中学数学教育信息化的实践与思考

◎叶双秋 (长沙市周南梅溪湖中学，湖南 长沙 410205)

一、中学数学教育信息化的意义

自20世纪80年代开始，我国便提出了“教育信息化”的口号，现如今“教育信息化”已经经历了从无到有、 从小到大、 从大到强的历程，随着信息技术不断地发展，我们意识到教育不仅是门艺术，同时它也需要教育技术，信息技术为我们的教学带来了新功能、新视角.使得设计新的课程和新的教学活动成为可能，学习和做数学的方式有了新变化.信息技术与数学教学的深度融合是中学数学教育信息化的具体体现，它不仅仅是新时尚、新趋势，更是培养数学核心素养的内在要求.它有助于学生“做数学”，让学生从“做”中直观感受数学的魅力.但作为教师始终要把握好信息技术是辅助数学教学，需要根据教学内容、学生的实际情况，以及班级学生数学思维的特点，正确应用信息技术与课堂教学融合的方式，突出学生的主体地位，更好地激发学生的主动性、创造性.[1]

二、中学数学教育信息化的实践

(一)课堂教学实例：探究抛物线变化规律

教学目标：

1.在数学实验室环境下，探究抛物线的定义，感受抛物线的离心率e.

2.经历猜想、探索等数学活动过程，积累数学活动经验，发展合情推理能力.

3.能从数学的角度理解问题，能用抛物线等知识解决问题，发展应用意识.

4.通过解决现实生活的问题，培养学生乐于应用数学的态度，有助于形成勤于探索的精神.

教学设计：

①情境引入

在数学实验室环境下，引导学生自主利用图形计算器画抛物线，引发学生的学习兴趣：图形计算器——高级绘图——符号视图——绘图视图.

②猜想探究、形成概念

概念：平面内动点M到一个定点F的距离和它到一条定直线l的距离的比是常数e，则这个点的轨迹是抛物线.其中，定点F叫作抛物线的焦点，定直线l叫抛物线的准线，常数e是抛物线的离心率.

动点B任意移动时的剪切：

三种视图下的展示：

③课堂反思

用信息技术展示数学知识结构的内部连接，更好地让学生通过数形结合理解概念的形成过程，将抽象的概念具体化展现出来.让学生在探究过程中理解抛物线的定义和离心率的联系，同时为后续自主探究圆锥曲线的概念以及离心率之间的联系有积极的正迁移作用.

(二)活动课实例：蝴蝶定理

为了激发学生更好地感受数学的魅力，利用学校的数学实验室让学生大胆地去探索蝴蝶定理.利用数学几何知识去证明蝴蝶定理需要较为复杂的证明过程，但在数学实验室环境下，通过变化，从特殊到一般让学生感受蝴蝶定理中线段之间的关系，通过数形结合更加直观感受蝴蝶定理的美，同学们通过绘制的各式各样的蝴蝶，感受变化中的不变关系.步骤如下：

1.打开图形计算器——几何学——绘制一个以点A为圆心的圆；

2.在圆上任取四点B,D,G,H，连接BD，并取BD的中点E；

3.连接GE,HE，交圆A于点J，L；

4.连接GJ，HL，分别交BD于点O，Q，蝴蝶渐渐出现了……；

5.度量ED，EQ，任意改变圆的大小，或任意移动点的位置，看是否满足蝴蝶定理.

一起感受数学的美……

蝴蝶定理意义:

蝴蝶定理是古典欧式平面几何的最迷人的结果之一.这个定理的证法被很多数学爱好者研究，让学生在数学实验室环境下利用信息技术直观感受其“变化”中的“不变”，其“动态美”下的“静态值”，让学生不仅能学知识，更能感受数学学科知识的魅力，激发学生探索数学的欲望.

三、中学数学教育信息化的思考

处于信息时代的我们感受到了信息技术在推动数学教育方面所起的能动作用，但同时我们也不能完全把教学依赖于信息技术.我们必须清楚地认识到信息技术是一把双刃剑，只有合理使用才能使师生都获益.反之，若用得不合理就可能使教师成为“信息技术员”而丧失激情，学生只会用没有情感交流的计算机帮助自己做运算.为了防止这种负面现象的出现，在信息技术与数学教学的融合过程中值得我们思考以下几个问题：

(一)信息技术是辅助教学，勿丢失数学特色

我们知道数学是思维的体操，是理性化思维的产物，它美在抽象.信息技术是直观的，我们切不可完全依赖于这种直观性，它提供了经验性的感受，而不能提供超经验的思维，止步于直观只会束缚人的思维，扼杀人的想象力.在信息化数学教育过程中，我们应该传承数学本身的特色，所以我们应该处理好信息技术与数学之间的关系，不能顾此失彼.在信息技术和数学教学的整合过程中还应强调信息技术是教学的工具，学好数学、提高课堂教学效果、发展学生学习能力才是目的，真正实现整合为发展的理念.

数学教学始终是一门艺术，随着数学教育信息化的不断深入，信息技术和数学教学融合过程中，有越来越多的信息技术手段、方式供老师教学选择，使数学教师在信息化环境下对信息技术产生了依赖性，导致信息技术辅助教学作用变成了各种“炫技”，数学教学从充满情感和理智的交流活动摇身变成了学生与冰冷的信息技术之间的“交互”，从而使得以信息技术为代表的教学技术与充满情感与智慧的教学艺术之间相互剥离、渐行渐远，教育将不再是教育.[2]因此在这个过程中，要正确把握信息技术与人的整合，努力实现教学技术与艺术的“合璧”.追寻数学教育技术，勿忘数学教育的艺术！

(二) 师生运用信息技术的能力

学校对于信息技术推广的计划越来越重视，不断完善学校的信息化设备，建立数学实验室，密切关注着信息技术的工具是否能切实帮助学生学习数学，信息技术是否多样性和高效性.但关于学生运用信息技术的能力，教师信息技术的素养似乎没有评价标准.一方面，学生是数学学习的主体，是否需要学生进行信息技术相关课程的学习？他们运用信息技术学习数学的探究能力是否已经具备？另一方面，对于一直在进行信息技术学习的老师来说，信息技术2.0网络学习、信息技术与数学教学融合公开课学习等等，目的都是促进数学老师运用信息技术融合数学教学，但值得思考的是教师不仅要具有融合信息技术的教学模式，还应增强融合的教学观念和教学思维.我们真正的融合应该是根据教学内容、学生情况落实在常规教学中.但在实践中，相当一部分教师对信息技术与数学学科教学融合的意识仅仅停留在教学技术层面，并不具备促进二者深入融合的应用意识和应用能力.纵观我国数学教师的信息技术的能力,尤其是偏远地区并不容乐观，数学教师的信息技术很多还停留在能正确使用多媒体的水平上，这是远远不够的.信息技术科学日新月异，通晓信息技术的基本理论与方法是高效将信息技术运用到数学课程的必要条件.提高教师的信息技术素养，课程在不断改革，而最难改的便是观念，应该将信息技术的观念渗透到每个教师的头脑中，让教师首先明白信息技术在数学课程中的运用会给学生开辟新的界面与环境,在教学过程中将信息技术的思想渗透到数学课程中，对教师进行必要的培训与学习，做到基本理论与实践操作共同培养，将培训工作落到实处.

(三)构建人性化学习氛围

教育信息技术的单向性思考是以一种自我利益的模式理解教育：这是我的成绩，我的机会，而常常把别人放在后面.容易出现的问题是：师生之间，生生之间的情感交流会不会将变得可有可无，课堂中，教师的活动空间局限于计算机的周围，学生接触到的、依赖的也只有冷冰冰的图形计算器、pad等技术产品.这样的教育不是我们所追求的，知识的内容应该以鼓励激情、合作互动的方式呈现，而不是鼓励个人的成就，因此应该利用信息技术的优势创建生动活泼的场景，使学生乐在其中，人与人的交流不是削减而是增加，而信息技术科学在此的作用就是使交流变得更便捷，更有效.使用信息技术教育不是教学方式变得更加华丽，而是真正地培养出社会所需要的有用人才.[3]

(四)避免过于强调探究学习，否定接受学习

近年来探究学习成为教学热门的话题，信息技术的发展更是为探究性学习的开展提供了条件，使得探究学习越来越流行，人们开始质疑接受学习的可行性，探究学习有其独特的优势，但我们应该明白， 探究学习要求学生已经具备一定的先行基础知识和探究经验，这并不是所有学生所能达到的.伟大的教育心理学家奥苏泊尔也曾说过接受学习并不都是无意义的，在中国这样一个人口众多的国家，一个班的学生平均大约45人，而学生的差异性，单靠探究学习很难完成教学目的，而接受学习则能弥补探究学习的不足，简单易行.作为两种不同的学习方式，各有其优点和不足，在数学教学中应根据教学内容、把两种方式有机结合、取长补短.

信息技术与数学学科之间有着深厚的渊源，信息技术的发展离不开数学，而信息技术的飞速发展，也促进了数学学科的进步.在中学阶段就开始向学生渗透二者整合的思想，有益于学生日后对两门学科更深层次的学习，同时要避免在二者整合的过程中从一个极端走向另一个极端.

四、中学数学教育信息化的展望

信息技术使我们的数学教学方式更加丰富多彩；信息技术使我们的学生有了更多的可能性去更深入探索数学奥秘；信息技术使我们的老师有了更多的机会去学习与创新；信息技术使我们更高效地获取学生的学习情况，更有利于因材施教，分层练习.我始终相信在遵循教学内容以及学生数学思维发展特点的前提下，合理地利用信息技术来辅助我们的课堂教学，是趋势，是时尚，是数学核心素养的内在需求.