浅谈现代信息技术和初中数学教育的整合
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【摘 要】当今时代是一个科技高速发展的时代，计算机已经进入普通家庭，并且我们河南省在2005年实施了农村中小学远程教育工程，大部分初中都配发了计算机和投影机，为教师进行信息技术与所教学科的整合提供了物质基础，做为一线的农村教师，也逐渐的意识到现代信息技术在教学中的作用。但有时无从下手，我将在本文中谈谈我对信息技术与数学学科的整合的一些看法。
【关键词】信息技术；数学教学；整合
在社会迅速发展地今天，计算机这已高科技产物已广泛应用于各行各业，取得了巨大地经济效益和社会效益，作为社会重要组成部分之一的教育当然也不例外，随着计算机的日趋普及和计算机技术的飞速发展，以计算机技术和网络技术为核心的现代教育技术已在课堂教学中得以广泛的使用。它冲击着传统的一张嘴、一支粉笔、一块黑板的教学模式。教师应适应这种发展形式，提高自己的教学能力，做好现代信息技术与本学科的整合，下面我就这方面谈谈自己的看法。
一、教师要树立数学课程与现代信息技术融合的观念
现代信息技术对数学课程的影响在观念上的意义远大于其实际意义，虽然现在农村的条件还比较差，即使在这样的情况下，教师在观念上也不能滞后和保守，因为孩子的未来离不开科学兴盛、技术领先。面对21世纪的挑战，学生数学方面发展的愿望和能力最重要的基石之一就是现代信息技术与新的数学课程理念的融合。现代信息技术本身虽不是新一轮数学课程改革的直接动因，但却是这场改革不可或缺的重要条件，现代信息技术为数学课程改革的理念提供了切实可行的方案、技术、方法和工具，是营造新的数学学习环境、实现数学课程改革理念的一个重要保障。《标准》的这一理念，着眼于现代信息技术对人思想上的影响，同时也反映了加强这方面建设的紧迫性。
二、学校应为教师自身的信息技术水平的提高提供必要的学习和交流场地
现在我们农村中小学已经由国家免费提供了的计算机及多媒体设备，于是为开发和利用先进的教学媒体，改革传统的教学方式，提供了物质基础。为了尽快使这些设备有用武之地，各学校应制定制度，组织培训，考核等激励措施，提高教师的信息技术应用能力，为信息技术与各学科的整合提供技术的保障。
三、信息技术与数学学科的整合通常使用的工具
我在实践中体会到了利用当前较热门的多媒体软件有PowerPoint、几何画板、Flash等。
（一）微软的办公软件PowerPoint（幻灯片）
PowerPoint是Microsoft Office中的一个重要的演示文稿应用程序包，它是一种世界领先水平的演示文稿制作软件，它可以利用收集起来的文本和数据制作出幻灯片和图表，并能添加多媒体效果在Internet上。一个演示文稿在存储时被视为一个文件，在这个文件内包括了幻灯片，演讲者备注等信息。其中幻灯片是演示文稿的基本单位，备注页是演示者对每一张幻灯片的注释和提示，它仅供演示者自己使用，备注不在幻灯片页面上而在备注页上。PowerPoint还支持在一张幻灯片上插入按钮、文字、图形、图像、声音、动画及活动影像等多媒体对象，并能定义它们的切换方式，如鼠标点按，前一事件后若干秒时，对象以指定方式（百叶窗、移动、擦除、溶解、放大、缩小等）进入；通过对进入对象属性的高级设置可以实现简单的交互性，通过对进入方式的设置可以实现简单的动画，如点的运动，通过幻灯片间切换方式的设置，可以使整个演示过程变得很自然。一旦演示文稿制作完毕，即可把它打印出来，形成教案。上课时通过多媒体设备播放出来，伴有声响、音乐、动画甚至视频剪辑，具有电视一样的效果。它图文并茂的视觉效果能有效提高学生的学习兴趣。 比如在进行圆和圆的位置关系教学时，可使用下面的演示文稿。很醒目，直观
（二）几何画板
几何画版是一个优秀的专业学科平台软件，它是以数学学科为根本，以“动态几何”为特色，用动态表现设计者的思想，供用户探索数学、物理等对象奥秘的一个新工具。是学生观察理解、探索研究、发现问题、寻求规律的一种工具，它给学生一个建构的过程，一个思维活动的空间，让学生参与包括发现，探索在内的获得知识的全过程。它以点、线、圆为基本元素，通过对这些元素的变换、构造、测算、动画、跟踪轨迹等，构造出其它较为复杂的图形的过程。通过教师的指导，学生可以任意拖动图形、观察图形，猜测并验证，在观察，探索，发现的过程中增加对各种图形的感性认识，形成丰厚的几何背景，从而更有助于学生的理解数学的产生和发展过程，有助于发挥学生主体性、积极性和创造性。下面我就几何画板在初中数学教学中的应用举几个例子。
例如，在研究等腰三角形的性质时，可以让学 生利用《几何画板》先作一个任意的 ABC，并作出ABC的中线AD、高线AE、角平分线AF，测量出AB、AC的长（如图1），
然后拖动点C，使得AC=AB，学生会很直观的发现AD、AE、AF互相重合（如图2）.并且可以多次改变位置，实验结果都是一样的，从而启发学生从这个事实去寻找证明等腰三角形性质的方法，教师也摆脱了难以将性质描述清楚的窘境，使得等腰三角形的性质不言自明。
从上例可以看出，在一定的问题背景下，学生自己动手实验、观察、比较、归纳，亲自经历数学知识的发现过程，使得等腰三角形的性质这一数学知识很自然地纳入到已有的知识结构中，改变了以讲授“现成结果”为特征的传统数学教学模式，体现了以教师为主导，学生为主体的教学原则。
又如，对“一次函数y=kx+b（k≠0）的性质”的学习，如果学生不清楚y=kx+b（k≠0）在k>0或k
通过上下来回拖动下图中的K、B两点，教师不用说什么，学生也能归纳出一次函数的性质，并于认识上有深层的理解，完成基础问题的解答。这样的利用《几何画板》辅助教学，能加强学生的记忆和理解，为学生更好地学习提供帮助。揭示知识之间的内在本质，为学生体验知识之间的关系提供“活动场”。
静态的图形、图像使原本相互联系的知识割裂开来，失去了知识之间的内存联系，会使学生只注意事物的局部而忽视整体。“几何画板”能动态地展示问题的特点，可以克服静态图形的这一缺陷。比如，在讨论二次函数y=ax2+bx+c（a≠0）或y=a（x+h）2+k（a≠0）中，二次函数图象与常量a、b、c、h、k之间的关系时。可作以下设计：
（1） 在演示画面中，实时显示抛物线的顶点坐标、与y轴的交点坐标和对称轴。（2） 拖动有向线段a，改变a的取值。观察抛物线开口方向及大小。（3） 归纳：当a>0时，开口向上，开口大小随a的增大而变小；当a
再如，在边长为a的正方形ABCD中，对角线AC、BD相交于点O，正方形OFEG与边BC，CD相交于点N、M，求四边形ONCM的面积。该问题解决关键在于得出四边形ONCM的面积与三角形OBC的面积相等，引导学生注意四边形OFEG的运动特征，让学生应用《几何画板》的动画特征，转动正方形OFEG，观察四边形ONCM面积的变化，从而探究出S四边形ONCM=SOBC的结论；
又比如，以等腰三角形ABC的一腰AB为直径的0交BC于D，DEAC，请说明DE与0相切。
如果条件稍做改变，0过点B，但半径发生变化，如下图所示：
其他条件不变，即DEAC，是否DE与0相切还成立？为了让学生观察到问题的本质，我让所有学生用鼠标选定点O，并拖动它移动，从而观察线段DE的运动情况。学生通过自己动手操作实践，抓住问题的本质，很快写出了说明过程。
（三）Flash软件
Flash 是美国Macromedia公司出品的一款功能强大的多媒体制作工具，它不仅具有丰富的绘图工具，可以绘制出各类课件所需的图形，而且支持课件制作中常用的媒体文件格式，如图像、音频和视频文件等。另外它还拥有强大的动画制作和交互功能，非常适合制作教学演示动画，动画效果形象直观，很容易激发学生的学习兴趣，获得良好的教学效果。利用Flash制作的课件，界面美观、动静结合、声形并茂、交互方便，尤其是用它在课件中创作出的二维动画，是PowerPoint等课件制作工具所无法比拟的。它同时具有良好的兼容性，所制作的课件可以很方便地被其它程序调用，文件非常小，特别适合在因特网上，方便大家学习交流，实现教学资源的共享，它的作品还可以被其他多媒体制作软件所使用。
如在讲切线一节时切线的引入-------观察与思考 问题（1）下雨天，转动着的雨伞上的雨滴是顺着伞的什么方向飞出去的？问题（2）砂轮转动时，火花是顺着什么方向飞出去的？这是两个关于切线的十分形象的生活事例。就可以做两张FLASH动画，形象的再现了雨滴和火花的飞溅情况。然后引导学生把实物图抽象成几何图形去研究切线如何识别。 学生在观察与思考的过程中，欣赏动画，动手画图，激发学生的学习兴趣，既发挥他们的抽象想象能力，又锻炼了作图能力，体现了知识产生于实践的思想，符合新课标理念。
新课标中有许多需要用运动的观点来展示的内容，这样Flash就会派上用场。
又如在前面的PowerPoint中第2、3、5张幻灯片中就调用了Flas来演示圆与圆的位置关系。能够动态的演示圆与圆的所有位置关系，一开始是外离状态，一个圆不动，另一圆运动，当运动到它们只有一个公共点时就是外切了，这时观察圆心距与两圆半径的关系，然后继续运动，依次得到相交，内切，内含等情况，学生在脑子里也会非常清楚圆与圆的5种位置关系的构成。在讲为什么车轮都做成圆的，不做成方的这一问题时，只凭学生空间想象很难解释这个问题，但是如果用Flash做一个动画，让一个圆与一个正方形，还有其它图形沿一条线进行向前运动，就会发现，圆的圆心运动的轨迹是一条与地面平等的直线，其它图形则是不是一条直线，可以很形象地说明，圆运动起来是比较平稳的。所以车轮都是圆形的。
以上三种制作课件的软件，PowerPoint较适合做演示性较强的课件，几何画板较适合做一些与几何图形有关的课件，Flash做起来比前两种稍难一点，但它的交互性更强一些，并且动画效果比前两种有一定的优势。有时是这三种软件共用，达到最好的结合。这需要一线教师在一断的制作过程中去总结，探索，合作、讨论。
四、做好资源的收集与整理
做好信息技术与数学课程的整合，必须做好资源的收集与整理，现在农村学校的教师可以通过三网收集资源，即远程教育网（就是通过卫星接收的IP数据，里面有教案及优秀多媒体资源，优秀课例。），校际通资源网（130G的资源平台，支持上传和下载）及INTERNET来搜集和整理所需要的资源，把一些优秀的课件，结合自身的实际进行加工，做出适合自己的教学课件并及时保存以便在教学时使用，信息技术的丰富资源，能为数学教学提供并展示各种所需的资料，包括文字，声音，图片，视频等，能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，开阔学生数学探索的视野。比如七年级数学“探究性活动：镶嵌”，可分三个阶段进行。第一阶段为进入问题情景阶段，教师投影“美丽的镶嵌世界”，把学生引进一个五彩缤纷的图案王国之中，并提出探究的各种问题。第二阶段为实践体验阶段，学生利用校园网资料，搜集一些平面镶嵌图案，在教师的启引下，由简单到复杂，逐步探究各种问题，并总结规律和归纳结论。第三阶段为表达交流阶段，每组学生把探究成果贴在“我的成果”目录中，互相交流，对比，归纳。特别一提的是，教师提供了边长相等的3―24边正多边形，配上不同颜色，鼓励学生设计一、二个地板的平面镶嵌图，课堂气氛顿时高涨起来，学生经过设计，复制、粘贴、组合 ，排列出的图案千姿百态，有些图案大出教师意外，很有创意。由此可见丰富的信息资源，开拓了视野，激活了思维，增强了想象，从而培养了学生的创新精神，改变学生学习方式，让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。
五、在进行整合时需注意的问题
（一）忌教材搬家、黑板搬家
在制作课件时，一定要在现代教育理论的指导下，认真钻研教材，分析学生实际情况，进行教学设计，充分发挥现代教育技术在教学中的作用。避免利用多媒体技术制作翻版的教材，避免习题及各种素材的简单集成、叠加。
（二）忌以课件削弱教师的主导作用
将有关素材“固化”在程序中，教师只能按照已经设计好的思路和方式使用，难以根据自身需要进行增删和修改。用机器代替教师，机器指挥教师，左右与约束教师。有些教师利用多媒体计算机画面切换，操作容易等特点，把课堂上原本可以讲述的内容制成课件，把板书内容也放在课件内，然后在计算机前以敲击键盘或点按鼠标的方式，代替教师课堂教学中必要的教学参与。这样的课件对教学有害无益，造成新的“满堂灌”。
（三）忌色彩搭配不当，跳转不自如
色彩搭配就鲜明，对比度要强，字体不可太小，版面内容不要过浓，不能让学生看不清，影响学生的视力及学习兴趣。整个课件播放时应流畅、自如。设置正确。
（四）忌缺少反馈或反馈不当
设计练习时，首先要精心挑选练习内容，并设计好反馈的方式。练习的内容必须根据教学内容的知识点、重点、难点来设计，并且要有代表性；练习的内容要充分考虑到学生的具体情况，既要给中等生以多练的机会，也要解放出优生，给他们一些施展才能的机会，因此，练习的内容应分不同的难度，并且要给予一定的时间限制，锻炼学生快速准确地处理问题的能力，达到因材施教的目的。
教育教学必须适应新的形势，更新观念，改革创新。因此，教师要用新的教学理念武装自己，而新的课程标准更是向数学教师提出了更高的要求。“数学课程的设计和实施应重视运用现代信息技术，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，把现代信息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。”所以，教师必须积极采用现代化的信息技术教育手段，加强与课程教育的整合，以丰富课堂内容，改变教与学的方式，呈现给学生形象生动、通俗易懂而又激发思维、体现自主建构的课堂氛围，全面提升课堂效率，做好新课程改革。
参考文献：
[1] 信息技术教育 2003年第2期 《课程整合与课件制作》作者 余平生
[2] Flash Mx课件制作方法与技巧 人民邮电出版社 主编 方其桂
[3] 义务教育课程标准实验教课书教师教学用书 人民教育出版社