信息技术与数学课程的整合48913.docx
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1、信息技术与数学课程的整合 鞍钢高中 姜宝胜信息技术对当今社会的发展产生了深远的影响,它不仅大大提高了社会生产力的发展速度,而且对社会生活方式与社会结构都产生了深层的影响,从而加快了人类进入信息化社会的步伐。信息、知识成为社会中的基本资源,信息产业成为社会中的核心产业之一,信息技术渗透到社会生活与工作的方方面面,无处不在,无孔不入,信息素养成为信息社会每个公民必须具备的一种基本素质,信息的获取、分析、加工、利用的能力与传统的“读、写、算”方面的知识与能力一样重要,是信息社会对新型人材培养所提出的最基本要求。 在这样样的时代背景景下,数学教教学中应用以以信息技术为为代表的现代代教育技术是是教育改革
2、的的必然趋势,也也是教育现代代化的必由之之路。一、教学中应用用信息技术整整合数学教学学模式的背景景以计算机为核心心的信息技术术主要指多媒媒体计算机、教教室网络、校校园网和因特特网(Intternett)等。由于于信息技术的的高速发展,它它在相当大的的程度上包容容了传统的电电教手段,如如幻灯(poowerpooint)录录音、录像功功能等。在教教学中的应用用信息技术、用用信息技术整整合数学课程程教学,首先先应该明白信信息技术与数数学教学的关关系。信息技术与数数学教学的关关系由于信息技术对对数学教学的的参与程度的的不同,信息息技术在数学学教学中起着着不同的作用用、扮演着不不同的角色:它可能是一一种
3、演示工具具、也可能是是一种交互工工具,但最终终信息技术将将成为辅助学学生学习的高高级认知工具具,并带动教教育的全面改改革。现代教育科学、心心理科学和信信息科学技术术的综合和相相互渗透,已已成为教育发发展和改革的的强大动力;传统的教和和学的模式正正在酝酿重大大的突破,教教育面临着有有史以来最为为深刻的变革革。这场教育育的大变革不不仅仅是教育育形式和学习习方式的重大大变化,更重重要的是将对对教育的思想想、观念、模模式、内容和和方法产生深深刻影响。陈陈至立部长22000年10月在全国国中小学信息息技术教育工工作会议上,纵纵论世界信息息化发展大趋趋势,同时指指出信息素养养已成为人的的科学素养的的重要基
4、础,宣宣布中国将用用510年实现信信息技术的普普及,推动基基础教育的跨跨越式发展。在在提出普及信信息教育要注注意的几个问问题中,明确确了“加强信息技技术与其它课课程整合”的要求。因因此,为了争争取在新世纪纪日趋激烈的的国际竞争中中占据主动地地位,我们必必须加快在中中小学普及信信息技术教育育的步伐。同同时,在信息息技术教育发发展的过程中中,更应该把把信息技术教教育与课程教教学的整合放放在十分重要要的地位,即即通过课程把把信息技术与与学科教学有有机地结合起起来,从而改改变传统落后后的教与学观观念以及相应应的学习目标标、方法和评评价手段。在在可预见的将将来,课堂教教学仍然会是是学校教学活活动的主要方
5、方式。利用信信息技术来改改进课堂教学学是当前学校校教育改革的的一条重要思思路。什么是信息技术术与课程整合合?华南师大大李克东教授授认为:它是是指在课程教教学过程中把把信息技术、信信息资源、信信息方法、人人力资源和课课程内容有机机结合,共同同完成课程教教学任务的一一种新型的教教学方式。它它是我国面向向21世纪基础础教育教学改改革的新视点点,是与传统统的学科教学学有着密切的的联系和继承承性,又具有有一定相对独独立的特点的的教学类型。说得通俗一点:计算机与学科课程整合就是把计算机当作日常促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、创设教学环境的工具,融入到各学科教学中就像使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然
6、流畅地使用计算机上课。充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受器和知识灌输的对象;教师则应成为课堂教学的组织者、指导者。以计算机为核心心的信息技术术作为新型的的教学媒体,当当它们与各学学科的课程加加以整合,即即与各学科的的教学进程密密切结合时,它它们至少可以以体现出以下下五种对于教教育、教学过过程来说是极极为宝贵的特特性,从而为为新型教学结结构的创建提提供最理想的的教学环境:(1)多媒体体计算机的交交互性有利于于激发学生的的学习兴趣和和充分体现学学习主体作用用;(2)多媒体体计算机提供供外部刺激的
7、的多样性有利利于知识的获获取与保持;(3)多媒体体系统的超文文本特性可实实现对教学信信息最有效的的组织与管理理;(4)计算机机网络特性有有利于实现培培养合作精神神并促进高级级认知能力发发展的协作式式学习;(55)超文本特特性与网络特特性的结合有有利于实现培培养创新精神神和促进信息息能力发展的的发现式学习习。课程整合(cuurricuulum iintegrrationn)将计算机机看作是各级级各类学习的的一个有机组组成部分。整整合并不等于于混合。混合合意味着只是是在学校出现现了计算机设设备,关键是是如何使它成成为学习的一一种重要工具具。整合意味味着在已有课课程的学习活活动中全面结结合使用计算算
8、机,以便更更好地完成课课程目标。整整合强调计算算机要服务于于课程;强调调计算机应用用于教育其出出发点首先应应当是课程,而而不是计算机机;强调应当当设法找出计计算机在哪些些地方能增强强学习的效果果,能使学生生完成那些用用其它方法做做不到的事。整合会使人感到到,计算机虽在在教育中,然然而我们却不不会特别意识识到计算机的的存在,就象象不会特别意意识到铅笔的的存在一样,我我们关心的不不是计算机或或铅笔,而是是学科教学本本身。3新教育传媒媒说以计算机为代表表信息技术将将会成为新的的知识载体,最最终成为师生生交流的中心心数字化生生存的一种手手段。在教育发展过程程中,以文字字课本为主要要教学传媒的的教育模式
9、,从从根本上改变变了以口传心心授为主要传传递手段的教教育模式。同同理,在信息息社会里,以以文字课本为为主要教学传传媒的教学模模式,必将为为以信息技术术为教育传媒媒的新型教育育模式所取代代。也就是说说,传递工具具的改革,将将会使传递模模式彻底变革革。人们要求以 信信息技术为基基础, 进行整个个教学体系的的全面改革,使使教学目标、内内容、方法和和形式甚至连连学校结构都都发生根本性性的变化。 (1)革新新传统的教育育观念 传统的教学学观是教师教教书本知识,学学生学书本知知识,教学功功能只有一个个,就是传授授书本知识。而而新的教学观观则认为教学学具有多方面面的功能,它它既要传授知知识,又要发发展多种能
10、力力如学习能力力、信息处理理技术、解决决问题能力, 还要培养品品德。 (2.)改改革教学目标标和内容许多教育工作者者一致指出,二二十一世界的的公民需要获获得以下一些些技能:信息处理(组织、获取取、操作和评评价)的技能; 问题解决能能力; 批判性思维维能力; 学习能力,与他人合作作和协作的能能力。这些目目标将使人们们对教师和学学生的观点产产生新的变化化,目前人们们主要关心如如何使学生成成为积极的学学习者,教师师成为学习的的促进者。为了实现新的教教育目标,教教育内容也必必须作出相应应的改革。重重新编写教材材,在课程设设计上重在学学科结构合理理,教学内容容少而精,着着重使学生掌掌握一般的基基本原理以
11、发发展学生的认认识能力。制制定教学大纲纲要着眼于能能力,特别是是思维能力、创创造力的培养养,而不是现现成知识的传传授和一般技技术的培训,基基础要宽。教教育内容还要要与生产实践践相结合,着着力培养学生生解决实际问问题的能力。 (3)改革教育育形式和方法法 教育学学家已提出发发现法、探究究法、合作学学习、支架式式教学、情境境性教学、真真实性问题解解决等多种教教学方法。教教师要针对不不同的教学任任务、教学活活动,不同的的教学对象和和教学要求,灵灵活地运用不不同的教学形形式和方法。 (4).改革教育组组织,学校面面临着“重建或改革革” 信息社社会的教育不不仅要抓基础础教育,而且且要改革中等等教育结构,
12、积积极发展职业业技术教育,还还要改革高等等教育结构(多形式、多多学制),发展远距距离教育、成成人教育以及及继续教育,融融学校教育、社社会教育于一一体。教育的组织形式式也要发生相相应的变革。强强调为了使学学校适应信息息时代生活的的要求,需要要改革学校。学学校需要在结结构和功能上上作出改革,以以更好地满足足今天的学生生的需求。二、信息技术与与数学课程整整合的教学模模式的探讨 信息技术辅辅助数学课堂堂教学的模式式讲授式的的补充信息技术辅助数数学课堂教学学的模式是以以教师使用课课件为主的演演示型教学模模式。它是在在现有教学模模式基础上,把把计算机作为为新教学媒体体使用。主要要用于课堂教教学中的演示示,
13、既可以动动态呈现数学学现象的变化化发展过程,调调节事物和现现象所包含的的时间要素,将将缓慢的变化化和高速的运运动,清晰表表现出来,将将实物放大或或缩小,为全全体学生的充充分感知创造造条件,也可可以重新组织织情景,突出出事物的本质质特征,促进进学生形成稳稳定清晰的表表像,为学生生学习概念规规律创造条件件。教师为此此花费的时间间和所需的新新技能相对较较少,所需硬硬件较少,对对软件的个性性化要求不高高;这种模式式对于促进学学生的自主学学习有一定的的作用,但是是对于改变以以教师为中心心的教学模式式却是无能为为力的。这种种教学模式适适合硬件配备备不足的学校校和计算机操操作技能不高高或不愿改变变现有教学模
14、模式的教师选选用,可应用用于目前数学学教学中最常常见的新授课课、复习课和和习题课。1. 信息技术术应用于新授授课教学的模模式(1)实验模模拟强化模式“实验模拟强化模式”就是在演示示实验的基础础上,用计算算机模拟实验验现象的数学学过程,从而而强化学生的的表像,促进进学生识别实实验现象发生生及变化的条条件,然后再再进行抽象概概括,形成概概念规律或找找出数学现象象的共同特征征。这种模式式比演示实验验后直接进行行抽象概括的的效果更好。这这是因为相对对于演示实验验的发生,学学生的观察具具有滞后性和和被动性,并并且实验现象象往往很快消消失或者不清清晰,容易造造成大量学生生的观察困难难,难以形成成鲜明丰富的
15、的表像。利用用计算机模拟拟实验可以有有效的解决这这一问题,从从而优化学生生的学习过程程。该模式的的基本的教学学流程如图11所示。以此此流程为基础础可以有多种种变式。例如如,可以有多多次演示实验验和模拟实验验,也可以利利用计算机呈呈现问题情景景、数学模型型等作为补充充。图1 实验模拟强化教学模式流程导入 新课 演示实验 模拟实验 抽象概括 结论 应用 教学实例指指数函数教学设计:理解指数函数数的概念教师做如下演示示实验:将一一张纸按照顺顺序分成2、44、8、166。利用视频演示示细胞分裂情情况由于视频演示为为教师查找而而成。请学生独立使用用计算机上网网查询关于指指数函数的相相关信息和数数据,总结
16、指指数函数的图图象和性质 评析:这是一节信息技技术与数学课课程整合的教教学设计,其其教学过程具具有下述特点点: 运运用信息技术术加大了课堂堂密度,内容容充实丰满,能能较好体现数数学思想、数数学方法。首首先教师从实实践提出研究究指数函数的的问题,先让让学生观察实实验思考。 为学生进行行科学探究创创造条件。学学生认真地从从计算机中获获取信息、输输入数据,让让计算机来分分析处理数据据,得出结论论。学生互相相探讨、交流流、学习,思思维活跃,体体验研究问题题、寻求规律律的科学研究究过程,体验验科学探究方方法。精心设设计和制作的的素材,将计计算机技术与与课程很好的的融为一体。 计计算机多媒体体课件展示,远
17、远比书上的彩彩图来的真实实、直观、生生动、形象,抓抓住了要害(关键),给学生留留下深刻印象象。边教边实验模模式“边教边实验模模式”就是在学生生实验的过程程中利用计算算机指导学生生实验,展示示学生实验结结果,在学生生实验的基础础上,分析处处理数据或者者模拟实验过过程,然后得得出结论。一一般适用于需需进行定量研研究的概念规规律课。其基基本流程如图图2所示。以此此流程为基础础可以有多种种变式。问题 情景 学生实验 数据处理分析 实验结果展示 结论 教师实验指导 实验情况总结图2 边教边实验的教学模式 教学实例例 等差数数列前N项的的和1教学设计1)请学生阅读读课本内容并并思考以下问问题:1+2+3+
18、4+100=?帮助学生认识识高斯;2)等差数列前前N项的和:证明公式1: 证证明: +: 推导公式2 用上上述公式要求求必须具备三三个条件: 但 代入公式式1即得: 此公式要要求必须具备备三个条件: (有时比比较有用) 由此得:3)小结:学生生先总结。教教师帮助归纳纳等差数列求和公公式4)课上练习和和布置课后作作业。评析:本节课的意图是是将数学学习习的主动权还还给了学生,创创设一种更加加开放的学习习环境。在这这种新的环境境中,引导学生生学会预习、学学会读数学书书、学会从字字里行间找出出不懂的地方方、学会提出出问题、学会会交流、学会会改错。学会会用实验来证证明自己的假假设,;来说说明问题。2.
19、信息技术术应用于习题题课的模式 图3 习题课教学模式基本流程呈现问题情景模拟数学过程建立数学模型再现数学规律确定解题思路学生操作总结在习题课中,计计算机主要用用于展示问题题情景,动态态模拟问题情情景中包含的的数学过程及及数学模型,帮帮助学生抓住住问题的核心心,理清解题题思路,这样样可以大大提提高习题教学学的效率。该该模式在教学学中有广泛的的应用,其基基本流程如图图3所示。教学实例轨轨迹问题教学设计:1 给出题目中的数数学情景,用用多媒体模拟拟此数学情景景的过程并进进行分析教师展示一个例例题:(1)已知ABC的一边BC长为6,周长为16。求顶点A的轨迹方程(2)C是定圆圆A内的一个个定点,D是是
20、圆上的动点点,求线段CCD的垂直平平分线与半径径AD的交点点F的轨迹方方程. 抽象出物体运运动的理想化化模型,再现现模型所对应应的规律:2 解题思路与过程程把(1)、(22)题目中的的数学情景等等效成了理想想化的数学模模型之后,就就能从它们所所对应的的规规律挑选合适适的规律解题题。3 学生操作总结学生进行解题操操作时的关键键是要把刚才才分析的重要要过程记录在在笔记上。即即判断运动的的理想化模型型、列式计算算。关于再现现规律的过程程不必要求学学生写在笔记记本上,但是是这个环节和和挑选规律的的环节教师应应该强调。评析:在该课的设计中中充分发挥了了多媒体应用用于教学的优优势,与传统统的板书相比比较,
21、它能够够演示连续的的数学过程,使使习题问题形形象化;与纯纯粹的实验教教学相比较,能能使运动的过过程便于观察察和分析,并并且能快速地地使运动过程程重复实现。在在实际的教学学设计中,应应从教学的效效果出发,充充分体现现代代教育技术的的优越性。另另外,在解题题中要严格要要求学生的分分析过程,除除了巩固学生生对知识的理理解,更重要要的是培养他他们的数学思思维能力。3. 信息技术术应用于复习习课的模式 展示知识内内容、形成知知识网络我们可以利用计计算机快速展展示复习课要要涉及的知识识内容,在短短时间内重复复出现彼此相相关的数学现现象、公在式式、图表、图图线,以启动动学生的记忆忆,使学生对对相关知识进进行
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- 信息技术 数学课程 整合 48913
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