信息技术与数学教学整合

1、信息技术与数学教学整合发展学生创新思维能力的研究 作者姓名： 史 婷 陈明蕾工作单位： 上海市普陀区华阴路小学通讯地址： 上海市普陀区华阴路200号邮政编码： 200065联系电话：-mail: PHYIXXONLINE.SH.CN2000年8月信息技术与数学教学整合发展学生创新思维能力的研究上海市普陀区华阴路小学 史婷 陈明蕾内容摘要： 本文先从理论上简要阐明了信息技术与数学学科整合对于培养学生创新思维能力、落实素质教育的重要意义。然后列举具体的课例，从“引导质疑探究”、“帮助抽象概括”、“启迪想象联想”、“促进发散聚合”四个方面的数学思维训练。论证了“整合”的具

2、体策略与方法，从而进一步得出“整合”能有效促进信息技术与数学教学“两个优化统一”、培养和提高学生创新思维能力的结论。信息时代的到来不仅极大地改变着人们的生产方式和生活方式，也极大地改变着人们的思维方式和学习方式，并促进学校教育越来越向网络化、虚拟化和个性化发展。为此教育部长陈至立同志在全国中小学信息技术教育工作会议上宣布要在2010年以前在全国中小学基本普及信息技术教育，实施“校校通”工程。并且要求：“在开好信息技术课程的同时，要努力推进信息技术与其他学科教学的整合，鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术融合在其他学科的学习中。” 信息技术与学科教学整合指的是信息技术的应用与

3、学科教学过程优化融合为一个整体，在发展学生信息技术（获取、分析、加工）能力的同时又提高他们学习学科知识的能力。所以，整合是深化教育改革，加速教育信息化、现代化的需要；也是培养21世纪信息化社会高素质、创新型人才的需要。数学知识是现代社会人们日常生活以及学习科学技术或从事生产劳动的基础和工具。学生学习数学知识，正是为了适应今后生活、学习以至从事工作、劳动，进行知识和科技创新的需要。所以，数学学科是素质教育必不可少的有机组成部分。现代数学教育理论认为，数学教学是数学思维活动的过程与结果的统一。这是数学教学最本质、最显著的特征。所以人们常把数学教学称之为“思维的体操”。数学思维活动过程对于提高学生多

4、种思维能力具有重要作用。如直觉、形象思维能力，抽象、逻辑思维能力，分析、推理思维能力，想象、联想思维能力，特别是发散、聚合思维能力等等。这些对于形成学生创新思维的习惯、意识，特别是创新思维能力，以及发展创新精神都有着十分重要的意义。这也正是数学学科贯彻落实素质教育的重点和核心，要求我们每一位数学教师必须给以高度重视并且要进行全力培养的。信息技术具有形象化的情境性、多媒化的集成性、智能化的交互性、超文本的非线性等多种优势和特点，一旦和数学教学有机整合，不仅可以大大优化数学教学过程，充分激发学生学习数学知识的兴趣性与积极性，提高他们学习的主动性与自觉性，更为突出的是能够有效地启迪学生的多种思维能力

5、，促进他们创新思维火花的迸发，发展他们的创新意识和创新能力，所以信息技术与数学教学整合是数学学科实施素质教育的重要途径和策略。在我们的教学实践中，对信息技术与数学教学的整合以及发展学生的创新思维能力等问题作了有益的探索，并取得了一定的成效。具体课例如下：一、引导质疑探究，形成学生的创新思维意识例如四年级第二学期“角的初步认识”，要求学生能分清直线、射线和线段，知道角的概念，并学会比较角的大小的方法等。首先是通过多媒体动画作情景演示，分别让学生初步认识线段、射线和直线，然后设置问题引发学生质疑。画面上同时出现了线段、射线和直线，看上去长短差不多。请学生说说这三个图形的名称，并比较它们的长短。这时

6、有的学生立即提出了疑问：“线段、射线、直线到底有何区别？能否比较长短？”这个问题恰恰揭示三种1线的本质特征，但在学生中却出现了分歧。有的说直线、射线无法测量，有的认为可以试一试。于是通过点击“提示按钮”后，画面上出现了一把尺。学生分别将尺放到线段、射线、直线处，这时画面上的射线、直线就分别向两边或一边延长。这样使学生进一步懂得除了线段可以测量外，射线和直线是无法测量的，也就无法比较长短。又如在教到角的大小与什么有关时计算机又设置了悬念引发学生质疑。动画图形将角的两条边延长了，让学生感觉到角似乎变大了。这时屏幕上又出现了问题：“角的大小发生变化了吗？”绝大多数学生认为角变大了。但也有学生认为角没

7、有变大。这样又产生了不同的意见。教师就因势利导，让学生自己来进行验证。有的学生通过拖曳的方法，将两个大小相同，但两边长短不等的角进行重合，比较大小，得到的结论是：角的大小与边的长短无关。但又一个问题在学生脑中闪出：“那么角的大小到底与什么有关呢？”于是有的学生当起了设计师，展开了进一步的研究。有的用画笔绘出不同大小的角进行比较；有的则设计拖动其中一条边，使所成的角越来越大或越来越小，从而得出了角的大小与两边叉开的大小有关的正确答案。通过情境设置悬念，启发学生去质疑问难，再带着问题去深入研究，不仅巩固和加深了对概念的理解，还使学生更深入地去领会概念的内涵，从中培养了他们质疑问难、渴求解疑及主动探

8、索求知的创新思维习惯。二、 帮助抽象概括，形成学生的创新思维意识如教学五年级第二学期“长方体和正方体的体积”一课，目的是让学生了解长方体和正方体体积的推导过程，并了解一些有关求体积（容积）的基本知识。本课是以网络交互形式为主来组织教学的。学生通过点击鼠标，在知道长方体和正方体的体积是长方体和正方体所含体积单位个数这一概念时，计算机要求学生用不同的方法解决下列长方体的体积分别是多少。图一（1）的长方体长2厘米，宽3厘米，高3厘米。学生可以将1立方厘米的小正方体用拖曳的方法填满整个长方体，从而得知它的体积是18立方厘米；图一（2）的长方体长5厘米，宽3厘米，高3厘米。18个小正方体已无法填满整个长

9、方体，学生通过思考得出这个长方体的体积是45立方厘米。图一（3）出示后，学生有了前面的提示比较，很快得出是63立方厘米。通过前面三题学生已初步知道长方体体积的计算方法，再出现图一（4）时，只有一个长方体，没有了相应的体积单位时，屏幕上出现“需要工具吗？”。这时绝大多数学生已不再需用体积单位，而直接键入尺。学生通过测量先得出长为4厘米，高为3厘米，接着点击“旋转”键，量出宽为5厘米，从而得出这个长方体的体积是60立方厘米。图一（5）这个长方体被遮去了一部分。目的是要求学生明确求长方体的体积必须知道长方体的长、宽、高。而这里只可能知道长和高，无法知道宽，因此无法求体积。这时屏幕上显示这个长方体的体

10、积是150立方厘米，问：“你能知道它的宽吗？”学生通过先前的操作，很快得出长方体的宽是5厘米。在这节课中，教师有意识地运用多媒体的动画优势，在训练学生计算机操作能力的同时，通过一步步观察，由具体到抽象地引导他们归纳出长方体的体积公式是长×宽×高。学生能归纳出长方体的体积公式，正是在形象的感性认识基础上通过分析、推理、判断而得出来的。这样一步步地深入引导综合概括，是培养学生创新思维意识必不可少的过程。图一（1） 图一（2） 图一（3） 2 图一（4） 图一（5） 三、启迪想象联想，激发学生的创新思维火花如五年级第一学期行程应用题教学后，计算机出示了一道开放式习题，没有设置固定

11、的答案。目的是让学生通过想象和联想使思维充分发散，以触发他们的创新思维火花。题目是：在一条笔直的公路上，东西两村相距500米。小明在西村每分钟行30米，小刚在东村每分钟行20米，几分钟后两人相距100米？解：设X分钟后两人相距100米。学生经过思考想象后，提出各种解题思路，并列式输入计算机，当即调到大屏幕上展示。有的是，小明和小刚同时相向而行没有相遇100米。方程是：30X+20X=500100；有的是，小明和小刚同时相向而行相遇又相距100米。方程是：30X+20X=500+100；有的是，小明和小刚同时向东村而行没有相遇100米。方程是：30X=20X+500100；有的是，小明和小刚同时

12、向东村而行相遇又相距100米。方程是：30X=20X+500+100；有的是，小明不走，小刚向西村而行没有相遇100米。方程是：20X=500100；有的是，小刚不走，小明向东村走去两人相遇又相距100米。方程是：30X=500100。当有个学生提出，小明和小刚同时背向再同向而行没有相遇100米时，有的学生不理解。于是他马上在计算机上用画笔绘制下了图二向全班同学展示了自己的想法，清晰的图示让困惑的学生一目了然。 100米 东村 西村 小刚20米/分 500米 小明30米/分 图二经他分析，许多学生豁然开朗，马上联想出现了几十种想法。整节课将数学学科所具备的抽象性、逻辑性、应用性的特点和信息技术

13、紧密地结合起来，给予学生的想象与联想以无限自由驰骋的空间，不仅大大丰富了想象和联想的内容，同时也充分激发了他们创新思维的火花。四、 促进发散聚合，发展学生的创新思维能力例如五年级第二学期在教学“求阴影部分面积”之后，计算机出示图三1：请学生进行思考后小组交流。一些学生分别提出以下几种解题方法：（a）按图三1直接求阴影部分面积，是个梯形。（b）添上一条辅助线，将图形割成两个三角形（图三2）。（c）添上一条辅助线，将图形割成一个三角形、一个梯形和一个正方形（图三3）。（d）添两条辅助线，将图形割成两个三角形和一个梯形（图三4）。(e)将整个图形补成一个长方形，先求出它的面积再减去补上去的空白部分三

14、角形面积（图三5）。经过讨论，答案是肯定的。一道题目五种解法，这对于学生来说思维力度较高。特别是第（2）（3）（4）图，学生在图形上通过添加辅助线，动态的演示过程，使每个学生很快弄清解题方法。随后教师要求根据每一种方法在计算机上列式算出结果来验证正确与否，并找出哪种方法最简便。最后学生们达成一致：就方法来说第一种最简单。这种发散与聚合训练对发展学生创新思维能力具有重要意义。 图三1 图三2 图三3 图三4 图三5 3实践使我们认识到信息技术与数学教学整合，有效促进了信息技术教育的目的、任务与数学教学的目的、任务优化统一在同一的过程之中。使学生的信息技术能力与数学学习能力都获得同步提高，尤其是发展了他们的创新思维能力。这是完全符合现代学习理论关于培养学生创新能力与自主建构知识意义的主张的。因而能切实有效地落实了素质教育关于培养学生创新精神与实践能力的重点任务和具体要求。同时也为数学教学的进一步信息化和现代化积累了经验。 参考文献目录：陈至立部长在全国中小学信息技术教育工作会议上的报告 2000年10月25日中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定 1999年6 月13日对在信息技术环境下培养