現代信息與數學教學結合的研討與操作

時間:2022-04-20 03:20:00

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現代信息與數學教學結合的研討與操作

[論文摘要]數學教學中信息技術應用的現狀并不樂觀,并不說明信息技術在數學教學中功能性較弱,只能說明信息技術并沒有用到數學教學的關鍵處,為此尋找信息技術與數學教學的最佳結合點是科學、合理、高效利用信息技術的關鍵之一。找到了最佳結合點后,必須尋找信息技術輔助數學教學的課堂教學模式,依據建構主義理論結合教學實踐創設創造和諧互動的課堂教學模式。

[關鍵字]結合點、整合、仿真實驗、創新研究

隨著多媒體技術為核心的信息技術的不斷發展,以信息化推動教育現代化已經不再是一句口號,信息技術已被廣泛應用到學科教學中去,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。事實上很多老師只是在對外公開課的教學中使用,在常態的課堂教學中很少用甚至不用。多數老師僅僅把現代教育手段用作電子黑板,給人以高投入低產出的感覺。

實踐告訴我們,信息技術作為一種輔助教學手段,必須與傳統教學的優勢、數學課程的資源有機地整合起來,尋找出信息技術與數學教學的最佳結合點,教師、學生和現代信息技術環境才能和諧互動,教師才能愿用、樂用,用多、用好,充分發揮現代信息技術的優勢。

一、化難為易——在教學難點處結合

數學教學的一大特點是邏輯性強,抽象思維要求高,尤其是涉及三維空間問題,動態過程問題、復雜計算問題等,傳統教學手段由于以靜態為主,很難在課堂上利用黑板將這種復雜的情景展示出來,更不用說借助情景來分析。正是因為抽象的情景不能得到直觀、有效的展示和分析,就進一步增加了學生理解和掌握的難度,為此長期成為教學中的難點。以網絡技術和多媒體技術為核心的信息技術,恰恰在這一方面具有獨到的優勢,它能使這些復雜的問題轉化為直觀、形象、生動的感性情景,這樣大大降低了學生理解和教師教學的難度。可以運用建構主義思想進行教學設計,通過課堂教學中學生、教師和媒體的互動,內化為學生自己的知識,使得教學難點得以化解。通過教師對信息設備的主要操作,在課堂上針對教學中的重點和難點,演示所開發的教學多媒體課件來輔助教學,使抽象、復雜的教學概念變得直觀、形象,從而培養學生學習興趣,幫助學生理解新知。如:教學“圓的周長”一課,為了突破“圓的周長是圓的直徑的3倍多一點兒”這一教學重點,設計計算機輔助課件:顯示大、中、小三個圓的周長展開成三條長短不同的線段,三條直徑分別去測量各自的周長后都剩余一小截并閃動,這個動態的過程幫助學生直觀、形象地理解新知,學生注意力集中,增強了學習的興趣。

再如在教學“圓柱體的認識”時,學生最容易把硬幣當作圓形,而不當作圓柱體。為了消除學生這一誤解,我創設了這樣的教學情境:在計算機屏幕上出示一個硬幣,要求學生判對是否圓柱體。當學生出現爭論時,再利用動畫手法把硬幣逐個疊加,讓學生再判斷是否圓柱體,結果大部分學生認為是圓柱體,再將硬幣慢慢隱去,留下它們的外形,再分組討論,通過畫、比、量、議等多種方法進行驗證,最終得出正確的答案。為了使學生獲得進一步直觀驗證,展現認知過程,我在計算機屏幕上把其中一個硬幣放大,學生清晰看到硬幣的外形,不僅加深了學生對數學知識的理解,同時也發展了他們的思維。

二、化靜為動——在教學關鍵處結合

心理學有關理論告訴我們:教學過程中運用感覺器官越多,它們的作用發揮越充分,知識就越容易被理解和接受。在教學的關鍵處,教師若能將數學教學環節與現代信息技術整合,運用信息技術變抽象為直觀,變靜止為動態,向學生展示教學情境,呈現思維過程,提供豐富的感知表象,構成一個躍動的“思維場”,就能為學生實現由具體感知到抽象思維的飛躍架設了橋梁,產生事半功倍的效果。

如教學“相遇應用題”時,由于此類應用題中運動物體由過去一個變成了兩個,同時涉及到物體運動的方向、地點、時間、結果等若干個因素,利用線段表現或演示一些教具進行教學,學生無法感知到每一個單位時間內兩個物體的運動情況,這就阻礙了對題意的理解,這樣可以設計了這樣幾個動畫片段:

動畫:

1、一輛小轎車和一輛卡車同時從甲、乙兩地相向而行,未相遇。

2、一輛小轎車和一輛卡車同時從甲、乙兩地相向而行,相遇。

3、一輛小轎車和一輛卡車同時從甲、乙兩地相向而行,擦肩而過。

4、一輛小轎車和一輛卡車準備從甲、乙兩地相向而行,卡車先行一段后,小轎車才出發,又經過一段時間兩車相遇。

在教學中,通過多媒體輔助,利用動畫演示,在課堂上只用了短短幾分鐘的時間,就將現實生活中碰到相遇的具體情況展現在學生面前,使學生理解并掌握了“同時”“兩地”“相向”“相遇”等數學概念。

例如在教學四年級《年、月、日》一課時,我們可以運用多媒體的音像、動畫設計屏幕上出現彩色的太陽、月亮、地球三個天體的運行規律,即地球繞太陽轉一周是一年,月亮繞地球轉一周是一月,地球自轉一周是一日。再配以教師親切的電腦錄音和悅耳的音樂,生動的畫面把學生帶入了奇妙的宇宙,感知年、月、日的來歷,同時學生對年、月、日怎樣產生、它們之間有什么關系等產生的疑問,通過這一新奇的演示,問題都迎刃而解。有能力的同學還可以通過網絡(如“中國科普網”)了解年、月、日的其他知識。這樣許多同學利用課余時間在找到了更多相關知識,同時,也引起了同學們的極大興趣,紛紛效而仿之。因此,多媒體既激發了學生探索求知的欲望,又提高了學生認知程度,拓寬了視野,增長了見識。

三、化虛為實——在仿真實驗時結合

即使是數學教學,現在也十分重視數學實驗的教學功能。作為實驗必須有自變量和應變量,通過實驗探究應變量和自變量之間的內在關系,從中發現規律性的東西即事物的本質。但是中學數學實驗由于受到實際器材的限制,有些實驗往往只能是紙上做實驗,很難在真實的環境中展開。利用計算機虛擬現實的功能,能夠彌補實驗條件不足的限制。例如在數學教學中。利用幾何畫板軟件的賦值和計算功能,可以開展數學實驗,通過實驗得出規律。

在教學“圓的面積”時,教材雖然提供了實驗方法,但實驗過程復雜、難以具體操作,且費力費時。教學中,充分運用課件演示:用紅色曲線表示圓的周長,用藍色線段表示半徑,用黃色表示面積部分,多層次地將一個圓等分成2份、4份、8份、16份、32份,使學生直觀感受到:一個圓分成很多的扇形,等分的份數越多,小扇形就越接近于等腰三角形,圍成的那條封閉曲線就越接近直線,并啟發學生想象,分組剪拼操作:怎樣把圓轉化成一個已學過的圖形?“一石激起千層浪”,同學們有的把圓剪拼成近似長方形;有的把圓剪拼成近似平形四邊形;有的把圓剪拼成近似三角形;還有的把圓剪拼成梯形。在此基礎上,引導學生探究:①所拼成的圖形的面積與圓面積有什么關系?②它們的長(底)、寬(高)與圓的周長、半徑是什么關系?學生迅速就抽象概括出了圓面積計算公式。這樣,既有效地解決了教學中的重點,突破了難點,又優化了教學過程,提高了教育質量。

四、化腐為奇——在創新研究時結合

培養學生的創新能力是時代賦予教學的重要任務,現代信息技術在培養學生創新能力有獨到之處。在課題研究中,數學教學中開設數學建模的選修課,在中學生中開展數學建模的研究,通過數學建設模選修課的設立,借助網絡工具,揭示數學與生活的聯系,讓學生用數學的眼光去看待身邊的世界,從實際生活中發現問題,研究問題,通過跨學科的整合,利用信息技術解決問題,在設計方案、市場調查、查閱資料、加工信息等過程解決問題,在解決問題的過程中培養學生的創新意識和創新能力。

在教學“平行四邊形的面積”時,學生已掌握了長方形、正方形的面積計算以及平行四邊形的特征,其新舊知識的銜接點是運用長方形的面積推導出平行四邊形的面積,其教學目標是讓學生了解轉化的意義和方法,掌握等積思想和平移的操作方法,促使學生在學習平行四邊形的面積時能想到“把平行四邊形轉化成長方形”,并能正確有序地進行操作。因此,教學開始時,教師展示一組圖形,告訴學生圖形中每個小方塊的面積是1平方厘米。隨即提問:你知道這些圖形的面積是多少嗎?你是怎樣想的?通過多媒體把圖形進行割補、平移的動態演示,滲透轉化、平移的思想,這樣既為學生后面正確推導平行四邊形的面積的操作作了示范,又為教學平行四邊形的面積創造了條件。

五、化小為大——在課外拓展處結合

網絡的廣泛應用促使教學內容不再僅僅局限于書本知識,局限于課堂40分鐘,許多教學實踐證明,引導學生借助網絡收集實際生活中的數學問題并進行研究,是學生最感興趣的數學學習方式之一,我們可以充分利用網絡資源,收集信息,整合課程,優化學習資源。例如:學習《年、月、日》時,我們可以學生提供相關的數學網站或書目,讓學生上網查翻書查找資料,收集并初步整理信息。同時,教師也可以準備一些有關年、月、日的資料上傳網上。上課時,大量的信息來自不同的渠道,學生爭相自己從網上下載的資料、介紹書中查閱的資料、教師也參與其中,與學生共同研究,共同處理這些信息。整個課堂充滿了研究探討的氣氛,學生盡情展示自己或本組的研究成果。這樣的課堂,學生學到的不僅有上述的知識,更有二月的由來、閏年產生等,同時還有同學將撲克牌與年、月、日很好的結合起來,將一些重大的節日與紀念日引入進來。這樣的學習不僅拓展了學生的知識面,更在學習的過程中,使自己的學習興趣、情感、態度得到培養,使自己的學習能力得到提高,使得信息意識得到增強。

再例如教學《多位數的讀法和寫法》時,課前安排可以學生自己通過各種途徑(包括上網),搜集有關數據,課上讓學生匯報他們帶來的材料:有的是某兩個星球之間的距離,有的是中國土地面積大小,有的是今年中央電視臺春季晚會的收視率,這樣通過生動的、富有教育意義的、有說服力的數據、統計材料,學生不僅輕松的完成本節課的教學任務,而且成功地接受了一次愛祖國、愛社會主義、愛科學的思想教育。

以信息化推動教育現代化,首先是教育理念的現代化,硬件建設的投入則是教育現代化工程的物質基礎,有了良好的硬件,如何用足、用好,使之發揮最大的育人功能,要求教師結合學校的實際情況,學生的實際情況,教材的要求,學科特點,通過有機整合,開發出適合校本特點的教材,并通過課堂教學和諧互動才能取得實效。