信息技術(shù)及及與數(shù)學(xué)課程的整合

1、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合 鞍鋼高中 姜寶勝信息技術(shù)對當(dāng)今社會的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，它不僅大大提高了社會生產(chǎn)力的發(fā)展速度，而且對社會生活方式與社會結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了深層的影響，從而加快了人類進(jìn)入信息化社會的步伐。信息、知識成為社會中的基本資源，信息產(chǎn)業(yè)成為社會中的核心產(chǎn)業(yè)之一，信息技術(shù)滲透到社會生活與工作的方方面面，無處不在，無孔不入，信息素養(yǎng)成為信息社會每個公民必須具備的一種基本素質(zhì)，信息的獲取、分析、加工、利用的能力與傳統(tǒng)的“讀、寫、算”方面的知識與能力一樣重要，是信息社會對新型人材培養(yǎng)所提出的最基本要求。 在這樣的時代背景下，數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用以信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代教育技術(shù)是教育改革的必然趨勢，也

2、是教育現(xiàn)代化的必由之路。一、教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)整合數(shù)學(xué)教學(xué)模式的背景以計算機(jī)為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計算機(jī)、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)（Internet）等。由于信息技術(shù)的高速發(fā)展，它在相當(dāng)大的程度上包容了傳統(tǒng)的電教手段，如幻燈（powerpoint）錄音、錄像功能等。在教學(xué)中的應(yīng)用信息技術(shù)、用信息技術(shù)整合數(shù)學(xué)課程教學(xué),首先應(yīng)該明白信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系由于信息技術(shù)對數(shù)學(xué)教學(xué)的參與程度的不同，信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中起著不同的作用、扮演著不同的角色：它可能是一種演示工具、也可能是一種交互工具，但最終信息技術(shù)將成為輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的高級認(rèn)知工具，并帶動教育的全面改革?，F(xiàn)代教

3、育科學(xué)、心理科學(xué)和信息科學(xué)技術(shù)的綜合和相互滲透，已成為教育發(fā)展和改革的強(qiáng)大動力；傳統(tǒng)的教和學(xué)的模式正在醞釀重大的突破，教育面臨著有史以來最為深刻的變革。這場教育的大變革不僅僅是教育形式和學(xué)習(xí)方式的重大變化，更重要的是將對教育的思想、觀念、模式、內(nèi)容和方法產(chǎn)生深刻影響。陳至立部長2000年10月在全國中小學(xué)信息技術(shù)教育工作會議上，縱論世界信息化發(fā)展大趨勢，同時指出信息素養(yǎng)已成為人的科學(xué)素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)，宣布中國將用510年實現(xiàn)信息技術(shù)的普及，推動基礎(chǔ)教育的跨越式發(fā)展。在提出普及信息教育要注意的幾個問題中，明確了“加強(qiáng)信息技術(shù)與其它課程整合”的要求。因此，為了爭取在新世紀(jì)日趨激烈的國際競爭中占據(jù)主動

4、地位，我們必須加快在中小學(xué)普及信息技術(shù)教育的步伐。同時，在信息技術(shù)教育發(fā)展的過程中，更應(yīng)該把信息技術(shù)教育與課程教學(xué)的整合放在十分重要的地位，即通過課程把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，從而改變傳統(tǒng)落后的教與學(xué)觀念以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、方法和評價手段。在可預(yù)見的將來，課堂教學(xué)仍然會是學(xué)校教學(xué)活動的主要方式。利用信息技術(shù)來改進(jìn)課堂教學(xué)是當(dāng)前學(xué)校教育改革的一條重要思路。什么是信息技術(shù)與課程整合華南師大李克東教授認(rèn)為：它是指在課程教學(xué)過程中把信息技術(shù)、信息資源、信息方法、人力資源和課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，共同完成課程教學(xué)任務(wù)的一種新型的教學(xué)方式。它是我國面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的新視點，是與傳統(tǒng)的學(xué)科教

5、學(xué)有著密切的聯(lián)系和繼承性，又具有一定相對獨立的特點的教學(xué)類型。說得通俗一點：計算機(jī)與學(xué)科課程整合就是把計算機(jī)當(dāng)作日常促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵工具、創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境的工具，融入到各學(xué)科教學(xué)中就像使用黑板、粉筆、紙和筆一樣自然流暢地使用計算機(jī)上課。充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、積極性與創(chuàng)造性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正成為信息加工的主體和知識意義的主動建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動接受器和知識灌輸?shù)膶ο?；教師則應(yīng)成為課堂教學(xué)的組織者、指導(dǎo)者。以計算機(jī)為核心的信息技術(shù)作為新型的教學(xué)媒體，當(dāng)它們與各學(xué)科的課程加以整合，即與各學(xué)科的教學(xué)進(jìn)程密切結(jié)合時，它們至少可以體現(xiàn)出以下五種對于教育、教學(xué)過程來

6、說是極為寶貴的特性，從而為新型教學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建提供最理想的教學(xué)環(huán)境：（1）多媒體計算機(jī)的交互性有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)主體作用；（2）多媒體計算機(jī)提供外部刺激的多樣性有利于知識的獲取與保持；（3）多媒體系統(tǒng)的超文本特性可實現(xiàn)對教學(xué)信息最有效的組織與管理；（4）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特性有利于實現(xiàn)培養(yǎng)合作精神并促進(jìn)高級認(rèn)知能力發(fā)展的協(xié)作式學(xué)習(xí)；（5）超文本特性與網(wǎng)絡(luò)特性的結(jié)合有利于實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和促進(jìn)信息能力發(fā)展的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。課程整合（curriculum integration）將計算機(jī)看作是各級各類學(xué)習(xí)的一個有機(jī)組成部分。整合并不等于混合?；旌弦馕吨皇窃趯W(xué)校出現(xiàn)了計算機(jī)設(shè)備，關(guān)鍵是如何使

7、它成為學(xué)習(xí)的一種重要工具。整合意味著在已有課程的學(xué)習(xí)活動中全面結(jié)合使用計算機(jī)，以便更好地完成課程目標(biāo)。整合強(qiáng)調(diào)計算機(jī)要服務(wù)于課程；強(qiáng)調(diào)計算機(jī)應(yīng)用于教育其出發(fā)點首先應(yīng)當(dāng)是課程，而不是計算機(jī)；強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)設(shè)法找出計算機(jī)在哪些地方能增強(qiáng)學(xué)習(xí)的效果，能使學(xué)生完成那些用其它方法做不到的事。整合會使人感到，計算機(jī)雖在教育中，然而我們卻不會特別意識到計算機(jī)的存在，就象不會特別意識到鉛筆的存在一樣，我們關(guān)心的不是計算機(jī)或鉛筆，而是學(xué)科教學(xué)本身。3新教育傳媒說以計算機(jī)為代表信息技術(shù)將會成為新的知識載體，最終成為師生交流的中心數(shù)字化生存的一種手段。在教育發(fā)展過程中，以文字課本為主要教學(xué)傳媒的教育模式，從根本上改變了以

8、口傳心授為主要傳遞手段的教育模式。同理，在信息社會里，以文字課本為主要教學(xué)傳媒的教學(xué)模式，必將為以信息技術(shù)為教育傳媒的新型教育模式所取代。也就是說，傳遞工具的改革，將會使傳遞模式徹底變革。人們要求以 信息技術(shù)為基礎(chǔ)， 進(jìn)行整個教學(xué)體系的全面改革，使教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法和形式甚至連學(xué)校結(jié)構(gòu)都發(fā)生根本性的變化。 （1）革新傳統(tǒng)的教育觀念 傳統(tǒng)的教學(xué)觀是教師教書本知識，學(xué)生學(xué)書本知識，教學(xué)功能只有一個，就是傳授書本知識。而新的教學(xué)觀則認(rèn)為教學(xué)具有多方面的功能，它既要傳授知識，又要發(fā)展多種能力如學(xué)習(xí)能力、信息處理技術(shù)、解決問題能力， 還要培養(yǎng)品德。 （2.）改革教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容許多教育工作者一致指出，二

9、十一世界的公民需要獲得以下一些技能：信息處理（組織、獲取、操作和評價）的技能； 問題解決能力； 批判性思維能力； 學(xué)習(xí)能力，與他人合作和協(xié)作的能力。這些目標(biāo)將使人們對教師和學(xué)生的觀點產(chǎn)生新的變化，目前人們主要關(guān)心如何使學(xué)生成為積極的學(xué)習(xí)者，教師成為學(xué)習(xí)的促進(jìn)者。為了實現(xiàn)新的教育目標(biāo)，教育內(nèi)容也必須作出相應(yīng)的改革。重新編寫教材，在課程設(shè)計上重在學(xué)科結(jié)構(gòu)合理，教學(xué)內(nèi)容少而精，著重使學(xué)生掌握一般的基本原理以發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識能力。制定教學(xué)大綱要著眼于能力，特別是思維能力、創(chuàng)造力的培養(yǎng)，而不是現(xiàn)成知識的傳授和一般技術(shù)的培訓(xùn)，基礎(chǔ)要寬。教育內(nèi)容還要與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，著力培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。 （3）改

10、革教育形式和方法 教育學(xué)家已提出發(fā)現(xiàn)法、探究法、合作學(xué)習(xí)、支架式教學(xué)、情境性教學(xué)、真實性問題解決等多種教學(xué)方法。教師要針對不同的教學(xué)任務(wù)、教學(xué)活動，不同的教學(xué)對象和教學(xué)要求，靈活地運用不同的教學(xué)形式和方法。 （4）.改革教育組織，學(xué)校面臨著“重建或改革” 信息社會的教育不僅要抓基礎(chǔ)教育，而且要改革中等教育結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展職業(yè)技術(shù)教育，還要改革高等教育結(jié)構(gòu)（多形式、多學(xué)制），發(fā)展遠(yuǎn)距離教育、成人教育以及繼續(xù)教育，融學(xué)校教育、社會教育于一體。教育的組織形式也要發(fā)生相應(yīng)的變革。強(qiáng)調(diào)為了使學(xué)校適應(yīng)信息時代生活的要求，需要改革學(xué)校。學(xué)校需要在結(jié)構(gòu)和功能上作出改革，以更好地滿足今天的學(xué)生的需求。二、信息技術(shù)

11、與數(shù)學(xué)課程整合的教學(xué)模式的探討 信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的模式講授式的補充信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的模式是以教師使用課件為主的演示型教學(xué)模式。它是在現(xiàn)有教學(xué)模式基礎(chǔ)上，把計算機(jī)作為新教學(xué)媒體使用。主要用于課堂教學(xué)中的演示，既可以動態(tài)呈現(xiàn)數(shù)學(xué)現(xiàn)象的變化發(fā)展過程，調(diào)節(jié)事物和現(xiàn)象所包含的時間要素，將緩慢的變化和高速的運動，清晰表現(xiàn)出來，將實物放大或縮小，為全體學(xué)生的充分感知創(chuàng)造條件，也可以重新組織情景，突出事物的本質(zhì)特征，促進(jìn)學(xué)生形成穩(wěn)定清晰的表像，為學(xué)生學(xué)習(xí)概念規(guī)律創(chuàng)造條件。教師為此花費的時間和所需的新技能相對較少，所需硬件較少，對軟件的個性化要求不高；這種模式對于促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)有一定的作用，

12、但是對于改變以教師為中心的教學(xué)模式卻是無能為力的。這種教學(xué)模式適合硬件配備不足的學(xué)校和計算機(jī)操作技能不高或不愿改變現(xiàn)有教學(xué)模式的教師選用，可應(yīng)用于目前數(shù)學(xué)教學(xué)中最常見的新授課、復(fù)習(xí)課和習(xí)題課。1. 信息技術(shù)應(yīng)用于新授課教學(xué)的模式(1)實驗?zāi)M強(qiáng)化模式“實驗?zāi)M強(qiáng)化模式”就是在演示實驗的基礎(chǔ)上，用計算機(jī)模擬實驗現(xiàn)象的數(shù)學(xué)過程，從而強(qiáng)化學(xué)生的表像，促進(jìn)學(xué)生識別實驗現(xiàn)象發(fā)生及變化的條件，然后再進(jìn)行抽象概括，形成概念規(guī)律或找出數(shù)學(xué)現(xiàn)象的共同特征。這種模式比演示實驗后直接進(jìn)行抽象概括的效果更好。這是因為相對于演示實驗的發(fā)生，學(xué)生的觀察具有滯后性和被動性，并且實驗現(xiàn)象往往很快消失或者不清晰，容易造成大量學(xué)

13、生的觀察困難，難以形成鮮明豐富的表像。利用計算機(jī)模擬實驗可以有效的解決這一問題，從而優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。該模式的基本的教學(xué)流程如圖1所示。以此流程為基礎(chǔ)可以有多種變式。例如，可以有多次演示實驗和模擬實驗，也可以利用計算機(jī)呈現(xiàn)問題情景、數(shù)學(xué)模型等作為補充。圖圖1 實驗?zāi)M強(qiáng)化教學(xué)模式流程導(dǎo)入 新課 演示實驗 模擬實驗 抽象概括 結(jié)論 應(yīng)用 教學(xué)實例指數(shù)函數(shù)教學(xué)設(shè)計：理解指數(shù)函數(shù)的概念教師做如下演示實驗：將一張紙按照順序分成2、4、8、16。利用視頻演示細(xì)胞分裂情況由于視頻演示為教師查找而成。請學(xué)生獨立使用計算機(jī)上網(wǎng)查詢關(guān)于指數(shù)函數(shù)的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，總結(jié)指數(shù)函數(shù)的圖象和性質(zhì) 評析：這是一節(jié)信息技術(shù)

14、與數(shù)學(xué)課程整合的教學(xué)設(shè)計，其教學(xué)過程具有下述特點： 運用信息技術(shù)加大了課堂密度，內(nèi)容充實豐滿，能較好體現(xiàn)數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法。首先教師從實踐提出研究指數(shù)函數(shù)的問題，先讓學(xué)生觀察實驗思考。 為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究創(chuàng)造條件。學(xué)生認(rèn)真地從計算機(jī)中獲取信息、輸入數(shù)據(jù)，讓計算機(jī)來分析處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。學(xué)生互相探討、交流、學(xué)習(xí)，思維活躍，體驗研究問題、尋求規(guī)律的科學(xué)研究過程，體驗科學(xué)探究方法。精心設(shè)計和制作的素材，將計算機(jī)技術(shù)與課程很好的融為一體。 計算機(jī)多媒體課件展示，遠(yuǎn)比書上的彩圖來的真實、直觀、生動、形象，抓住了要害（關(guān)鍵），給學(xué)生留下深刻印象。邊教邊實驗?zāi)Ｊ健斑吔踢厡嶒災(zāi)Ｊ健本褪窃趯W(xué)生實驗的過程中利用

15、計算機(jī)指導(dǎo)學(xué)生實驗，展示學(xué)生實驗結(jié)果，在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上，分析處理數(shù)據(jù)或者模擬實驗過程，然后得出結(jié)論。一般適用于需進(jìn)行定量研究的概念規(guī)律課。其基本流程如圖2所示。以此流程為基礎(chǔ)可以有多種變式。問題 情景 學(xué)問題 情景 學(xué)生實驗 數(shù)據(jù)處理分析 實驗結(jié)果展示 結(jié)論 教師實驗指導(dǎo) 實驗情況總結(jié)圖2 邊教邊實驗的教學(xué)模式1教學(xué)設(shè)計1）請學(xué)生閱讀課本內(nèi)容并思考以下問題:1+2+3+4+100=幫助學(xué)生認(rèn)識高斯；2）等差數(shù)列前N項的和:證明公式1： 證明： +： 推導(dǎo)公式2 用上述公式要求必須具備三個條件： 但 代入公式1即得： 此公式要求必須具備三個條件： （有時比較有用） 由此得：3)小結(jié)：學(xué)生先總結(jié)

16、。教師幫助歸納等差數(shù)列求和公式4）課上練習(xí)和布置課后作業(yè)。評析：本節(jié)課的意圖是將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給了學(xué)生，創(chuàng)設(shè)一種更加開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這種新的環(huán)境中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會預(yù)習(xí)、學(xué)會讀數(shù)學(xué)書、學(xué)會從字里行間找出不懂的地方、學(xué)會提出問題、學(xué)會交流、學(xué)會改錯。學(xué)會用實驗來證明自己的假設(shè)，；來說明問題。2. 信息技術(shù)應(yīng)用于習(xí)題課的模式 圖3 習(xí)題課教學(xué)模式基本流程 圖3 習(xí)題課教學(xué)模式基本流程呈現(xiàn)問題情景模擬數(shù)學(xué)過程建立數(shù)學(xué)模型再現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律確定解題思路學(xué)生操作總結(jié)教學(xué)實例軌跡問題教學(xué)設(shè)計：給出題目中的數(shù)學(xué)情景，用多媒體模擬此數(shù)學(xué)情景的過程并進(jìn)行分析教師展示一個例題：（1）已知ABC的一邊BC長為6，周長為

17、16。求頂點A的軌跡方程（2）C是定圓A內(nèi)的一個定點，D是圓上的動點，求線段CD的垂直平分線與半徑AD的交點F的軌跡方程. 抽象出物體運動的理想化模型，再現(xiàn)模型所對應(yīng)的規(guī)律：解題思路與過程把(1)、(2)題目中的數(shù)學(xué)情景等效成了理想化的數(shù)學(xué)模型之后，就能從它們所對應(yīng)的的規(guī)律挑選合適的規(guī)律解題。學(xué)生操作總結(jié)學(xué)生進(jìn)行解題操作時的關(guān)鍵是要把剛才分析的重要過程記錄在筆記上。即判斷運動的理想化模型、列式計算。關(guān)于再現(xiàn)規(guī)律的過程不必要求學(xué)生寫在筆記本上，但是這個環(huán)節(jié)和挑選規(guī)律的環(huán)節(jié)教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)。評析：在該課的設(shè)計中充分發(fā)揮了多媒體應(yīng)用于教學(xué)的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的板書相比較，它能夠演示連續(xù)的數(shù)學(xué)過程，使習(xí)題問題形

18、象化；與純粹的實驗教學(xué)相比較，能使運動的過程便于觀察和分析，并且能快速地使運動過程重復(fù)實現(xiàn)。在實際的教學(xué)設(shè)計中，應(yīng)從教學(xué)的效果出發(fā)，充分體現(xiàn)現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)越性。另外，在解題中要嚴(yán)格要求學(xué)生的分析過程，除了鞏固學(xué)生對知識的理解，更重要的是培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維能力。3. 信息技術(shù)應(yīng)用于復(fù)習(xí)課的模式 展示知識內(nèi)容、形成知識網(wǎng)絡(luò)我們可以利用計算機(jī)快速展示復(fù)習(xí)課要涉及的知識內(nèi)容，在短時間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)彼此相關(guān)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象、公在式、圖表、圖線，以啟動學(xué)生的記憶，使學(xué)生對相關(guān)知識進(jìn)行充分比較，找出知識之間的不同點與相同點，歸納出知識之間的區(qū)別與聯(lián)系，從而對學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行“刷新”，加深和擴(kuò)展學(xué)生對知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)

19、構(gòu)的認(rèn)識深度和掌握程度。知識1知識知識1知識2知識n 歸納知識結(jié)構(gòu)應(yīng)用方法示 范綜合應(yīng)用練習(xí) 圖4 復(fù)習(xí)課教學(xué)模式基本流程信 息 技 術(shù)為學(xué)生提供典型的數(shù)學(xué)問題情景，形象思維的基礎(chǔ)上利用計算機(jī)及多媒體展示平臺加強(qiáng)解決問題的邏輯思維方法對學(xué)生視覺的刺激，強(qiáng)化學(xué)生的解題過程、方法意識。教師用自身解題時操作過程的規(guī)范性，來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)用外部語言來規(guī)范自己的思維活活動。 程序化的解題操作思維解決問題之后，通過計算機(jī)展示解題全部思維過程，點撥數(shù)學(xué)思維方法的關(guān)鍵之處，并對解題的程序性知識進(jìn)行歸納總結(jié)。復(fù)習(xí)課的基本流程如圖4所示。布置少量的習(xí)題供學(xué)生用作鞏固練習(xí)（二）信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的教學(xué)模式目前我國

20、教育界正在進(jìn)行的信息技術(shù)與中小學(xué)課程整合是狹義的課程整合。信息技術(shù)課不僅僅作為一門獨立的學(xué)科要求學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，更重要的是在其它學(xué)科的教學(xué)過程中教師將信息技術(shù)作為一種先進(jìn)的教學(xué)工具，學(xué)生將信息技術(shù)作為一種先進(jìn)的認(rèn)知工具。信息技術(shù)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)內(nèi)容的多種展現(xiàn)形式，創(chuàng)設(shè)良好的問題情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生不僅掌握了本學(xué)科的知識還培養(yǎng)了對計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的使用能力，以及信息的主動獲取、分析、使用的能力，即現(xiàn)在所提倡的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。1. 基于信息技術(shù)的探究式教學(xué)模式學(xué)習(xí)是獲取知識的過程，不是單純的通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定情景即社會文化背景下，借助其它人的幫助，利用

21、必要的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，通過意義的建構(gòu)的方式自己獲得的。其核心思想是“通過問題解決來學(xué)習(xí)”。在信息技術(shù)的支持下的探究式教學(xué)模式可以發(fā)揮更大的作用。探究式教學(xué)是以探索、研究數(shù)學(xué)規(guī)律為出發(fā)點，以實驗活動為中心，以學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展探究能力的培養(yǎng)為根本的一種教學(xué)方法。探究式教學(xué)是怎樣進(jìn)行的呢大體要經(jīng)過以下三個步驟：第一，根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗提出科學(xué)的問題；第二，提出假說或猜想；第三，收集證據(jù)；第四，解釋、評估、交流和推廣。探究模式的流程圖如圖11-5所示：提出問題假說與猜測制定計劃提出問題假說與猜測制定計劃解釋評估交流實驗收集證據(jù)信息技術(shù)搜集翔實數(shù)據(jù)信息技術(shù)處理數(shù)據(jù)，拓寬交流渠道與信息量圖11-5 信息技術(shù)與

22、探究模式的整合教學(xué)實例歐拉公式的課堂教學(xué)教學(xué)設(shè)計：高中二年級數(shù)學(xué)中的歐拉公式是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的探究內(nèi)容，它是在學(xué)生學(xué)習(xí)過棱柱、棱錐的規(guī)律基礎(chǔ)上，對簡單多面體變化關(guān)系作進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生從道理上得到了一個合乎邏輯的結(jié)論，學(xué)生們沒有感性的認(rèn)知。本堂課中教師鼓勵學(xué)生充分利用實驗創(chuàng)設(shè)的真實情景，在實驗的全過程中主動地進(jìn)行探索、學(xué)習(xí)；教師則加強(qiáng)對學(xué)生問題的了解，并給于適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，盡一切可能調(diào)動學(xué)生的積極性；同學(xué)們在解決問題時討論、切磋、互助、合作，使同學(xué)們通過處理實驗的一系列數(shù)據(jù)，“發(fā)現(xiàn)”新規(guī)律，“定義”新的數(shù)學(xué)量，使學(xué)生在探究的過程中發(fā)展了智力、培養(yǎng)非智力因素。教學(xué)進(jìn)程：提出探究的任務(wù)

23、（問題）研究多面體的點、線、面的關(guān)系猜想與假設(shè)V+F-E=2（3）設(shè)計實驗方案（4）動手實驗采集資料猜想（5）交流與評估經(jīng)過這樣的步驟，使學(xué)生在頭腦中經(jīng)過自己的探究和思考，實踐和歸納總結(jié)，得出了簡單多面體規(guī)律。體現(xiàn)了信息技術(shù)對數(shù)學(xué)教學(xué)的整合。評價這種教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的不同之處在于：它不是以定律、公式的灌輸為中心，而是以學(xué)生自身為主體，使學(xué)生從發(fā)現(xiàn)者和探索者的角度出發(fā)，從數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)中，自己得到客觀世界的規(guī)律，教師在其中并不扮演教化者的角色，而是從旁點撥和指導(dǎo)，讓學(xué)生在研究和歸納的過程中感性地理解數(shù)學(xué)變化及其規(guī)律。這樣學(xué)生最終不僅可以更深入地理解數(shù)學(xué)學(xué)的現(xiàn)象，而且可以學(xué)會數(shù)學(xué)學(xué)的一種精神，即獨

24、立的探索和研究的精神。這種教學(xué)的特點是：在探究解決問題的過程中，充分利用了情景的真實性，使學(xué)生的獨立性得到高度的發(fā)揮，學(xué)生在充分自主自由的情況下進(jìn)行活動，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，形成學(xué)習(xí)動機(jī)，有利于把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和自己已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系，并對這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考，有利于協(xié)作學(xué)習(xí)（開展討論與交流），從而有利于意義建構(gòu)。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、各種活動能力和創(chuàng)新能力。2. 基于局域網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)輔導(dǎo)模式所謂自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)模式（簡稱導(dǎo)學(xué)模式），是指在充分考慮到學(xué)生主體地位的前提下，教師創(chuàng)造條件使教材直接面對學(xué)生，指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時注重掌握學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和整體素質(zhì)的一種

25、課堂教學(xué)模式。教師提出自學(xué)輔導(dǎo)內(nèi)容學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)指定內(nèi)容學(xué)生質(zhì)疑教師答疑師生歸納得出共識強(qiáng)化訓(xùn)練圖7 導(dǎo)學(xué)模式流程圖教師提出自學(xué)輔導(dǎo)內(nèi)容學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)指定內(nèi)容學(xué)生質(zhì)疑教師答疑師生歸納得出共識強(qiáng)化訓(xùn)練圖7 導(dǎo)學(xué)模式流程圖數(shù)學(xué)難教難學(xué)、課時減少內(nèi)容增多，己成為中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)迫在眉睫需要著力解決的現(xiàn)實問題。信息技術(shù)的發(fā)展和普及為突破這些難題提供了充分的可能性。本研究將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給學(xué)生，創(chuàng)設(shè)一種更加開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。導(dǎo)學(xué)模式也有它的不足：傳統(tǒng)的師生交流的媒介是語言、文字。輔導(dǎo)答疑只能一對一、面對面地進(jìn)行。學(xué)生預(yù)習(xí)前教師所提供的預(yù)習(xí)輔導(dǎo)內(nèi)容往往是文字問題，無法提供更加詳細(xì)的文字、

26、語音、圖片、錄像等信息，作為學(xué)生的預(yù)習(xí)材料。教師的工作量太大。學(xué)生通過預(yù)習(xí)，產(chǎn)生了大量的問題，除了同學(xué)之間的交流之外，要向老師不斷地置疑。釋疑工作不但工作量大，而且重復(fù)次數(shù)多。老師只有一個、時間只有那么多，學(xué)生在學(xué)校的時間也只有那么多，師生交流的渠道不是很暢通。教師提出自學(xué)輔導(dǎo)內(nèi)容學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)指定內(nèi)容學(xué)生質(zhì)疑教師答疑師生歸納得出共識強(qiáng)化訓(xùn)練教師通過網(wǎng)絡(luò)提供更加詳盡的閱讀指導(dǎo)師生通過網(wǎng)上交流教學(xué)網(wǎng)提供比較詳盡的答案、提示教師提出自學(xué)輔導(dǎo)內(nèi)容學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)指定內(nèi)容學(xué)生質(zhì)疑教師答疑師生歸納得出共識強(qiáng)化訓(xùn)練教師通過網(wǎng)絡(luò)提供更加詳盡的閱讀指導(dǎo)師生通過網(wǎng)上交流教學(xué)網(wǎng)提供比較詳盡的答案、提示圖8 信息

27、技術(shù)整合導(dǎo)學(xué)模式流程圖學(xué) 生：鞍鋼高中高一、4班模式名稱： 信息技術(shù)整合”導(dǎo)學(xué)模式”的流程授課過程：2002年10月中10月底在校園網(wǎng)上開辟數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)網(wǎng)頁與高一學(xué)生見面，學(xué)生可以順利使用網(wǎng)絡(luò)接受老師的指導(dǎo)、與同學(xué)老師們交流。2002年1112月：開始實施個案教學(xué)，開展用“數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)”網(wǎng)頁自學(xué)輔導(dǎo)。在以后的一段時間內(nèi)里完成了網(wǎng)頁的建立、網(wǎng)頁的轉(zhuǎn)移、內(nèi)容的擴(kuò)充、交流天地和答案反饋等欄目的制作。并且完成網(wǎng)頁頁面更新三次，內(nèi)容更新每周一次。1網(wǎng)頁的主要內(nèi)容及功能（以目前最新頁面為例）：由五個大模塊組成：自學(xué)輔導(dǎo)模塊、信息技術(shù)模塊、研究性課題模塊、理性思考模塊、其它模塊。（1）自學(xué)輔導(dǎo)模塊（包括預(yù)習(xí)提綱、知

28、識講義、實驗指導(dǎo)、自檢自測、知識擴(kuò)展、答案反饋）：充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)模式中的變教師的“包辦”為“主導(dǎo)”，變學(xué)生的“被動”為“主動”的思想。學(xué)生可以隨時隨意從“數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)”網(wǎng)絡(luò)平臺獲取大量知識和信息。例如學(xué)生通過“預(yù)習(xí)提綱”和“知識講義”達(dá)到自學(xué)輔導(dǎo)的目的，其中預(yù)習(xí)提綱提供了各章各節(jié)的預(yù)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)。學(xué)生做實驗之前通過“實驗指導(dǎo)”獲取實驗的具體指導(dǎo)內(nèi)容，如實驗裝置、具體操作以及數(shù)據(jù)處理，并且還提供了演示實驗和課外實驗。（2）信息技術(shù)模塊（包括動畫模擬、語言介紹、編程舞臺、word使用以及交流天地）：為學(xué)生提供了數(shù)學(xué)力學(xué)系列的動畫模擬；在語言介紹和編程舞臺中，為學(xué)生提高自己的MATLAB編程水平提供

29、了發(fā)揮以及展現(xiàn)自我的空間；交流天地為學(xué)生創(chuàng)造了暢所欲言、發(fā)表觀點、提出置疑的機(jī)會，老師也可以通過它回答學(xué)生提出的問題。（3）研究性課題模塊：提出了500個課題，學(xué)生通過課題的研究，開拓了思維、增強(qiáng)了獨立思考解決問題的能力。（4）理性思考模塊：有的放矢地介紹導(dǎo)學(xué)模式的由來，以及實施過程中師生的各自的地位與作用。另有四篇理論性的文章解題基本模式、解題模式的再思考、注意力的合理分配、高三復(fù)習(xí)策略方法。（5）其它模塊 ：常更新的部分，例如實驗報告網(wǎng)絡(luò)評選、問卷調(diào)查結(jié)果公布還有學(xué)生用Powerpoint總結(jié)的力學(xué)解題模式。以網(wǎng)絡(luò)超文本、超鏈接的方式組織管理學(xué)科知識和組織建構(gòu)知識庫、信息庫。以下內(nèi)容是在教

30、師的課堂教學(xué)活動開展之前通過網(wǎng)絡(luò)提供給學(xué)生的。（1）在網(wǎng)上公布自學(xué)指導(dǎo)材料。幫助學(xué)生明確自己的學(xué)生方向和學(xué)習(xí)內(nèi)容，節(jié)省自學(xué)時間。（2）在網(wǎng)上公布學(xué)習(xí)的擴(kuò)展材料，如實驗儀器說明書。如何讓學(xué)生盡快地學(xué)習(xí)和掌握實驗儀器的基本操作，網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮了它的作用，我們將一些相關(guān)實驗器材的說明書放在了網(wǎng)上，供學(xué)生在課下學(xué)習(xí)和參考。（3）提供大量的科學(xué)史實，擴(kuò)展學(xué)生對所學(xué)知識外延的了解?！窘涣魈斓亍恳韵聻榻涣魈斓亓粞园宓膬?nèi)容節(jié)選：姓名：學(xué)生電子郵件：主題：問題練習(xí)冊42頁的練習(xí)二1題的圖像（圖613）看不懂。 10：32：26姓名：老師電子郵件：主題：軸的數(shù)學(xué)意義關(guān)于圖像，有六大基本要素：軸、點、線、面、斜、截。【答

31、案反饋】（1）每章的課堂教學(xué)開展之前在網(wǎng)上公布書后習(xí)題和練習(xí)冊的答案，這樣自學(xué)的學(xué)生就可以通過答案的比較來及時評價自學(xué)的效果和發(fā)現(xiàn)存在的問題，以便及時糾正。（2）提供章節(jié)練習(xí)的詳細(xì)解題過程和評分標(biāo)準(zhǔn)。幫助學(xué)生在改錯過程中明確得失分的原因，從而建立一套規(guī)范的解題操作步驟。評價： （1）充分運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開創(chuàng)新的教育與學(xué)習(xí)環(huán)境，來完善數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)模式，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開展教學(xué)已成為現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢。在這種新的環(huán)境中，學(xué)習(xí)過程本身就是個能動的過程，利于充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，培養(yǎng)學(xué)生的能動精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。學(xué)生在可能的場合采用隨手可得的信息和知識自主進(jìn)行進(jìn)修，隨時獲知、獲能；學(xué)生成了教學(xué)過程中的

32、認(rèn)知主體；教師可以對學(xué)生起引導(dǎo)作用，學(xué)生的學(xué)習(xí)可以是靈活、多樣、開放的。充分體現(xiàn)了導(dǎo)學(xué)模式中強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的行為，變教師的“包辦”為“主導(dǎo)”，變學(xué)生的“被動”為“主動”的思想。（2）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)強(qiáng)大的交互功能，更方便教與學(xué)雙方實時和非實時交互的實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)教學(xué)則更有獨到的功能，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力過程中有著獨特的作用：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以完全實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的個性化，有利于建構(gòu)有效的個體知識結(jié)構(gòu)；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所具有的多種功能在訓(xùn)練創(chuàng)新思維（如形象思維、整合思維、決策思維、批判思維籌）中有其獨特的優(yōu)勢；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有利于激發(fā)創(chuàng)新動機(jī)，有利于刺激求知欲和獨立精神，有利于培養(yǎng)合作精神，在發(fā)展良好的具有創(chuàng)新精神的個性品質(zhì)過程中有著特有的功效。（3）利用網(wǎng)絡(luò)完善數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)具有許多優(yōu)勢：能為學(xué)生提供多方位、開放性的獲取知識的途徑，利于學(xué)生對學(xué)習(xí)的主動參與、自主控制，使學(xué)生不一味地依賴于課堂、書本獲取知識，而是根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況制定學(xué)習(xí)進(jìn)程，如：查詢預(yù)習(xí)提綱、知識講義、實驗指導(dǎo)、自檢自測、知識擴(kuò)展、答案反饋等；網(wǎng)絡(luò)可以使教師與學(xué)生進(jìn)行多方位的交流與反饋，學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行全天候的交互協(xié)作，而不只限于課堂上。為學(xué)生提供對同一問題用多種觀點進(jìn)行觀察比較和綜合分析的機(jī)會，這樣有利于對學(xué)習(xí)中的問題共同討論，取長補