信息技术与数学教学整合的优势及教学原则

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摘 要：信息技术的运用已对数学教育的目标、内容及教学方式产生了重大影响，促使教师的教学和学生学习的方式发生了转变。人教版初中数学教科书专门安排了十一课时的信息技术应用教材，我们在教学中，要将信息技术与数学教学进行有机整合。

关键词：初中数学；信息技术；整合原则

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2013）09-0061-03

信息技术与数学教学整合的作用和优越性主要有以下几点：信息技术与数学教学的整合，能创设灵活、有效的教学环境；可以展示数学知识的发生、发展过程；能建立自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式.

信息技术与数学教学整合的教学设计，要把握好以下几个原则：教学目的性原则、自主学习性原则、活动多样性原则、开放创新性原则、大信息量原则。

现代教育技术的应用，极大地改变了教师的教学方式。教师不再是以往的知识传授者，而是课堂教学的组织者、学生学习的指导者、学生能力的培养者；教师的大量工作不是上课，而是备课，在备课中建立学科资源库，为学生学习提供大量的文字、电子音像材料信息资源，以便为学生的个性化学习和自由发展提供广阔的空间，并按照学生的认知规律，设计知识的形成过程，设计问题的解决过程，构建以教师为主导、以学生为主体、以学生发展为主旨的新型课堂教学模式。

人教版初中数学教科书专门安排了11课时的信息技术应用教材，其安排如下：

上述安排告诉我们，在实施教学过程中，首先要将信息技术与数学教学进行整合。

一、信息技术与数学教学整合的作用和优越性

（一）能创设灵活、有效的教学环境

合理的数学教育，应该使学生有机会在现实背景中，通过数学化的途径探索规律，建立模型，实现再创造，并从中寻找相应的数学模式，最终达到解决问题的目的。在几何课的教学中，各种图形变化很多，特别是立体图形，要将其画出来不容易，而利用多媒体能用语言、文字、图像多种形式向学生提供信息，能让学生通过多种感官获取信息，让其更有效地做出反应。用计算机的制图功能，能以不同的层次或色彩将立体空间表现得淋漓尽致，能大大地提高教学的启发、刺激作用，使几何教学发生变革，促使学生更主动地观察、探索，充分调动学生的思维。

例如，初中几何中全等三角形的定义：能够完全重合的两个三角形叫全等三角形。若单纯讲授则显死板，相反，若是利用计算机则可设计如下情景：屏幕上给出一个三角形和“平移”、“旋转”、“反射”等几个按钮，选中哪一个，三角形都能产生相应的变换，于是出现不同位置的全等三角形。这样，学生通过观察实验不仅能很好地理解了全等三角形的定义、全等三角形的对应边和对应角，而且接触到了“变换”的思想。在这种形象化的情境教学中，学生不觉得枯燥，在老师的指导和启发下始终兴趣盎然地进行认真观察，主动思考，从而实现了对知识意义的主动建构。

又如，在讲授“轴对称”的概念时，可充分利用信息技术来进行：先利用几何画板制作一只会飞的花蝴蝶（这只蝴蝶刚 “飞”上屏幕，立刻就吸引了全体同学的注意，一些平时不爱上数学课的学生也活跃起来），同学们会根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象很快理解“轴对称”的定义，并受此现象的启发还能举出不少轴对称的实例。这时，再在屏幕上显示出成轴对称的两个三角形，并利用几何画板的动画和隐藏功能，时而让两个对称的三角形动起来，使之出现不同情况的对称图形（例如图形在对称轴两侧、两图形交叉或是对称点在轴上等）；时而隐去或显示一些线段及延长线。在这种形象化的情境教学中，学生很自然地就发现了轴对称的三个基本性质并理解相应的定理，从而实现对知识意义的主动建构。

（二）可以展示数学知识的发生、发展过程

《义务教育数学课程标准》中指出：“学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的，这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。内容的呈现应采用不同的表达方式，以满足多样化的学习需求。有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆 ，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式”。新课程注重过程教学，由学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等探索性活动，获得数学知识、数学思想、数学方法。现代信息技术的融入则为学生进一步展示了数学知识的发生、发展过程，改变了传统的重知识、轻过程的教学方法，使学生对数学概念与数学知识有较为深刻的认识。

利用计算机具有很强的生成图像的功能，在一定的程序控制下得到函数的图象，从而增强学生对函数概念与性质的理解。因此，人教版教科书先后安排了《利用计算机画函数图象》、《探索反比例函数的性质》、《探索二次函数的性质》等信息技术应用内容。

（三）能建立自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式

新课程倡导“自主、探究、合作”的学习方式。通过学生自主或合作，独立地或互助地发现问题，实验调查，用观察、类比、分析、归纳、猜想的方法进行探索活动获得知识、技能，发展情感与态度。而信息技术的广泛运用，使信息技术变成学生发现问题、探索问题和解决问题的工具，有力地促进学生创新精神的发展。

如几何画板可以为 “数学实验”提供理想的环境。用画板几分钟就能实现动画效果，还能动态地测量线段的长度和角的大小，通过拖动鼠标可轻而易举地改变图形的形状，因此，完全可以利用画板让学生做数学实验。这样，就可用新型教学结构取代主要靠教师讲授、板书的灌输式教学结构。由于教学过程主要是学生自己做实验，所以教师在备课时考虑的主要不是讲什么、怎样讲，而是如何创设符合教学内容要求的情境，如何指导学生做实验，如何组织学生进行协作学习和交流。这样，教师就由课堂的主宰、知识的灌输者转变为教学活动的组织者、学习情境的创设者、学生实验过程的指导者和意义建构的帮助者。在以往的数学教学中，往往只强调“定理证明”这一个教学环节（逻辑思维过程），而不太考虑学生直接的感性经验和直觉思维，致使学生难以理解几何的概念与几何的逻辑。几何画板则可以帮助学生从动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与空间结构关系。因而能充当数学实验的有效工具，使学生通过计算机从“听数学”转变为“做数学”。如学习《探索反比例函数的性质》这一课时，学生利用计算机可以画出精确度很高的反比例函数图象，而且画图的速度也非常快，通过画出的反比例函数图象，研究反比例函数的性质。

人教版初中数学教科书还先后安排了《探索两条直线的位置关系》、《探索旋转的性质》、《探索二次函数的性质》、《探索位似的性质》等信息技术应用内容。教学这些内容时，可以充分利用信息技术让学生探索轴对称图形观察得出轴对称的性质；探索旋转的图形，得出旋转形的性质；探索二次函数，得出二次函数的性质等。

不过，凡事有利也有弊。数学教学，其核心是培养学生的思维，思维能力的培养，需要有一个“实践——认识——再实践——再认识”的过程。信息技术介入到数学教学中，提供了超大的信息量、多媒体的信息传递方式，从学生的认知过程来分析，由于学生对计算机的依赖，往往使数学知识变得更直接，由形象到抽象的过程被计算机替代，很容易让学生的思维停留在形象直观上，产生思维惰性，这恰恰与素质教育对数学教学的要求相悖。因此，“整合”一定要把握好信息技术使用的度，注意时机和时间，注意为学生提供观察比较、分析综合、归纳概括的机会，让学生在做数学的过程中，体验感受数学，深入理解数学知识的生成过程。学生的操作技术也是这样，根据学生的年龄特点和知识基础，计算机课以及信息技术基础课教学只是为学生应用打下一个基础，在应用信息技术进行学习的过程中，往往会遇到新的技术问题，需要在数学教学过程中，帮助学生扫清障碍（有人将这种方式称为“嵌入式教学”），这样会更实际，也更能体现信息技术与数学教学的融合。

二、信息技术与数学教学整合的教学设计的原则

（一）教学目的性原则

信息技术的选择与运用，其目的是为了完成数学教学三维目标（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）。因此，不能为形式上的多样化而失去教学的方向。要充分认识到信息技术与数学教学整合的意义，最终目标是为了提高学生数学素养和信息素养。

（二）自主学习性原则

这是信息技术与数学教学整合的基本原则，也是现代教育思想下师生关系的重要转变。信息技术与数学教学整合要有利于学生自主探索学习方式的培养。

（三）活动多样性原则

数学教学应该注重学生的学，这是新课程的重要理念。因为教学中学生更喜欢听故事、做游戏、做实验、搞课题研究以及上网查资料、上机操练等。教学只有从学生的学习特点、学习规律出发，采取多种形式、方法，展开丰富的教学活动，动员学生多种感官参与，才能取得较好的教学效果。

（四）开放创新性原则

开放有教学内容的开放，教学过程的开放，也包括教学思想的开放。在开放式教学氛围中，教师引导学生更广泛涉猎各种素材，从中掌握数学方法与数学思想。通过开放充分调动学生的积极因素，实现学生自身知识的更新与能力的形成，促进学生创新能力和创新精神的提升。

（五）大信息量的原则

大信息量是“整合”的物质基础。学生只有在力所能及的情况下，处理大量的复杂的信息时，才能真正培养能力。只有大信息的情况下，才能使所有学生有所选择，才能实现不同的学生学不同的数学，有不同的提高，有不同的成功体验。

只有做到以上几点，才能真正实现信息技术与数学教学的整合，才能在教学中做到以学生发展为本，以培养学生的数学素养为目标，让学生真正成为学习的主人，能够根据自己的实际采用研究性、合作性、探索性的学习方式自主学习，发展创新能力和创新精神。