张素平
数学课程标准指出:数学课程的设计与实施应重视运用现代教育技术,特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响,大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源,把现代教育技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具,致力于改变学生的学习方式,使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。这是需要数学教师积极实践探索的问题。本文从以下几个方面阐述现代教育技术对中学数学教学的辅助作用。
一、运用现代教育技术,有利于发展学生的非智力因素
兴趣、动机、态度等非智力因素对学生学好数学的影响是毋庸置疑的。传统数学教学手段虽然也能促进学生非智力因素的发展,但与现代教育技术相比效果相差甚远。应用现代教育技术进行数学教学,能更充分地挖掘数学内在的美,激发学生学习数学的热情,例如画二次函数的图像,输入函数的解析式时,就自动画出了二次函数的图像。实践表明,运用现代教育技术呈现数学学习的问题情境,能使抽象问题具体化、实际问题数学化,使学生学习数学的态度发生明显的变化,原来怕数学、厌恶数学的一些学生也开始对数学产生兴趣,对学习有了信心。
二、运用现代教育技术,有利于突出重点、突破难点
合理利用现代教育技术直观、生动、动静结合等优点,可以大大增强学生的感知力,帮助学生发展思维能力和想象能力,有效地解决教师用语言难以讲清的重点内容,突破难点,优化教学过程。学生历来都感到立体几何入门难,一是画图与识图难,图与文对不起来;二是理不清空間图形的复杂位置关系。现代教育技术对化解这些难点有独特的优势。例如:仅观察“空间四边形”的模型、在黑板上画空间四边形的直观图,大部分学生会受平面图形的影响,自然而然地认为空间四边形的两条对角线也是相交的,因而在解决相关问题时特别困惑。笔者在教学中利用三维立体几何画板导入基本图形,现场制作可旋转的空间四边形图形,现场添加对角线,在旋转过程中让学生观察空间图形,培养学生的空间观察能力和思维能力,从而使他们留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象,形成异面直线的概念,为后继教学奠定了基础。又如在椭圆、双曲线、抛物线等概念的教学中,分别利用现代教育技术展示这三种曲线的本质。学习了这三种曲线后,再利用课件演示:到定点与定直线距离的比由小于1的正数变为1,再由1变为大于1,引导学生观察点的轨迹怎样演变,使学生深刻地理解三种曲线之间的关系,突破了难点。
三、运用现代教育技术,有利于学生体验数学探究过程、训练思维
数学思维是在数学的探究过程中发展起来的,运用现代教育技术能使这个过程展现得更加清晰、充分,使学生得到更完善的思维训练,更深刻地领悟数学思想和数学方法。如旋转体的教学或几何体截面的观察,都可以用几何画板来动态演示,比用模型比划对培养学生的空间想象能力有效得多。在这样的认知环境下,学生学习更积极主动,观察能力、归纳能力、思维能力都得到了很好的培养。
四、运用现代教育技术,有利于学生把数学知识更广泛地应用于实际情境
数学具有广泛的应用性,但当学生把数学应用于实际情境时,常常因为运算过于繁杂甚至无法完成而在一定程度上缩小了应用的范围。有了现代教育技术的支持,数据处理便不成问题了。例如:处理方差的计算时,学生只要输入相应的公式和数字,就可以很快得出结果。学生亲身体验到数学方法的应用价值,就提高了解决实际问题的能力。
五、运用现代教育技术,有利于改变学生的学习方式
学生主动参与学习才能提高学习质量,没有学生参与的教学是低效的、甚至是无效的。在数学学习中,现代教育技术增加了学生动手操作、反复观察的机会,有利于学生进行猜想、发现规律、探究结果,有利于交流讨论,发现研究对象的本质和共性。例如:指数函数性质的学习中,教师过去通常是让学生用描点法作出y=2x,y=(1/2)x,y=3x,y=(1/3)x等有限几个特殊函数的图像,有时甚至是教师展示自己预先作好的这几个图像讨论指数函数y=ax的性质,不让学生动手。为什么仅仅研究这几个函数的图像呢?这几个函数的图像就可以代表一般指数函数的图像吗?研究时把底数a分为01两个区间,这种思路是如何形成的呢?这些都是值得探究的问题,但学生都不得而知,这样的学习就比较被动。在现代教育技术支持下,教师可以利用几何画板强大的作图功能,引导学生随意地取a的值,在同一坐标系内就显示出对应的函数图像。在这个过程中,学生非常清楚地看到底数a对函数y=ax性质的影响;随着a向1靠近,他们发现函数图像逐渐聚集到直线y=1,清楚地看到a=1是函数性质的分界线,函数的定义域、值域、单调性、经过的特殊点(0,1)等更是一目了然。在此基础上,再通过a的连续动态变化演示函数图像的变化情况,帮助学生更直观、清楚地发现指数函数y=ax的性质,并体会到从量变到质变的事物发展规律。由于学生参与热情十分高涨,学习方法由接受式转变成探究式,大大增加了学生通过自主学习、积极思考构建数学概念、解决数学问题的可能性,学习效果就非常理想。