数学软件进行数学实验、探究问题本质     高中数学的很多定理、性质、规律和结论，如果直接抛给学生，学生在理解上很可能会产生困难，只能无奈地接受。优秀的数学软件能为学生的数学学习创设良好的实验环境，通过数学实验可以对一些函数图象的形状进行实验、观察、归纳得出规律。通过实验，学生亲历整个数学探索的过程，始终处于主体地位，有利于发挥学生的想象空间，对所实验的数学问题必然有相当深刻的认识。例如：函数y=Asin(Wx+)的图象一节，教师可先用几何画板创设好演示软件告诉学生本节课的学习目标，对  W、A  的不同值引起图象的变化，再让学生进行实验，对W、A  的值自由输入，得出相应的图象，再变换三个值的先后输入顺序反复实验、探索，学生很快发现规律。可以让学生小组合作共同实验，互相交流、探讨，让每位学生都亲历实践、探讨，激发学生的求知欲，使自主学习的能力得以培养。又如：离散性随机变量的正态分布曲线，可将典型的呈等腰分布的9行铁钉之均匀空隙下的玻璃球实验，通过flash软件制成课件搬进课堂屏幕轻快反复地演示实验，使学生对正态总体分布的规律和曲线有一个确信而深刻的认识。 1.3.2利用数学软件探索解题结果，启迪解题思路借助于数学软件可以对一些数学问题的解决找到可行性方法。例如，求方程的近似解问题，利用作图软件作出函数图象，得到函数图像与横轴交点，再显示交点的横坐标即得解；再如，正方体内线线、线面垂直关系或夹角问题的证明或找寻，当证明或找出一对关系后，再利用数学软件将正方体旋转或翻滚很快发现位置结构完全相同或均匀对称的的其它关系对，很快就启发找到是解题思路；再如运用极端原理用数学软件使曲线和图形退缩到极端情形寻求问题的特殊解，再拓展到一般，往往很快突破解题思路。 1.3.3利用数学软件开展数学建模、有效探究和优化拟合函数模型 高中数学新课程强调数学的应用性，“数学建模”活动帮助学生体验数学在解决实际问题中的作用。其突出特点就是它的实践性，需要调研收集数据，分析数据，实验试探、拟合数学模型，探索的结果又运用于实践。利用计算机软件能高效地处理大量数据，拟合出最贴近的数学模型。例如 ，在调查本校高中学生（男性）身高与体重平均值情况后，根据数据在计算机上画出散点图，（身高cm为x 轴，体重kg为y 轴）这些点的连线是一条向上弯曲的曲线，通过计算机反复实验，可归纳曲线近似于y= a·bx  这一函数模型，而并非是二次函数y=ax2+bx+c ，从而较准确地判定某位男生身高与体重是否正常等等。 1.3.4激发学生数学学习兴趣，有效提升其情感态度和价值观对数学产生枯燥乏味、神秘难懂的主要原因就是脱离实际。其实，数学本身就是一门与生活联系比较紧密的学科，多媒体技术以其形、声、景，动静结合等生动多样的表现形式，以及大容量、超时空、易接受等特点，备受师生的青睐，一方面它提供外部刺激的多样性可有效地开启学生思维的闸门，激发联想，激励探索；另一方面将现代信息技术融合到高中数学新课程教学中来，充分利用各种信息资源，创设出多种教学情境，从而有效的激发学生的数学学习兴趣，提升学生的情感态度和价值观，促进高中数学的教与学。二、现代信息技术的使用对实际课堂教学的某种短绌2.1信息技术本身对数学学科的教学存有天生的不足与普及化的瓶颈。数学的综合解题教学无疑要突出理性抽象思维，要暴露思考和探索的过程，要展现逻辑推理、转化代换等解题技能机巧，可不断切换和闪现的媒体屏幕显然会存在着她天生的不足，这一点还得依托于传统教学导疑启发、手写板画、凝注沉思的方式方法，而且多媒体信息系统的配置规格和专业应用软件在课件制作、演示操作、针对性和兼容性上的人性化工具化程度都给信息技术在实际数学课堂中的普及实施带来一定的制约瓶颈。因此信息技术并不能解决教学中的所有问题，必须有高度的教学设计理念、教学功力本领和开拓进取精神作为课程目标实施的前提保障。2.2部分教学课件等同于“电子读物”，完全代替了教师的教学。用粉笔加黑板的传统教学，教师在黑板上板书是需要一定时间的，这一段时间正是学生审题、思考的时间。利用教学课件后，往往教师将许多东西都呈现给了学生，很快就过去了，没有给学生以思考的时间。表面上看整堂课容量大，其实是课件演示完全代替了教师的教学。更有甚者，只是利用课件代替大量板书，仍使用“满堂灌”教学。学生被动接受大量繁杂的知识，没有真正实现记忆过程，繁荣之后呈现出比传统教学还差的教学效果。 2.3部分教学课件展示了完美的教学内容，却无意识地制约了学生的想象。课件中优美的画面为学生优化了视觉环境；课件中完美的教学内容，体现了教师水平的高深；课件整体设计的和谐让人感觉是一种享受，可这些完美教学内容甚至是科学严谨的结果，在40分钟内快速展现于学生眼前，将会严重制约学生的想象，违背新课程的主干非线性原则，限制住学生发散思维、创造思维的发展，使学生完全陷入无条件接受的漩涡，仅将教学内容记忆为定式。这不是完全有悖于新课程改革的目标吗？2.4信息技术课与数学课的不同步新课程中信息技术已经渗透到高中数学教学，教材提倡使用计算器或计算机帮助学生理解数学概念，探索数学结论，但对于一个不具备信息技术基础的人，是很难实现信息技术与数学教学整合的。在必修5的数列中出现了编程题，因为学生没有学程序，所以题目的意思都看不懂。三、现代教育技术是新课程目标体系有效实施的必然结晶从以上可以看出，信息技术手段与传统教学模式对于高中数学新课程的实施各有不及之处，必须在优势互补的基础上形成某种高端的有机整合的现代教育技术体系。所谓现代教育技术，就是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教与学过程和教学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学优化的理论与实践；现代教育技术是人类在教育教学活动中所运用的一切物质工具、方法、技能和知识经验的综合体，它分为有形（物化形态）技术和无形（观念形态）技术两大类。有形技术是教育技术的依托，无形技术是教育技术的灵魂，这才是教育技术的真正内涵。从以上可以看出现代教育技术不仅仅就是简单的把现代教学手段和信息技术运用到教学中，教育技术的一个含义是指在教与学过程中所应用的媒体及其开发与应用的技术，另一个含义是指分析和解决教与学的总体过程，从而获得优化效果的系统方法，即对教与学的过程进行系统设计的技术，她必将以新课程背景下信息技术手段与传统教学模式优势互补、有机整合的必然结晶自成一个独立的不可分割的学科体系。全国各师范院校必将逐渐把教育系取代为现代教育技术系。【参考文献】1 尹俊华等.教育技术学导轮.北京.高等教育出版社,2002.82 李龙. 教育技术领域的定义体系.http:/www.chinaet.org. 2005-6-103 何克抗.现代教育技术.北京师范大学出版社，1998年4 张巧英、庄如虎.浅谈新课程改革中教学观念的转变. 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