信息技术与中学数学课程整合的实践与思考

陈树高　马嫦娟

信息技术在中学教育教学中已发挥着越来越重要的作用，越来越深刻地影响和促进教育教学改革。数学作为中学的基础课程，是集严密性、逻辑性、精确性、创造性和想象力于一身的科学。在信息技术支持下，古老的数学课程教学正焕发出前所未有的青春活力。

1 信息技术与课程整合的理论基础

建构主义理论是信息技术与课程整合的理论基石。建构主义理论认为，知识是由学生观察外在事物后的探索、体会与反思等思考活动（Thinking Activities）建立的，强调以学生为中心（Learner-centered）的学习环境，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者[1]。建构主义的教学理论要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者，学生与教师的关系也由“向教师学（Learning from Teacher）”转变成“和教师一起学（Learning with Teacher）”。这要求教师应当在教学过程中采用全新的教学模式、全新的教学方法和全新的教学设计。受建构主义理论的影响，现代信息技术的发展更注重如何把技术当作学习工具，学生利用这些工具发展知识，将工具当作学习伙伴（Learning Partner）。学生与技术间的关系由“从技术学（Learning from Technology）”转变成“用技术学（Learning with Technology）”。

2 信息技术与中学数学教学整合的原则

整合指的是一个系统内各要素的整体协调、相互渗透，并使系统各个要素发挥最大效益[2]。信息技术与中学数学教学整合，是将信息技术有机地融合在数学教学过程中，使信息技术与数学学科的课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融合为一体，成为与课程内容和课程实施高度和谐自然的有机部分，以便更好地完成课程目标，并提高学生的信息获取、分析、加工、交流、利用等能力，达到有效地改进教学，提高教学效率，促进学生的主动发展。实践证明，整合要遵循以下原则：

1）主体性原则：以学生为中心，让学生根据自身行动的反馈信息来形成对知识的构建、理解与应用。

2）差异发展原则：教师教学时从实际出发，允许学习目标有弹性，使学生的创造精神和发展潜能得到尊重和开发。

3）交流协作原则：共同建立起学习群体，对要学习的概念进行考察、探索、协商和辩论。

4）循序渐进原则：在信息技术环境下，提供一定的导航机制和索引机制，让学生能根据自身的水平，自主地、循序渐进地学习。

3 信息技术与数学教学整合实验

为了研究信息技术与中学数学教学整合，笔者申请了校级课题“基于‘Z+Z智能教育平台下初一学生数学思维能力的培养”，从2003年9月~2005年1月进行了1年多的课题研究。

3.1 实验的总体规划信息技术与数学课程整合实验以课程整合理论和建构主义理论作为指导，参考信息技术支持下数学教学设计的步骤、方法及一般设计流程，进行整个教学整合实验。

实验采用对比法，选择入学时数学水平大体相当的2个班级，一个多采用信息技术整合教学，另一个多采用传统教学的方式。

实验中数据采集主要通过半期考试、期末考试、平时测验，以及每期2到3次问卷调查。阶段实验要进行数据分析和小结与评估，并根据评估结果对下一个阶段的实施进行局部的修正和调整。

3.2 实验的目标信息技术与数学课程整合的目标为全面培养学生的探究性学习能力和信息素养。通过实验在信息技术支持下的数学整合教学的关键、优势等，获得启迪与思考。

4 信息技术与数学整合的实验数据分析

4.1 整合教学与传统教学的效果比较对实验班和对比班进行问卷调查，2个班共99名学生。通过对调查数据的分析，得出表2数据结论。

显然，学生认可信息技术与数学教学整合课程的教学手段具有丰富性、趣味性、吸引力，课堂信息容量明显高于传统教学手段。

4.2 整合教学大大提高学生对数学的兴趣和数学成绩实验结果表明：整合教学后，学生对数学的兴趣大大提高，数学成绩也更突出（表3）。

4.3 学生的综合信息素养培养效果 经过3学期的多媒体教学实践后，在学生的综合信息素养方面，通过问卷调查和考试的方式，发现实验教学班的学生的信息综合能力明显高于传统教学班级（图1）。

4.4 学生的研究性学习能力在研究性学习方面，由于长期使用信息技术于数学课堂教学有得天独厚的资源优势，因此，在实施网络多媒体远程教育3学期后，通过调查发现，整合实验班的学生的研究性学习能力明显高于传统教学班级（图2）。

4.5 信息技术与数学教学的整合提高教师的素质要在教学中真正实现信息技术和数学教学的整合，除了硬性的信息技术的要求之外，还要求教师对数学教育心理学、新课程标准有较深刻的认识，应该说教育理论学科思想是“神”，信息技术是“形”。“整合”的研究过程对教师也是一种提高。同时，“整合”能有效地激发教师的学习意识和紧迫感，使教师能认识到自身的不足，对信息技术和数学教学理论的学习更积极主动地进一步坚持下去。

5 信息技术与数学整合的启示与思考

5.1 信息技术与数学课程整合的基础是信息资源 数学教学资源是数学课程设计的基本素材，缺少了资源，整个教学设计就成为了“无源之水，无本之木”。现成的教学整合资源是减轻教师重复劳动的最好途径和方法，也是降低信息技术与课程教学整合的技术门槛的有效手段。大多数数学整合课程设计的教师会受到信息技术知识水平的限制，不可能精通所有的资源开发知识，完成资源原始代码的设计与编写，所以便捷多彩的教学资源成为吸引大批教师进行资源整合教学活动的磁石。

5.2 信息技术与数学课程整合的关键因素是信息基础设施信息基础设施是整合设计的最基本物质条件。没有完备有效的信息基础设施的支持，就不可能有信息技术与整合的实施。

5.3 信息技术与课程整合的主体是课程使用信息技术整合是为了实现课程的目标。信息技术与课程整合不是被动的整合，它也将会对课程的结构与内容产生影响。信息素养内容的课程化就是例子。

5.4 信息技术与数学课程整合实现的决定因素是教师教师设计、控制课程教学的流程，是整个教学的主导力量。一般而言，教师应具备的信息技术基本能力主要包括3项：（1）基本的计算机软硬件使用及维护知识，其中网络的应用知识尤为重要；（2）信息技术在教学上的应用，包括如何在学科教学中应用计算机，教学软件的选择、使用和评估；（3）信息技术应用引发的社会及伦理问题。

5.5 信息技术与中学数学整合教学优势独特信息技术与中学数学整合教学具有独特优势：多媒体课堂演示，便捷直观；创设情境，激发兴趣，提高学习效率；化静为动，演示测量，突破教学重点、难点；再现过程，变式训练，培养思维品质；加快节奏，增大容量，课堂效率提高；巧设练习、巩固新知，及时反馈。用信息技术进行自主探究式学习，进行知识复习和学习评价配合课内教学优势不可替代。利用网络进行合作学习更是传统教学望尘莫及的。

5.6 整合教学不能全盘否定传统教学方式教学方式和手段的更新，既要继承、发扬优秀的传统经验，又要充分体现时代精神和创新精神。教师应加强学习管理、加强课外辅导，尤其应重视学科基础知识和基本能力的培养，重视学生知识的，重视对中考、高考策略的研究。对于升学的重点学科——中学数学，在选择整合和传统教学上，更要考虑教学的实际效果。

5.7 信息技术与中学数学的整合将成为数学教学革新的主流美国数学教育界认为：“在众多促进数学教育改革的因素中，现代教育技术具有最大的潜在的革命性影响。”[3]现代教育技术是运用现代教育理论和现代科技成果，通过对教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。信息技术将为教学改革提供最佳环境，对教学理论、模式、观念甚至教育体制产生深刻的变革。同时，它将极大改变数学教师的教学方法、工作方式、教学模式乃至教学观念等。