廣西興安縣第二中學(xué)　陽江林

淺談信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂情境創(chuàng)設(shè)中的作用

廣西興安縣第二中學(xué)陽江林

在一堂完美的課堂教學(xué)中，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動多種感官參與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高課堂的教學(xué)效率。

信息技術(shù)課程整合教學(xué)模式

高中數(shù)學(xué)是一門較難學(xué)的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中容易產(chǎn)生乏味感。如何讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，熱愛數(shù)學(xué)，創(chuàng)設(shè)情境很重要。借助現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)手段，可以讓課堂變得生動有趣，大量與數(shù)學(xué)有關(guān)的事例、小故事、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在學(xué)生面前，可以極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，并積極思考參與討論，在這個(gè)過程中，學(xué)生的數(shù)學(xué)能力會大大加強(qiáng)。當(dāng)然，信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合不能停留在工具層面上，應(yīng)深入探究教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略，以形成教學(xué)模式，應(yīng)結(jié)合教學(xué)理論和實(shí)踐，以推進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的徹底變革。新的課程基本理念著重提到：“倡導(dǎo)積極主動，勇于探索的學(xué)習(xí)方式”“發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識”“體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化”“文化與時(shí)俱進(jìn)地認(rèn)識雙基”，等等，觸動了我們對數(shù)學(xué)課堂情境教學(xué)方式的普遍應(yīng)用。

一、信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂情境創(chuàng)設(shè)的常用方法

數(shù)學(xué)課堂情境創(chuàng)設(shè)是課堂教學(xué)中的第一步，俗話說“好的開端是成功的一半”，所以在各種類型的課堂教學(xué)中，教師們都特別注意情境創(chuàng)設(shè)的作用，這不僅是教學(xué)內(nèi)容的需要，也是教學(xué)效果的最優(yōu)化的目標(biāo)使然。

設(shè)置情境的主要作用是使學(xué)生了解知識主題的必要性，激發(fā)學(xué)生的興趣，產(chǎn)生完成主題的動機(jī)。數(shù)學(xué)的理解需要直觀的觀察、視覺的感知。特別是幾何圖形的性質(zhì)、復(fù)雜的計(jì)算過程、函數(shù)的動態(tài)變化過程、幾何證明的直觀背景等，若能運(yùn)用信息技術(shù)來直觀呈現(xiàn)，使其可視化，將會有助于學(xué)生理解，促進(jìn)其對形與數(shù)的聯(lián)系的認(rèn)識。

數(shù)學(xué)情境是含有相關(guān)數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想方法的情境，同時(shí)也是數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的背景，它不僅能激發(fā)數(shù)學(xué)問題的提出，也能為數(shù)學(xué)問題的提出和解決提供相應(yīng)的信息和依據(jù)。從這個(gè)角度而言，數(shù)學(xué)教育是數(shù)學(xué)精神的教育。教師有責(zé)任向?qū)W生展示數(shù)學(xué)文化的各個(gè)側(cè)面，在社會文化的大背景下去看待和理解數(shù)學(xué)，讓他們領(lǐng)略數(shù)學(xué)審美，透過數(shù)學(xué)的規(guī)則體會理智與自律，以數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)會敬業(yè)與求真，通過科學(xué)與人文相濟(jì)，發(fā)揮數(shù)學(xué)教育應(yīng)有的育人功能。

1.利用科學(xué)實(shí)例創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境。

多媒體教學(xué)有它的獨(dú)到之處，但在教學(xué)過程中，教師不能忘記師生互動、生生互動的教學(xué)、學(xué)習(xí)方式。在使用多媒體教學(xué)過程中，不能單單依靠教學(xué)媒體，同時(shí)要注意給予恰當(dāng)?shù)难哉Z指導(dǎo)，把演示與講授有機(jī)結(jié)合起來，讓機(jī)器為人服務(wù)。當(dāng)然，也不能忽視教師的主導(dǎo)作用，因?yàn)樵诮虒W(xué)活動過程中，教師不僅把學(xué)習(xí)方法傳授給學(xué)生，而且通過自身的人格魅力影響學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生的道德品質(zhì)和綜合素質(zhì)的提高。教學(xué)過程中，學(xué)生接受信息離不開視聽，要使學(xué)生感知、理解信息就需要教師恰到好處的講解。教師只有通過恰當(dāng)?shù)恼Z言，對多媒體所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行啟發(fā)和誘導(dǎo)，才能開拓學(xué)生的思維，使學(xué)生的形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維，將所學(xué)的知識從感性層面上升到理性層面，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

在“圓錐曲線”的引課中，因?yàn)樵谟钪嬷?，天體、人造衛(wèi)星運(yùn)行的軌道有橢圓、拋物線、雙曲線等，所以利用多媒體將載人航天飛船的飛行錄像引入課堂，并要求學(xué)生通過想象畫出航天飛船的運(yùn)動軌跡。這對引導(dǎo)學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情起到不可言喻的作用。

此外，利用多媒體可輕而易舉地把一些益智、勵(lì)志故事穿插到課堂教學(xué)中。

2.利用科學(xué)事件創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境。

要培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)的眼光認(rèn)識所生活的環(huán)境與生活”學(xué)會“數(shù)學(xué)地思考”。從我們身邊的媒體中、新聞事件中創(chuàng)設(shè)情境，正是實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)的有效策略之一。如執(zhí)教“指數(shù)函數(shù)”時(shí)可以從一則新聞報(bào)道引入：1994年8月，美國考古學(xué)家在阿拉斯加州一處地窖中發(fā)現(xiàn)一具木乃伊，在無史料記載可考證的情況下，考古學(xué)家卻能測定這名女童大約死于公元1200年。你知道考古學(xué)家是怎樣測量古尸的年代的嗎？其實(shí)這是根據(jù)人休中含有的一種放射性元素“碳-14”衰變速度（每年人體內(nèi)有0.012%的”碳-14”衰變?yōu)椤钡?14”）與尸體中的“碳-14”的含量進(jìn)行推算的。

3.利用數(shù)學(xué)故事創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境。

在學(xué)習(xí)“等差數(shù)列”時(shí)，可引用南北朝《張丘建算經(jīng)》中“今有女子不善織布，逐日所織的布以同數(shù)遞減，初日織五尺，末一日織一尺，計(jì)織三十日，問共織幾何”來創(chuàng)設(shè)情境。在學(xué)習(xí)“楊輝三角”內(nèi)容時(shí)，我們可以以網(wǎng)頁的形式，制作與楊輝三角有關(guān)的學(xué)習(xí)情境，這里主要介紹楊輝三角的相關(guān)歷史，如賈憲三角圖、朱世杰的古法七乘方圖、帕斯卡三角圖、楊輝三角與二項(xiàng)式定理展開式中的二項(xiàng)式系數(shù)的關(guān)系。同時(shí)使用古代民族樂器演奏的音樂為背景創(chuàng)設(shè)情境。

4.從知識的產(chǎn)生背景創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境。

因概率起源于賭博，在講解“概率”時(shí)，利用多媒體向?qū)W生展示相關(guān)前景資料及場景以激發(fā)學(xué)生求知欲時(shí)，講解是不可或缺的。因?yàn)閷W(xué)生正處于身心發(fā)展時(shí)期，人生觀、價(jià)值觀還不完善，教師應(yīng)透徹分析、趨利避害將他們引領(lǐng)到知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)上來。這樣不僅讓學(xué)生認(rèn)識到賭博的本質(zhì)，培養(yǎng)正義感，更為學(xué)習(xí)概率增添了信心和動力，使德育、智育渾然一體。當(dāng)然，講解應(yīng)恰到好處，避免課堂教學(xué)成了說課，點(diǎn)到即止，給學(xué)生思索的空間，并注意學(xué)生的反應(yīng)，及時(shí)回應(yīng)，這樣才能達(dá)到師生互動，讓學(xué)生覺得多媒體是知識的啟明燈，而教師是領(lǐng)航員。同時(shí)，在教學(xué)過程中應(yīng)突出以學(xué)生的自我發(fā)展為中心，因?yàn)閷W(xué)生本身就是活生生的教材，也是教育成效得以體現(xiàn)的主要載體。所以，教師要在處理好講授與演示關(guān)系的前提下，應(yīng)以學(xué)生的自我發(fā)展為中心。

又如講算法時(shí)，利用電影《橫空出世》中的一個(gè)片段——千人用算盤同時(shí)運(yùn)算的場面，讓學(xué)生感受算法的重要性，產(chǎn)生學(xué)習(xí)算法的強(qiáng)烈欲望，同時(shí)讓學(xué)生感受中國人的拼搏精神，增強(qiáng)民族自豪感。

5.創(chuàng)設(shè)綜合實(shí)踐活動，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

培養(yǎng)科研型人才是新課程神圣的使命。故在新課程理念下，從為了促進(jìn)每一位學(xué)生發(fā)展的角度，極有必要樹立學(xué)生作為研究者的觀念。教師應(yīng)充分應(yīng)用多媒體技術(shù)結(jié)合課本知識向?qū)W生展示一些相關(guān)的前沿科學(xué)知識、圖片、信息，如將電視節(jié)目“科技博覽”“科技苑”“科技之光”“走近科學(xué)”等與數(shù)學(xué)知識有關(guān)的內(nèi)容錄下，在講解相關(guān)知識時(shí)便可穿插于課堂中，使學(xué)生的思維在潛移默化中得到激發(fā)，產(chǎn)生探究欲望。

在講解知識點(diǎn)“統(tǒng)計(jì)”時(shí)，可利用多媒體向?qū)W生展示環(huán)境、生活、宇宙星際等方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，并引導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查找自己感興趣的統(tǒng)計(jì)對象的相關(guān)資料，那么學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性一下子就被調(diào)動起來了。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自由組合進(jìn)行課外統(tǒng)計(jì)諸如每戶居民的月均用水用電量、中學(xué)生擁有手機(jī)情況等，既讓學(xué)生掌握了統(tǒng)計(jì)知識，又增強(qiáng)了其環(huán)保節(jié)能等意識。

二、信息技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用應(yīng)注意的問題

數(shù)學(xué)學(xué)科研究的對象是抽象的。一般地說，數(shù)學(xué)雖然需要直觀的觀察，以具體的模型作為理解的基礎(chǔ)，但是數(shù)學(xué)更多地要依靠抽象思維，概念最終需要抽象的概括，數(shù)學(xué)規(guī)律要求進(jìn)行形式化的表達(dá)，證明必須符合抽象的邏輯推理。這往往又不是“視覺化”所能奏效的。有時(shí)不僅達(dá)不到提高課堂效率的效果，甚至?xí)幸恍┴?fù)面作用，如影響學(xué)生對數(shù)學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，抑制學(xué)生思維的訓(xùn)練，阻礙學(xué)生數(shù)學(xué)理解能力的提高。這是教師們積極運(yùn)用信息技術(shù)教學(xué)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種遺憾。因此，在運(yùn)用信息技術(shù)使數(shù)學(xué)視覺化時(shí)，在備課階段應(yīng)，認(rèn)真思考、精心設(shè)計(jì)視覺化呈現(xiàn)的方式，把握其使用的時(shí)機(jī)。

1.運(yùn)用信息技術(shù)使數(shù)學(xué)視覺化的目的之一，就是化數(shù)學(xué)的抽象為直觀具體，凸顯其本質(zhì)特征，有利于學(xué)生直觀的觀察，視覺感知，降低理解的難度。

比如在立體幾何教學(xué)中，運(yùn)用信息技術(shù)反立體圖形直觀化而且動態(tài)化（可以從各個(gè)角度觀察、分割與組合）；等差數(shù)列求和公式直觀化為圖形，凸顯逆序加求和方法及求和公式記憶的形象方式，等等。但是此目的是數(shù)學(xué)視覺化的初級目的，并非終極目的。教師的任務(wù)不僅在于幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)對象，還要幫助學(xué)生把視覺感知到的外在物質(zhì)工具化為學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究問題的內(nèi)在心理工具，形成數(shù)學(xué)合一、動態(tài)思維的習(xí)慣。因此，教師不能僅停留在讓學(xué)生看看數(shù)學(xué)對象的直觀形式，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在看之前由數(shù)學(xué)分析其形的特征，在學(xué)生已窮其所能時(shí)，展現(xiàn)其形，觀察形之特征，而后又應(yīng)歸結(jié)到從數(shù)上給出形之特征的分析與解釋。唯有這樣，才能實(shí)現(xiàn)深層次的教學(xué)目標(biāo)。

2.運(yùn)用信息技術(shù)使數(shù)學(xué)視覺化的目的之二，可以從動態(tài)演示中突顯數(shù)學(xué)對象間的內(nèi)在聯(lián)系，啟迪、幫助學(xué)生順利構(gòu)建抽象的邏輯推理方法。

當(dāng)然仍要關(guān)注更深層次目標(biāo)——幫助學(xué)生把視覺感知到的外在物質(zhì)工具內(nèi)化為學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究問題的內(nèi)在心理工具，樹立聯(lián)系的觀念，形成動態(tài)思維的習(xí)慣。

總之，能否恰當(dāng)?shù)匕盐諗?shù)學(xué)視覺化的呈現(xiàn)方式和時(shí)機(jī)，教師不僅要時(shí)刻清楚使數(shù)學(xué)視覺化的作用和目的，還依賴于扎實(shí)的教學(xué)基本功，深厚的數(shù)學(xué)功底，較高的數(shù)學(xué)修養(yǎng)。也就是說，用好信息技術(shù)的前提，是需要內(nèi)外兼修，不僅要修煉信息技術(shù)的運(yùn)用能力，還要修煉好數(shù)學(xué)學(xué)科本身及數(shù)學(xué)教育的功夫。