浅议信息技术与数学教学的整合

陈兆利

摘 要：数学与信息技术的相互促进与紧密结合，不仅形成了作为高新技术的核心成分和工具库的数学技术，也深刻地改变了数学的教学模式和学习方式，创设了新的教学学习环境。因此，探究它们之间的联系和作用，加强信息技术与高职数学的整合，并关注高职数学教学的变革，能更好地实现高职数学教学的有效性。

关键词：信息技术；数学学科，数学教学；整合

以数字化、多媒体、智能化、网络化为特征的信息技术，正在改变人们传统的生活、学习和工作方式。信息技术的发展深深地影响了世界，也深刻地冲击和改变了整个数学世界。信息技术使当今数学变得更加现实，使数学模型思想发展到了前所未有的水平。在信息技术的支持下，数学家把头脑中的“数学实验”变成现实，对精深的数学概念、过程进行模拟。一道很难的计算题、一个很难想象的函数图象、一道复杂的方程，甚至是一个我们很难作出的几何图形等，只要给出起算法，就能通过信息技术得到完美的解决。由此可见，信息技术使得数学思想容易表达了，数学方法容易实现了，数学与现实的联系更加紧密了。

1 信息技术与数学学科的联系

数学的原理，思想和方法与技术的结合形成了属于高科技的数学技术，数学技术是信息技术的基础，又是信息技术的支撑学科。数学是集严密性，逻辑性，精确性，创造性与想象力于一身的科学，数学教学则要求学生在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断了解，理解和掌握这门科学，揭示思维过程，促进学生思考就成为数学教育的特殊要求。计算机是信息处理的有效工具，在数学教育中存在深藏的潜力，这就要求教师在教育软件平台上把计算机的数学技术，按钮技术，窗口菜单技术等多种技术与数学教学的要求结合并用于教学的过程。

当今信息技术的迅猛发展改变了人类学习与生存发展的环境，也改变了几个世纪数学教学，数学学习的方式。由于它对人发展的重要性，迫使人们不断思索数学与现实的切合度；更是因为信息技术与数学技术的千丝万缕的联系，使人们认识到它在数学课程结构中的重要性。信息技术不仅被看作是教师教的工具，是学生学的工具，是学生的认知工具与情感发展工具，而且也是数学教育工作者在建构数学内容体系时首先考虑的因素，进而引发人们重新思考数学课程的基础性，多样性，选择性以及如何在信息技术条件下使学生积极主动地学习，在打好基础与追求创新中不断提高学生的数学思维能力，更进一步促使人们思考在数学教育过程中如何利用与发展学生的信息技术能力，如何处理好师生关系。信息技术必将改变人们对数学的内容、形式、应用、人文价值以及评价的认识与看法，因此信息技术的发展与数学学科的发展中的互动是一种客观存在。

2 信息技术与高职数学教学整合的作用

2.1 可以呈现传统教学手段难以呈现的内容

信息技术融入数学教学中，可以把传统教学过程中教师通过黑板、教具模型、投影片等媒体展示的各种信息，由计算机加工成文字、图形、影像等资料，并进行一些必要的处理（如动画），将这些资料组合起来。可以使抽象的内容以直观的形式出现，能更好地帮助学生思考知识间的联系，培养严谨的思考习惯及求实的作风，对于降低教师教学难度，提高教学质量有着重要的作用。

⑴变抽象为形象直观。比如在讲椭圆的定义时，可以由“到两定点F1、F2的距离之和为定值的点的轨迹”入手——如图，令线段AB的长为“定值”，在线段AB上取一点E，分别以F1为圆心、AE的长为半径和以F2为圆心、AE的长为半径作圆，则两圆的交点轨迹即满足要求。先让学生猜测这样的点的轨迹是什么图形，学生各抒己见之后，老师演示图（1），学生豁然开朗：“原来是椭圆”。这时老师用鼠标拖动点B（即改变线段AB的长），使得|AB|=|F1F2|，如图（2），满足条件的点的轨迹变成了一条线段F1F2，学生开始谨慎起来并认真思索，不难得出图（3）（|AB|<|F1F2|时）的情形。经过这个过程，学生不仅能很深刻地掌握椭圆的概念，也锻炼了其思维的严密性。

2.2 动态展示图像变换

在《函数y=Asin（ωx+φ）的图像》一节的教学中，把A，ω，φ均设为参数，通过参数变化，向学生展示周期变换、相位变换和振幅变换，同时还能展示由y=Asinx的图像通过变换得到y=Asin（ωx+φ）的图像的全部过程。

（1）借助图形计算器的动态演示图象的功能，让学生感受 的变化过程。

（2）借助图形计算器的动态演示图象的功能，让学生感受 的变化过程。

（3）借助图形计算器的动态演示图象的功能，让学生感受 y=sinωx的变化过程。

2.3 有利于提高学生学习的积极性

“兴趣是最好的老师”，“好奇”是学生的天性，他们对新颖的、知道而没见过的事物都感兴趣。要激发学生学习数学的积极性，就必须满足他们的这些需求。而传统的教学都是严格按照教学大纲，把学生封闭在枯燥的教材和单调的课堂内，使其和丰富的资源、现实完全隔离，致使学生学习数学的兴趣日益降低。“将多媒体信息技术融于课堂教学，利用多媒体信息技术图文并茂，声像并举，能动会变。”[2]形象直观的特点为学生创设各种情境，可以激起学生的各种感官参与，调动学生强烈的学习欲望，激发学生学习数学的兴趣。

2.4 有利于帮助学生进行探索和发现

数学教学过程，就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究、探索的过程，继而对其进行拓展、延伸、创新的过程。于是教师如何设计数学问题成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情景，因此教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术的运用为我们提供了强大的情景资源。例如在讲“轴对称”的概念时，教师可以先利用几何画板制作一只会飞的蝴蝶，这只蝴蝶既能吸引学生的注意力，又能够让同学们根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象，很快就理解“轴对称”的定义，并以此为启发让学生列举生活中的实例，这时再演示一个三角形沿一条直线对折的动画过程，再让两个对称的三角形动起来，并改变形状，使之出现不同情况的对称图形，时而隐藏或显示一些线段或延长线，这样学生在兴趣盎然中认真观察、思考，并逐步找出对称点和对称轴之间，对称线段与对称轴之间的关系，在此基础上，学生很快自觉的发现轴对称的三个性质定理和判定定理，从而实现了对知识意义的主动建构。因此，多媒体信息技术创设情景产生的作用有助于学生对知识进行探索、发现和形成，这种作用是传统教学手段无法比拟的。

2.5 有利于提高学生思维能力

数学的创新教育，离不开学生实验，动手操作猜想，验证。直觉思维、形象思维、逻辑思维是数学学习必不可少的基本思维形式，在教学过程中让学生通过做“数学实验”主动发现，主动探索，实现三种思维的结合，不失为一种很好的培养方法。例如，在讲《指数函数》时，传统教学中指数函数图像的描绘浪费大量时间，且受课堂进度所限，仅能描绘几个函数的图像，这对于数学思维较弱的职业学校学生来讲，形成了一定的障碍。为解决此障碍，通过开发作图软件，可以让学生进行现场作图，实现人机互交功能，而且可以作出任意底数的图像，这对培养学生的“数形结合”“从特殊到一般”等数学思维起了重要作用。同时这样的教学由于是学生自己实验、观察得出的结论，学生对该性质的理解和掌握比传统教学要深刻得多。

3 信息技术与高职数学教学整合对教师的几点要求

⑴要求教师转变观念。从传统的教学观念转变为现代教育观念，是课堂设计与实施的关键。教师在教学活动中应确立以学生为中心，面向大众，客观合理的将多媒体信息技术用于课堂教学，积极探索多媒体信息技术与课堂教学整合方法，培养学生创新精神和实践能力的素质教育思想。教师要把信息技术作为学生学习工具和认识工具，以媒体为中心，给学生开辟实践和创新的环境，放手让学生在教师的指导下广泛联想、猜测、实践和论证。

⑵要求教师转换角色。随着信息技术的不断渗透，面对新的教学模式，教师的角色不仅仅是知识的传递者，更是教学环境资源的选择者、开发者，过程的设计者，学习群体的组织者、帮助者、支撑者、学习者个人的咨询者、激励者，学习群体智力交流活动的指导者和协调者，师生关系由过去的师道尊严转换为一种新型的学习伙伴关系。角色的变化要求教师应选择并拓展适当的问题，镶嵌在教学情境中并为学生提供适当的、有目标的学习支撑，同时对于学生学习结果的检验必须遵循与学习目标相适应的评价方案。

⑶要求教师不断学习，增强信息素养。教师要积极参加教育技术和信息化教学设计的培训和实践，通过学习及时跟踪现代信息技术的发展，掌握信息技术的硬件、软件知识以及信息化教学设计的方法，进一步完善自已，增强自身的信息素养。教师只有在熟练进行信息技术操作的前提下，才能使信息技术更好地为数学教学服务，从而有效地组织教学，提高学习效率。

⑷要求教师适时调控课堂。在整合课堂中，学生的自由度相当大，部分学生易在信息的世界里迷失，难以把握课堂的重难点。因此教师在教学中应有针对性地设计有关的课题学习任务和活动，使学生按照目标学习。在学习过程中教师还要跟踪辅导，正确引导学生积极主动地参与到学习过程中，保证开放的学习目标能全面顺利地落实。

4 信息技术与高职数学教学整合应注意的几个问题

⑴信息技术的使用不排斥传统的教学手段。我国传统的教学结构是在行为主义教学理论和学习理论指导下、以教师为中心的教授式教学，在学习过程中学生一直处于被动接受的状态，教师是课堂的主宰。这种教学模式对系统知识体系的传授具有比较好的效果，但因其忽视了学生是学习的主体，忽视了学生在学习过程中的内在心理的发展和变化，而信息技术作为一种现代教育技术，在激发学生的学习兴趣，培养他们的创新精神等方面具有传统教学不可替代的优势。因此在教学中既要注意使用信息技术，又要吸收传统教学手段中合理的东西，做到优势互补，协同发挥其教学功能。

⑵提倡多种信息技术配合使用。多种多样的信息技术有着各自的优点，有着各自的呈现方式，通过合理地配合使用，可以同时刺激不同的感官，促使学生进入眼看、耳听、口说，进而动手、动脑进行探究的一种“多维”的学习状态，让学生全身心地投入到课堂教学上，一种忘我的学习境界，其所产生的学习效果当然是显著的。

⑶适度使用信息技术。信息技术是用来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，应把信息技术用在恰当的时间，适当的地方。信息技术的一旦使用，就要比起传统方式更易于学生理解知识，更易于学生掌握技能。在教学中应用信息技术的目的是为了实现教学目标，达到教学效果，反对那种为了用信息技术而用的课堂，特别是那种仅把计算机当成文字幻灯机来替代粉笔板书的教学模式，这样的课堂完全不能激起学生的学习兴趣，无助于教学重点的突出。因此在教学中我们需要信息技术，但不能过度依赖，要把握点和度。

总之，信息技术与数学教学整合就是要把信息技术的信息资源、教学方法、内容、过程结合起来，构建新型的教学模式，突出以人为本，以学生发展为根本，实现信息技术与数学教学的整合。这将给数学教学带来了新的生机和活力，对于培养学生的创新精神和思维能力，有着十分重要的现实意义。

[参考文献]

[1]贾雷.谈信息技术与数学课堂教学的整合[J].大观周刊.2012（44）261-262.

[2]李立辉.试论多媒体技术在数学课堂教学中的运用[J].中华少年：研究青少年教育.2012（01）：145-146.

[3]叶培仁.浅谈信息技术在高中数学教学中整合的探索和反思[J].中国信息技术教育.2011（06）：54-55.

[4]朱广谱.如何利用多媒体辅助教学[J].中国现代教育装备.2009（12）：51-52.

[5]张桂芳.关于信息技术与数学课程整合研究的思考[J].教育探索.2006（02）：76-77.