試議信息技術與中學數(shù)學課程的整合

1、17/25韓 山 師 范 學 院成人教育學生畢業(yè)論文（2009屆）（英文）（英文）Information technology and the integration of secondary school mathematics curriculum 系不： 數(shù)學與信息技術系 系不： 數(shù)學與信息技術系 專業(yè)： 數(shù)學與應用數(shù)學 教學點 揭東 姓名： 林籽紅 學號: 10578065370505004 題目（中文）信息技術與中學數(shù)學課程的整合指導教師指導教師： 張 磊(碩士) 韓山師范學院數(shù)學與信息技術系制誠 信 聲 明我聲明，所呈交的畢業(yè)論文是本人在老師指導下進行的研究工作及取得的研究成果.據(jù)

2、我查證，除了文中特不加以標注和致謝的地點外，論文中不包含其他人差不多發(fā)表或撰寫過的研究成果，我承諾，論文中的所有內(nèi)容均真實、可信.畢業(yè)論文作者簽名： 簽名日期： 年 月 日摘要隨著信息技術的進展及電腦的普及，以計算機和網(wǎng)絡為核心的現(xiàn)代技術與傳統(tǒng)的教學媒體有機結合的輔助教學正走進課堂，構建起新的教學模式.信息技術正以其鮮亮的教學特點、形象生動的教學情景，使教學形式更加多樣化；帶給學生足夠自主的空間、足夠活動的機會.本文基于信息技術在數(shù)學教學中的應用，探討了信息技術與中學數(shù)學課程的整合問題，提倡多媒體信息技術與中學數(shù)學教學改革有效結合,相互促進，共同進展.關鍵詞：信息技術；中學數(shù)學；整合Abstr

3、actWith the development of information technology and the popularity of computers, computer and network as the core of modern technology with traditional teaching organic integration of the media in teaching are into the classroom, build a new teaching model. Information technology is its distinctiv

4、e characteristics of the teaching, vivid image of the teaching scenario, the more diverse forms of teaching; give students sufficient autonomy of space, enough activities. Based on information technology in the teaching of mathematics, information technology and explore the secondary school math cur

5、riculum integration, promote multi-media information technology and secondary mathematics teaching effective combination of reforms, mutual promotion and common development. Key words : Information Technology, High School Mathematics, Integration目 錄 1.引言（1）2.信息技術與中學數(shù)學課程整合的本質(zhì)（1）2.1信息技術的概念（1）2.2數(shù)學課程的意

6、義（1）2.3整合的定義（1）2.4信息技術與中學數(shù)學課程整合的本質(zhì)（2）3.信息技術在中學數(shù)學教學中發(fā)揮的作用及應用（2）3.1信息技術的應用有利于體現(xiàn)數(shù)形結合的數(shù)學思想方法（2）3.2信息技術的應用有利于突破教學難點（3）3.3信息技術的應用有利于動態(tài)的顯示給定的幾何關系（3）3.4信息技術的應用，能夠激發(fā)學生的學習興趣，引導他們的積極思維（3）3.5信息技術的應用有利于再現(xiàn)知識的發(fā)覺過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神（4）3.6信息技術的應用，能夠引導學生自主探究，實現(xiàn)知識建構（4）3.7信息技術的應用有利于挖掘網(wǎng)絡資源，擴大師生的信息面，提高學生學習的質(zhì)量和效果（4）4.信息技術與中學數(shù)學課程整

7、合需要注意的問題（5）4.1教師教育理念的轉(zhuǎn)變（5）4.2處理好“電子板書”與“黑板板書”的關系（5）4.3處理好形象的直覺推理與嚴謹?shù)倪壿嬐评淼年P系（5）5.整合效果的評價機制（6）6.結束語 （6）參考文獻 （7）致謝 （8）信息技術與中學數(shù)學課程的整合1.引言人類進入二十一世紀后，信息技術迅速進展，引起了整個社會生產(chǎn)、生活方式的變革，并成為拓展人類能力的制造性工具.現(xiàn)代教育要跟上時代進展的潮流，必須加強信息技術與其他課程的整合.進展素養(yǎng)教育已成為當今教育界的共識，教育信息化的推進把普及中小學信息技術教育提到了日程上.信息技術與課程的整合，是普及信息技術教育的關鍵.“課程整合”已成為我國面

8、向21世紀基礎教育教學改革的新視點，信息化社會提出了新的人才標準，也向數(shù)學課程的教學提出了新的要求，信息技術與中學數(shù)學課程的整合差不多勢在必行.隨著數(shù)學課程自身進展的需要，應以更為包容的目光看待信息技術，信息技術與數(shù)學課程整合的目的是促進信息文化環(huán)境下的數(shù)學課程建設，以更好的實現(xiàn)基礎教育的全然目標.新世紀，新挑戰(zhàn)，隨著以多媒體技術為核心的信息技術的不斷進展，以信息化推動教育現(xiàn)代化差不多不再是一句口號，信息技術已被廣泛應用到學科教學中，對教師教學方式的改變、學生學習方式的改變，提高課堂教學效果，起到了有力的促進作用.教師運用現(xiàn)代多媒體信息技術對教學活動進行制造性設計，發(fā)揮計算機輔助教學的特有功能

9、，把信息技術和數(shù)學教學的學科特點結合起來，能夠使教學的表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、視覺化，有利于充分揭示數(shù)學概念的形成與進展，數(shù)學思維的過程和實質(zhì)，展示數(shù)學思維的形成過程，使數(shù)學課堂教學收到事半功倍的效果.本文將結合信息技術與數(shù)學課程教學方式的整合問題，做一些初步的探討.2.信息技術與中學數(shù)學課程整合的本質(zhì)2.1信息技術的概念信息技術信息技術是指信息產(chǎn)生、加工、傳遞、利用的方法和技術.隨著人類對信息處理方式的變化，特不是計算機技術和網(wǎng)絡技術的成熟、進展，信息技術有了全然性的革新.信息技術所帶來的學習方式上的變革使它成為課程整合的一個切入口，而課程整合為了實現(xiàn)它的時代目標也選擇了信息技術為依托.

10、2.2數(shù)學課程的意義數(shù)學數(shù)學是研究空間形式和數(shù)量關系的科學.數(shù)學能夠處理數(shù)據(jù)和信息,進行計算和推理，能夠提供自然現(xiàn)象、科學技術和社會系統(tǒng)的數(shù)學模型.它是學習和研究現(xiàn)代科學技術的基礎；它在培養(yǎng)和提高思維能力方面發(fā)揮著特有的作用；它的內(nèi)容、思想、方法和語言已成為現(xiàn)代文化的重要組成部分.2.3整合的定義整合教育領域中，所謂的整合，首先是相關于分化而言，這包括學校教學系統(tǒng)中要素、成分的分化；其次，它既涉及宏觀上的學校教學系統(tǒng)中學生、內(nèi)容的要素，同時也涉及微觀上的認知、情感、技術、需要、興趣、意志、以及知識的各個系列等要素的成分；最后，整合是一個過程.2.4信息技術與中學數(shù)學課程整合的本質(zhì)信息技術與課程

11、整合，不是簡單地把信息技術僅僅作為輔助教師教學的演示工具，而是要實現(xiàn)信息技術與學科教學的“融合”.它要求突出作為整合主動因素的人的地位，同時要實現(xiàn)人與物化的信息之間、網(wǎng)絡虛擬世界與現(xiàn)實世界之間的融合.將信息技術運用于數(shù)學教學中，不但彌補了傳統(tǒng)教學中的不足，而且還能夠提高教學效率，同時也培養(yǎng)了學生的信息技術技能和解決問題的能力.信息技術不但能夠給學生擴充更多的知識、信息，而且無塵化教育能夠使學校的教學環(huán)境有專門大的改善，增進教師和學生的健康.信息技術與數(shù)學教學的整合，是教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向以后的必定進展，是一種國際趨勢.數(shù)學教學中使用信息技術應該著眼于解決今天數(shù)學教學面臨的現(xiàn)實問題，同

12、時在積存經(jīng)驗的過程中，不斷從教學觀念、教學內(nèi)容和教學模式等方面深化改革，逐步設計以后在信息技術支撐下的全新的數(shù)學教學.3.信息技術在中學數(shù)學中發(fā)揮的作用及應用3.1信息技術的應用有利于體現(xiàn)數(shù)型結合的數(shù)學思想方法高中解析幾何是綜合運用代數(shù)和幾何知識的一門綜合性的學科，其特點之一是數(shù)和形的緊密結合，即利用方程的性質(zhì)來研究相應的幾何圖形的特點，使幾何圖形及其研究實現(xiàn)了代數(shù)法.反之，假如給代數(shù)問題以幾何解釋，那么能夠理解代數(shù)問題的直觀意義，解析幾何的另一個差不多特點是把曲線（包括直線）看作是按一定的幾何條件運動的集合，以運動、變化的觀點來研究它的性質(zhì)，因此具有數(shù)形結合的思想.運動變化的辨證觀點是學好解

13、析幾何的關鍵.把信息技術應用于解析幾何教學，能夠在教學過程中充分揭示教學內(nèi)容中內(nèi)在的辨證關系，逐步使學生養(yǎng)成運用上述思想和觀點去分析和解決問題的適應，從而深刻地理解和掌握教學內(nèi)容的實質(zhì).基于此，應主動有效地設計出“數(shù)、形動態(tài)”的演示特點，給予它特有的魅力.即能夠迅速改變變數(shù)，同步達到屏幕圖形的變化，或屏幕圖形的漸變；窗口同步顯示變數(shù)的變化，同時演示過程能夠依照需要進行操縱，演示速度可任意調(diào)整；能夠隨時看到各種情形下的數(shù)量變化或不變，圖形的動或靜，把數(shù)和形的潛在關系動態(tài)地顯示出來.如此教師依照呈現(xiàn)的內(nèi)容有針對性地加以講解或組織討論，引導學生依照內(nèi)容提出的各種變數(shù)來觀看、驗證、對比、查找一般規(guī)律和

14、專門屬性.使學生能加深對幾何圖形的感知，敏銳地抓住變化特征，真正地將現(xiàn)代科技應用于輔助教學.例如：線段的定比分點概念的教學，對此概念的學習要緊是要引導學生深刻的認識到定比分點概念的成因是為了有效地確定線段的唯一分點P的位置，和引入值的意義，即在直線、線段上唯一分點P使得有向線段的比值與實數(shù)對形成了一一對應的關系，進而理解定比分點的實質(zhì)是通過線段的比“代數(shù)化”來確定P點的位置.可讓學生積極查找、分析、修正各種解決問題的方案.設計思路：在屏幕上顯示有向直線l，在l上設置兩固定點P1、P2和一個動點P，開設變化值窗口，關于專門點的位置，如P1、P2點，預先設置對應值（0及不存在）.動點P可用鼠標拖動

15、，動態(tài)顯示時，窗口同步顯示相應數(shù)值.拖動的速度可自由操縱，可快可慢，可停留于某個點.學生可親自動手演示操作，使直線l各種專門點：P1點、P2點、P1P2的中點、P1P2的各種內(nèi)分點、外分點等的位置與值的關系顯露出來.如此分點變化引起線段的比的變化特征，確實是直觀、明顯、連續(xù)、完整、精確的顯示出來了，充分地揭示了“形”（線段）與“數(shù)”（線段比）的一一對應關系.3.2信息技術的應用有利于突破教學難點這種精巧的構思輔助教學的方式既是進行驗證、探究的極好工具，又是創(chuàng)設“情景”的好幫手.它使數(shù)學課程的許多內(nèi)容推陳出新，教學面貌煥然一新，能夠讓重點善于把握、難度容易突破、關鍵易于掌握.例如：在上拋物線的定

16、義那個概念之前，我們認真研究了三個問題：教材是如何樣引進概念的，如何樣擴展內(nèi)容的 ；如何樣設計具有啟發(fā)性的問題，引導學生積極探究新知識；如何樣有效組織獵取知識過程的教學.因此，對此課件的設計著力于展示概念的形成及進展過程，揭示拋物線的本質(zhì)屬性.對此概念的學習要緊是引導學生形象地認識到拋物線的概念的成因，即其是由到定點的距離與到定直線的距離相等的點組成的集合.其設計思路大致如下：先設置一定點及與該定點有一定距離的定直線，然后截取一段段長度不等的線段，作為“距離”d，作出以該定點為圓心，以該距離d為半徑的圓，此即到該定點距離為d的點的軌跡；再作出與該定直線平行，且到定直線距離也為d的兩條直線，此即

17、到該定直線距離為d的點的軌跡上的一點；不斷變換線段的長度，即改變d的大小，就可得到不同的點，將這些點連接起來，確實是拋物線的圖形.即為符合到定點的距離與到定直線距離相等這一條件的點的集合.能夠通過動畫顯示得出該軌跡的形成過程，由此可引出拋物線的軌跡圖形.3.3信息技術的應用有利于動態(tài)的顯示給定的幾何關系例題的教學設計著力于萌發(fā)解題的靈感，啟迪良好的思維策略.且有助于讓學生領會數(shù)學的美感，激發(fā)學習的興趣.在立體幾何的教學中，利用信息技術就能夠動態(tài)地顯示出給定的幾何關系.例如：四邊形ABCD是正方形，PA面ABCD，則圖中七個平面中,有幾對平面互相垂直？設計思路：這道題大部分學生都能夠找到部分互相

18、垂直的平面，然而要把所有互相垂直的平面都找出來并不是一蹴而就的事，因此，依照立體幾何中推斷兩平面互相垂直的定理“假如一個平面通過另一個平面的一條垂線，那么這兩個平面互相垂直.”在設計過程中首先先依次顯示圖示中能與已知平面垂直的線段：PA、AB、AD，再顯示CD、AB，最后顯示BC、BD，邊顯示這些線段，邊分析該線段所在的平面分不垂直于哪些平面，將這些平面分不用不同的顏色動態(tài)的顯示出來，就可清晰的推斷出哪幾個平面互相垂直了.最后，再排除掉重復的，就能夠得出正確的答案.3.4信息技術的應用，能夠激發(fā)學生的學習興趣，引導他們的積極思維愛因斯坦講過：“興趣是最好的老師.”沒有興趣，學生主體參與的活動將

19、是牽強的.而多媒體教學能夠利用計算機技術集文字、圖形、動畫、音頻、視頻、投影等媒體技術，集光、形、色于一體，直觀形象，新穎生動，能夠直接作用于學生的多種感官，激發(fā)學生的學習興趣，使表現(xiàn)的內(nèi)容更充實，更具有吸引力.因此在展示問題時，適度運用多媒體，或把重點、難點的內(nèi)容設置成醒目的顏色，或讓固定的幾何圖形運動起來，提供豐富的感知信息，能夠刺激學生的視覺和聽覺，激起他們的學習興趣，促進他們積極考慮.例如：教學圓柱、圓錐、圓臺及它們的側面積一章時，可用幾何畫板制作分不以矩形的一邊、直角三角形的直角邊、直角梯形垂直于底邊的腰所在的直線為旋轉(zhuǎn)軸，其余各邊旋轉(zhuǎn)一周的動態(tài)過程，讓學生觀看這一過程以及如此旋轉(zhuǎn)一

20、周而成的面所圍成的幾何體，從中抽象出圓柱、圓錐、圓臺的本質(zhì)屬性，形成概念.還可利用幾何畫板將幾何體的切割、移動、重疊、翻轉(zhuǎn)等形象生動地展示給學生，并輔之以必要的解講，關心學生形成立體空間感.通過動畫模擬，解除了傳統(tǒng)教學中學生憑空想象、難以理解之苦，他們積極思維，查找圖形中的內(nèi)在聯(lián)系和進行公式推導的能力將大為加強.3.5信息技術的應用有利于再現(xiàn)知識的發(fā)覺過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神數(shù)學教學中要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，有效的途徑之一確實是再現(xiàn)數(shù)學知識的發(fā)覺過程，讓學生在已有的知識基礎上，猜想結論，發(fā)覺定理和結論，培養(yǎng)學生獨立考慮的能力.例如：三角形內(nèi)角和的教學，可用幾何畫板先畫出任意三角形ABC，再度量每

21、一個內(nèi)角的度數(shù)并求他們的和，學生發(fā)覺他們的和為1800，然后讓學生任意拖動其中的一個頂點，使三角形ABC的形狀發(fā)生改變或位置發(fā)生變化，學生發(fā)覺每個內(nèi)角的大小盡管發(fā)生了改變，然而他們的和依舊1800，同時將剛才的數(shù)據(jù)列成表格，便于進一步比較與發(fā)覺規(guī)律.因此學生能夠猜想：任意三角形的內(nèi)角和都為1800.最后引導學生用已有的知識來證明自己的猜想是不是正確的.同樣用幾何畫板將三角形的其中兩個內(nèi)角通過割補與另一個角構成一個平角，通過演示，再次展示定理的發(fā)覺、證明過程，如此能夠逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新精神.3.6信息技術的應用能夠引導學生自主探究，實現(xiàn)知識建構信息化教學主張把學習的主動權交給學生，讓學

22、生在自主探究中實現(xiàn)知識建構.教學中，我們要鼓舞學生自主地操作、嘗試、交流、討論、質(zhì)疑、解惑，把問的權利交給學生，把講的機會讓給學生，把做的過程放給學生，盡可能多地給予學生自主探究的時刻和空間，完全改變過去那種灌輸注入式的教學模式.必須改變只著眼于學生知識的積存，以掌握知識的“量”的多少來推斷教學質(zhì)量的高低，而忽視使學生從數(shù)學知識的內(nèi)在聯(lián)系上把握數(shù)學知識結構的現(xiàn)狀.在教學時，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，可用來展示知識脈絡，能有效地關心學生構建數(shù)學知識結構.例如：在立體圖形體積計算的總復習時，依照各種立體圖形體積計算公式間的內(nèi)在聯(lián)系，設計了一個課件來表現(xiàn)立體圖形的體積計算的推導過程和它們之間的關系.長

23、方體的體積公式是用實現(xiàn)的方法推導出來的；正方體又能夠看作是長方體的一種特例，它的體積公式不難得出；圓柱體的體積公式是將圓柱體轉(zhuǎn)化為一個近似的長方體而推導出來的；圓錐體的體積的計算公式又是以圓柱體的體積公式為基礎而推導出來的.課件的形式顯示了教材中的立體幾何知識結構和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系.在那個地點，運用信息技術給學生提供了一個脈絡清晰的知識結構.教師在教學時利用語言把知識之間的聯(lián)系及規(guī)律表達出來，同時，教師要注意調(diào)節(jié)、完善學生的思維.從而展現(xiàn)教材中數(shù)學知識結構的轉(zhuǎn)移，即實現(xiàn)了學生認知結構的構建和重組.3.7信息技術的應用有利于挖掘網(wǎng)絡資源，擴大師生的信息面，提高學生學習的質(zhì)量和效果網(wǎng)絡的廣泛使用

24、促使教學內(nèi)容不再局限于書本知識.實踐證明，引導學生借助網(wǎng)絡收集實際生活中的數(shù)學問題并進行研究，是學生最感興趣的數(shù)學學習方式.例如：教學統(tǒng)計表與統(tǒng)計圖時，引導學生上網(wǎng)收集近五年、十三年來的國民生產(chǎn)總值，每百人中電話、手機擁有量等數(shù)據(jù)，繪制統(tǒng)計表與統(tǒng)計圖，學生不僅學到了統(tǒng)計表與統(tǒng)計圖的繪制方法，而且形象直觀地感受到改革開放取得的顯著成就，體會到數(shù)學來自社會生產(chǎn)與生活的各個方面、并服務于社會生產(chǎn)與生活的道理. 4.信息技術與中學數(shù)學課程整合需要注意的問題4.1教師教育理念的轉(zhuǎn)變在信息技術與課程整合的過程中,教師從知識的傳授者,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的引導者,從學習結果的評判者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習活動的組織者.表面上看

25、,教師的講課時刻少了,絕對權威地位減弱了,而實際上對教師提出了更高的要求.因為信息技術給教師提供了方便、快捷的教學工具,使教師能有更多的時刻和更有效地研究和治理學生的學習活動,能夠有效地進行個體化教學.然而減少了教師人文地阻礙學生的機會,如教師的敬業(yè)精神、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,教師的行為和語言對學生的潛移默化的阻礙等.教師應該把握不同教學方式的特點,取長補短或者講優(yōu)勢互補.比如通過設計有味味、有挑戰(zhàn)性的問題促進學生的學習,鼓舞學生積極動手、動腦,展開討論,進展合作學習的互動意識.對缺乏學習差不多動力的學生,教師應從不同的側面給予關注、指導,防止發(fā)生學習缺失現(xiàn)象.4.2處理好“電子板書”與“黑板板書”

26、的關系信息技術的應用給數(shù)學教學提供了多種工具,教師能夠利用電子教案來設計教學過程,從某種程度上(板書的數(shù)量) 減輕了教師的體力勞動強度.然而假如教師上課時不注意教學內(nèi)容的特點,不斷地操作鼠標,更換屏幕,就會使課堂教學變成機械的電腦播放.這種做法沒有真正發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢,只是使課堂教學由“人灌”變成了“機灌”,學生只有被動同意.在傳統(tǒng)數(shù)學教學中,黑板是教師表述教學過程的工具,能夠即寫即擦,隨時停頓,隨時修改.盡管Z + Z智能知識平臺等教學軟件具有電子白板的功能,但受教師文字輸入技術以及數(shù)學內(nèi)容、數(shù)學符號的專門性等多種因素的阻礙,在教學過程中的某些環(huán)節(jié),比如數(shù)學命題、例題的分析過程、演算的關鍵

27、步驟等, “電子板書”不能代替“黑板板書”所起的作用.教師應依照具體的教學內(nèi)容,合理的使用黑板和屏幕,給學生留出考慮的時刻和空間,給學生反思、發(fā)問的時刻和機會.4.3處理好形象的直覺推理與嚴謹?shù)倪壿嬐评淼年P系信息技術為學生預備了豐富的“實驗”資源,適合的“實驗”情境,使學生能夠進行實驗學習、發(fā)覺學習,實現(xiàn)對問題的分析、解決、引申、變形等過程的模擬,使抽象的內(nèi)容直觀化、具體化.不僅激發(fā)學生的學習興趣和學習動機,也有助于學生對知識的深刻理解和對邏輯演繹證明的本質(zhì)把握.然而實驗探究得到的結論或證明方法必須通過嚴謹?shù)臄?shù)學推理才能驗證其正確性.直覺推理能力和邏輯推理能力是在數(shù)學教學、數(shù)學學習過程中需著力

28、培養(yǎng)的兩大能力,不能只注重直觀演示而削弱數(shù)學的邏輯推理.教師在進行教學設計時,要合理安排教學進程中每個步驟的時刻,適時、適度地發(fā)揮信息技術的作用,使信息技術真正與數(shù)學教學融為一體.5.整合效果的評價機制 目前在一考定終身的考試評價體系中，評估標準的偏向和不科學，因而如何給“整合”課堂教學效果進行科學的評價，目前依舊一個需要深入研究的課題；通過研究的實踐工作我認為有以下幾點：（1）教學設計是否科學、合理， 是否找出傳統(tǒng)教學手段存在的困難以及與之相適應的技術措施.（2）教學軟件在不同的教學時期、不同的用途，角色、層次、使用環(huán)境等方面的優(yōu)勢是否得到充分的發(fā)揮 .（3）教與學的關鍵問題是否得到有效的解決,教師與