浅谈信息技术与中小学数学教学的整合.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流浅谈信息技术与中小学数学教学的整合.精品文档.浅谈信息技术与中小学数学教学的整合摘要 随着信息时代的不断发展，信息技术的应用越来越普遍和广泛，提高了各行各业的工作效率和效果，基础教育领域也在不同层面得益于此。信息技术对基础教育教学的影响首先体现在教学手段与学习方式的改变上。信息技术的种种特点和优势使其能够与许多教学和学习需求相适应，从而发挥它作为教师的教学工具和作为学生的认知工具的作用。然而，万事万物都有利和弊的，如何很好的利用信息技术在教学中的优势并克服它的劣势呢？这就是信息技术与教学的整合问题。关键词“整合”，“CAI”，信息技术，中小学

2、数学教学，优化教学效果，培养学生的创新能力引言 “创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，“科学技术是第一生产力” ，在21世纪的今天，各国之间的竞争表面上看是综合国力的竞争，实际上是国民素质、人才创新能力的竞争，而创新的源泉则是要靠人的创造力，这就为我国现代教育提出了一个迫切需要解决的问题，现在全国不是在提供素质教育吗？什么叫素质教育？培养学生的创新能力肯定是素质教育的一个目标。显然，给学生填充知识为目标的“填鸭式”传统应试教育不能适应时代的要求。因为它在很大的程度上抹杀了人的创造性，因此我们目前急切需要一种能提高学生创新能力的教学方法。随着信息技术应用于教育，利用计算机的强大

3、功能将许多数学知识情景化，不仅可以让学生更容易理解知识，还可以激发学生的学习积极性，提高学生的创新能力。而这种以计算机为主要媒介所进行的教学活动，即利用计算机帮助教师进行教学活动，叫做计算机辅助教学（简称CAI-computer Assisted Instruction），它是计算机辅助教学CBE(Computer-Based Education) 的重要组成部分，是教师利用计算机等信息技术作为教学媒体为学生提供一个学习环境，学生能在生动，形象直观的情景下，提高学习兴趣，容易掌握学习知识，优化教学效果，培养学生的创新能力的一种学习形式。课堂教学一直以来都是学校教学工作的主体，这是由于长期以来，

4、我国学校教育受到前苏联教育思想影响颇深。而到目前为止，相当一部分的老师仍然采用传统的授课方式。传统课堂教学是一种“填鸭式”方式，即是一支粉笔，一块黑板，老师讲，学生听，很少有师生互动。这种传统教学存在很大的弊端，教学形式单调，教学方法单一，教学效率低，教学信息反馈弱，且很不及时，学生由于长时间地处于被动接受知识技能的状态抑制了他们的主动性，而由于丧失主动获取知识的兴趣也就缺乏了创新精神，而缺乏创新精神的人在当今竞争日趋激烈的社会很难占据有利的地位。传统的课堂教学与当今信息化的社会和素质教育，创新能力的培养已经显得格格不入。数学作为中小学的一门主要学科，其传统的教学方式同样面临巨大的挑战。教学手

5、段和教学方法的改革势在必行。而作为一种新型的教育方式和现代化教学手段的多媒体技术给传统数学教育指引一条新的道路。传统的数学教育给人的印象往往是黑板与粉笔，最多再加点数学模具，一切都显得那么单调，枯燥无味，这是数学这门学科的自身特点决定的，但也正由于这种特点，激不起学生学习数学的兴趣，影响了学生学习的积极性。但随着计算机应用于数学教学中，利用多媒体技术对文本，声音，图形等综合处理，就能创造出一个有声有色生动逼真的教学环境，为教师的教学提供了更为直接形象的表达工具。这样便使得原来枯燥的数学课变得生动形象起来，这样才能有效的减轻学生作业的负担，激发学生的学习兴趣，真正改变传统的教育单调模式。一 利用

6、计算机辅助教学的优势1. 从教学情感来讲，利用多媒体辅助教学可以做到图，文，声像生动形象来激发学生的求知欲望，激发他们学习的主动性和创造性。2.能够更容易绘制数学教学中的各种图形，可以让学生建立更为直观的立体感。例如：按照传统的方法，在黑板上来绘制各种柱、锥、台、球、球冠、球缺的直观图是一件复杂的工作，但采用CAI手段后，可以很方便的解决上述的问题。3. 教学过程的重复性，可以有效的突破难点和克服遗忘，以往的传统教学，教师绝大部分利用黑板展示自己的课，但一节课之后，却无法保留在黑板上，而利用计算机辅助教学之后则不同，可利用计算机将老师制作的课件保存下来，让学生不停的观看，以便让学生不断的发现自

7、身的问题，并改进自身的知识方面缺点。4. 与传统的数学教学教育相比较，计算机辅助教育可以提供更大的信息量，更大的容量，节约时间和空间，提高教学效率。传统黑板教学只能在上课时将问题呈现给学生，时间和空间都有限，但是计算机辅助教学在启发思维，形象地直观的解析各图形间的内在形式以及计算公式的推导，可尽量避免在数学教育中高度抽象的现象，也就是利用计算机的动态画面展示事物发展或推理的过程，利用它的图象特征将抽象的理论形象化，将空间的难以想象的东西形象化。 5. 直观，能突破视觉的限制，利用动画来加深学生对知识及概念的理解，如：在讲述立体几何中对各种柱体、锥体、台体、球体的知识和面积体积计算公式推出时，就

8、可利用空间图形的的关系来把某个图形分、合、并，通过各种形式的动画，使学生对多面体的结构更加了解，这样，就能使学生能够身临其境，培养学生的空间思维能力，引导学习，提高效率，取得良好的教学效果，同时老师也能提高自身的教学素质。 因此作为一名中小学数学教师，如果能够有现代化教学手段的理论和操作技能，并能依据教学大纲的要求，从学生的实际出发的话，利用现代化的教学多媒体技术，这样的话，就能创设更好的情景教学，能够激发学生的求知欲，极大的丰富课堂教学，促进学生对知识的理解和掌握。并且能培养学生的各种能力，提高学生的素质，提高教学质量。计算机教学可以提前制作所需要的课件，我们中学常用的软件有几何画板、 Ma

9、ple 10，用这些软件可以节约很多时间。二、计算机辅助教学的劣势1. 信息技术可以产生丰富的视听效果，来激发学生的感官，利用这些来激发学生的学习兴趣，同样如果数学课件的背景画面相当复杂，几何图形更是变幻个不停，按钮也是奇形怪状，并不能达到预定的效果，久而久之，学生对这些东西必然产生厌倦情绪，反而不利于学习兴趣的激发。如当我们应用多媒体绘画这条曲线时，应用多媒体只需要按一下按纽，但是却削弱了学生对这条曲线的作法的注意，如果老师不在黑板上示范作图的话，学生就不了解如何绘制此图，以及绘图时着重注意的地方。2. 利用计算机辅助数学教学，大容量高密度既是它的优点，同时也是它的缺点，高密度大容量解题时就

10、需要时间，但一节课多媒体应用只有45分钟的时间，要在这么短的时间内讲完这么多的容量，则势必留给同学很少的时间来思考、反思、讨论。有的时候，利用计算机辅助教学的话，一节课有时甚至讲完了好几节的内容。比如讲解直线与平面平行判定定理时，原本需要十几分钟在黑板上演示的定理证明，此时只需要在计算机上几分钟就讲完了，讲例题由于例题很多，所以时间就更短了。这样看来，课堂信息量大，实际上老师手忙脚乱；学生眼花缭乱；听课的人心慌意乱。这种现象是传统教学中的填鸭式教学的翻版，唯一改变的是由原来的“人填”变为更高密的“机填式”罢了。3. 利用多媒体辅助教学，教学时还会忽略掉师生之间的交流。有些时候有的老师将预先设计

11、好的或从网上下载的课件输入电脑，然后严格按照程序将教学内容一点一滴地逐一展现，上课已不再是向学生讲解新知识，而变成一种向学生展示新课件了。上课变成了执行既定程序，这样的课缺乏师生互动，老师无法调动学生的学习积极性。曾经听有个老师上一节示范课，讲解的是中学教学课程，应用计算机，由于课比较抽象，利用多媒体讲解的确容易懂，比较容易理解， 但老师太过依赖于多媒体来讲课，整节课都是背着黑板，动动鼠标，一节课下来，黑板上只留下了这节课所讲的题目，但学生做作业却不理想，因为老师没在黑板上留下示范，整节课只有老师在前面一个人讲，而学生在下面静静的看，基本没有老师与学生之间的互动。他们忽略了教学中最为重要的师生

12、之间的情感交流。 因此，应用多媒体来辅助教学是有利的但却并非是万能的。多媒体教学和传统的数学教学相比较虽有诸多的优势，但教师才是课堂的主导者，是教学的组织者、操作者。课件并不能代替教师主导作用的发挥。然而很多的老师在应用多媒体教学时却忽略了计算机只是具有辅助作用的。所以，我们要清醒的认识到：要想充分发挥多媒体来辅助教学，并让传统数学教学的最大优势得到展现，就必须处理好数学教学与信息技术整合。那么如何处理好两者的整合问题呢？三 信息技术与数学教学整合1. 树立新的教学理念 现代教育思想指导下的数学课堂教学，应是以学生发展为本，以思维训练为核心，以丰富的信息资源为基础，以现代信息技术为支撑，通过学

13、生自主探究，合作研讨，主动创新，获得知识，满足兴趣、情感等方面的需要，提高数学素质和信息素养。信息技术在数学教学中的合理运用，由于其自身具有传输的网络化，信息呈现的多样化，信息存储的光盘化等特点，使得数学课堂教学的改革获得了生机。而信息技术与数学教学的整合，使得我们对信息技术的运用更加科学合理，使得我们有机会觅得数学教学改革的最佳方案。“整合”，不是简单地将信息技术作为一种教学手段与传统的数学教学手段叠加，旨在通过信息技术的介入，达到数学教学各要素的丰富和谐，使信息技术融入教学过程之中，通过改变教与学的方式，改变信息资源与传播渠道等实现数学教学的突破与发展。2. 遵循新的教学设计原则 任何教学

14、都离不开教师的教学设计，区别就在于你的教学设计是开放的还是程序化的，是如何摆正教学各要素之间的关系的。信息技术与数学教学整合教学设计要把握好以下几个原则：（1）目的性原则：信息技术的选择与运用，其目的是为了完成教学目标服务。不能为形式上的多样化而失去教学的方向。信息技术与数学教学整合最终目标是为了提高学生数学素养和信息素养。（2）主体性原则：这是信息技术与数学教学整合的基本原则，也是现代教育思想下师生关系的重要转变，在教学中真正做到学生根据自己的需要，自己选择认知工具，自己选择学习内容、学习方法、学习伙伴。这样，才能在学习中体验、感悟、发展，而这种活动是出于学生自身的需要，是积极的、主动的，而

15、不是被动的、无耐的。（3）活动性原则：从数学教学改革的趋势来看，传统的课堂教学正向着数学活动课的形式转变。数学教学应该让学生做数学，这是新的课程标准中的重要理念。教学中学生更喜欢听故事、做游戏、做实验、搞课题研究以及上网查资料、上机操练等形式。教学只有从学生的学习特点、学习规律出发，采取多种形式、方法，展开丰富的教学活动，让学生在活动中学习，才能取得较好的教学效果。（4）开放性原则：这是现代数学课堂教学的一个显著特点。是整合应该很好遵循的一个原则。开放有教学思想的开放，教学过程的开放，也包括教学内容的开放。这种开放是相对于传统、封闭而言的开放，不是无限制的开放。这种开放可以表现为教师不一定是知

16、识的唯一拥有者，不一定是权威，教师不是课堂的主宰，教师与学生可以是合作伙伴式的关系。教学内容来源不局限于教材，更不局限于教师，渠道可以更多，范围可以更广。题目本身将趋向于开放题，条件不确定、方法多样化、答案不唯一。这样可以充分调动学生的积极因素，实现学生自身知识的更新与能力的形成。（5）大信息量的原则：大信息量是整合的物质基础。学生只有在力所能及的情况下，处理大量的复杂的信息时，才能真正培养能力。只有大信息的情况下，才方便于使所有学生有所选择，才能实现不同的学生学不同的数学，有不同的提高，有不同的成功体验。3. 构建新的数学教学模式 信息技术应用到数学教学中，不同时期、在不同教育思想观念指导下

17、，对信息技术有不同的定位，对信息技术与教学其它各要素之间的关系有不同的想法，由此也产生了不同的教学模式。CAI计算机辅助教学是将计算机作为教学媒体，教师和学生通过计算机的交互作用进行教学的一种教学形式。构成了人-机-人的教学系统。其中，根据教师、学生和计算机在教学过程中的角色和任务的不同，形成了不同的教学模式。常见的有课堂示教模式、计算机网络教学模式、个别化学习模式、虚拟现实教学模式等几种模式。信息技术与数学教学的整合教学模式，在某种意义上来说并不是完全脱离以上CAI教学的几种模式而独立存在。而是对CAI教学中，尤其是以网络教学模式为基础的教学模式的进一步深化、发展。做到课前收集信息、筛选信息

18、；课上交流信息、处理信息；课后整理信息、存储信息。4. 创设新的教学环境(1)技术环境：开展信息技术与数学教学整合的实践，前提是要有一个现代化的硬软件设备作支撑。相对充足且配备先进的硬件设备是开展整合教学的保障，而科学合理的硬件装备所建立起来的教室则为教学提供了良好的课堂环境；一般来说，一所学校要有一个多媒体的网络教室（联上Internet）。充足的软件资源为整合提供强大的信息基础，保证教学中信息的方便获取，当然更多的资源可以来自网上。作为学校也是可以通过购买系列教学软件来丰富教学资源。(2)心理环境：教师和学生面对信息化环境要有一个心理适应过程。教师是整合能否顺利进行且取得良好效果的关键。其

19、中信息技术操作能力是基本保障。事实表明，在同样面对信息化浪潮时，孩子们显得如鱼得水，应付自如，而大人们则显得笨手笨脚，在计算机操作等方面，大人们的确应该向孩子们学习了，这已经成为当今社会的一种文化现象，有人将它称之为文化反哺现象。教师同样也要接受这一事实，不断提高自己的信息技术操作能力；另外，整合的效果如何与教师的教育思想方法更是分不开的，如果教师的信息技术操作能力提高了，而教学思想仍然是因循守旧、墨守成规，那么，信息技术只能成为传统教学的附属物，不能很好的发挥信息技术的作用。如果，教师在提高信息技术操作能力的同时，又具备了现代的教育思想，那么，他就能正确摆正教师、学生、信息技术等教学要素的关

20、系，选择科学合理的教学方法，有效地组织教学。最后，要有较高的数学教学专业知识，一个数学教师，只有摆正数学学科在学生成长过程中的作用，明确数学学科与其它学科的关系以及数学教学的目的和任务，掌握基本的数学教学原则和方法，了解数学教学改革的动态，才能做到居高临下、有的放矢，准确把握每一节课的教学。整合的明显标志之一便是信息技术成为学生认知工具。整合的效果最终要取决于学生。学生的知识基础、学习动机、学习方式、基本的计算机应用水平都将影响最终的学习效果。相比之下，低年级的学生，由于知识积累少，计算机应用能力较低，在低年级进行整合教学会比较困难。同时，学生对整合课的兴趣虽然很高，但有的是对计算机本身感兴趣

21、，有的是对整合课感兴趣。无论是哪种动机，学生在学习过程中，都有这样一种现象：对计算机的好奇心强于对数学知识本身。通过信息技术这一工具来学习数学往往变成了纯技术层面上的操作，学生的兴趣点更多的在操作本身。同教师一样，学生要想自如地拿起信息技术这一学习的工具去学习，首先要提高自己的信息技术操作水平，可以通过计算机课、信息技术基础课，或由家长辅导提高操作水平，当然，在运用信息技术学习数学过程中，有意识地提高水平也是一个非常好的办法，这也恰恰是整合的一个基本理念之一。 四信息技术与数学教学整合中的几个辩证关系1. 在整合过程中准确定位教师的主导作用，辩证地理解教师与多媒体的关系。在现代教育理论指导下的

22、中学数学教学与信息技术的整合核心是要使学生改变学习方式，最终目标是要通过现代信息技术在课堂教学中的使用，改变传统的课堂教学结构，构建新型的课堂教学模式，从而要使学生变被动的接受式学习为主动参与的探究式学习。在信息技术条件下，学生获得信息的渠道已呈现多元化趋势。教师将丧失作为知识的唯一传递者的权威地位，学生才是数学学习的主体，是数学活动的主体，是数学意义的主动建构者。教师的地位则定位于“平等中的首席”，是教学情景的创设者、数学活动的组织者、是学生数学学习的指导者、是学生数学思维的促进者。而作为信息技术典型代表的多媒体机器设备包括各种教学软件，则是学生的认知工具，是教师呈现学习材料、营造学习情景、

23、帮助学生探究发现、促进合作交流的教学工具。因此，教师使用现代信息技术工具，必须要在现代教育理论指导下，自觉服务于学生建构数学意义、理解数学实质、转变学习方式、提高数学思维活动水平的目的。2.在整合过程中，辩证地看待现代信息技术使用与传统教学手段的关系。长期的数学教育实践，积淀了大量的卓有成效的教育教学方法手段和组织管理形式，在信息技术条件下，如何继承和发扬传统数学教学中富有生命力且体现数学教育本质规律的东西是一个重要课题。如以纸笔运算、推理、作图等为主要手段的传统数学学习方式就不能被多媒体技术代替，即使再先进的多媒体技术，也只是为学习学得更多更好提供了可能，为更好地理解和应用数学开拓了广阔空间

24、，但是如果没有学生个体的手、脑、眼、耳并用的基本的数学运算、推理、作图等实践活动，是无法掌握数学知识的。因此既要使数学中的双基得到落实，同时又要充分发挥信息技术的优势，让计算机完成那些繁难的计算，机械的步骤，复杂的作图等，从而解放人的大脑，使学生有更多的时间去从事创造性的数学思维活动。信息技术强大的数据处理功能，使得过去难以实现的教学设计可以变为现实，特别是对抽象的数学概念和复杂的数学关系，可以用多媒体模拟实验来直观演示，让学生通过操作、观察、猜想、试验、发现来获得对数学知识本质认识，因为它真实地再现变化过程，所以有极强的感染力，如对二次函数yax2bxc的系数如何影响函数的图象这一课题，传统

25、的作法通常是在教师要求下，学生用“描点法”作出几个特殊的函数图象，甚至在相当多的情况下，是教师先在小黑板上先画好图象而不让学生动手，让学生观察几个静态的图象来观察比较，而获得认识，在这种情况下得到的结论，对学生而言往往显得高深莫测、抽象难懂，以致于可能会怀疑结论的真实性。而借助于几何画板，却可以非常容易地作出以a、b、c为变化参数的函数yax2bxc的图象，分别拖动按钮，连续地改变a、b、c的取值，学生可以清楚地看到抛物线的形状和位置是怎样随着参数的变化而变化，从而便于发现其规律。不仅如此，当a0时，抛物线变成一条直线，只改变b、c的值又可看到直线ybxc是怎样随b、c的变化而不断改变直线的位

26、置，这样我们在一个更高的层次上，把二次函数（a0）、一次函数（a0、b0、c取任意值）、正比例函数（a0、b0、c0）都统一起来了。所以用多媒体模拟一些抽象的、不易观察的、危险的、无法或没有条件实现的实验，确有极好的效果。又如研究圆的轴对称性质，与其多媒体模拟实验，不如让学生多次对折课前准备好的圆形纸片，这不仅符合投入产出效益最大化的经济学原理，而且更重要的是学生个体的操作体验，通过动手折叠过程产生的内心对圆的轴对称性质的真实感受，并由此产生积极的情感、态度变化更是多媒体模拟所无法代替的。从信息论角度看，模拟实验仅是模拟实验演示信息通过视觉通道，对学生产生刺激作用，而有学生亲自参与的操作体验活

27、动，则调动了学生的手、脑、耳、眼等多种感觉器官的协同参与，拓宽了信息输入通道，增大了信息刺激力度，因而会更有效地学习。 所以，计算机辅助教学与传统数学教学的有机“整合”，是数学教学改革中的一种新型的教学手段，时代在进步，信息技术与数学教学结合形式不可阻挡，我们只有迎难而上，不断探索、研究，注重实效，才能跟上时代的步伐，更好的发挥计算机网络辅助教学的作用，将素质教育创新能力的培养落到实处！ 2010年9月20日参考文献1 王成其，信息技术与数学教学整合的思考，2 王鹏远，北京市海淀区数学CAI课题组，3王吉庆.信息技术课程与教学论.4李艺主编.信息技术基础（必修）.5 李冬梅.信息技术教育课堂教学模式改革.6朱春华.关于优化多媒体课堂教学的思考.7林爱卿应用现代教育技术 全面提高教师素质