计算机技术与数学教学整合的一些思考

1、计算机技术与数学教学整合的一些思考【摘要】：通过度析计算机的优势及它与数学教育现代化的关系，初步理解到如何在数学教学中充分的发挥计算机的潜力，已成为数学教育现代化和数学教改的现实课题。【关键词】：计算机技术、数学教育、整合一、问题的提出自计算机辅助教学兴起以来，一个争论不休的问题是如何理解教育技术和老师的作用。即使计算机在数学学习和教学中存有着优势，教育软件的知能化水准也有了长足的进步，不过一个不容回避的事实是，计算机对数学学习和教学的影响并不大，计算机教育和数学教学还是脱节的。在学校，计算机的普及率逐步提升。美国在1994年底已经使用1810万台教育计算机，其中620万台直接进入了中学小学。

2、在我们国家，中学小学计算机的普及率已经相当高，很多学校还配置了网络计算机教室。但实际情况上真正在课堂上使用计算机的老师却很少。这样情况在很多发达国家也是如此，比如日本高中计算机普及率达99.7%，但老师愿意在课堂上使用的也仅占18.7%。造成这样情况有很多原因，如有的老师对新技术陌生而不愿意常识尝试，还有教学软件的不具备，现有的教学软件质量不高等。在21世纪，计算机必然在数学教学中发挥重要作用，所以，如何在数学学习中充分地发挥计算机的优势，已成为数学教育现代化和数学教育改革的现实课题了。为什么计算机进入数学课的步履如此艰难呢？究其原因恐怕有两个：一是没有充分考虑把计算机和数学教学的学科特点结合

3、起来；二是在强调教育技术的同时没有充分考虑发挥老师的作用，这样就难以把计算机技术和数学教学完美地结合起来。本篇文章将根据计算机的优势以及它与数学教育现代化的关系，谈谈计算机技术与数学学习整合的一些思考。二、信息技术与数学教学整合模式的探究近年来，信息技术与课程整合模式的研究引起了教育技术界的注重，提出了很多信息技术与课程整合的模式，何克抗教授提出的讲授、个别辅导、探索、协作等5类网络教学模式，祝智庭教授总结归纳的个别授导、教学模拟、智能导师、问题解决等23种信息化教学模式，李克东教授提出的情境-探究式、小组合作-远程协商式等4种数字化学习模式。这些信息化教学模式对于信息技术与数学教学整合有很好

4、的借鉴作用，但因为其学科的普适性而不具备数学教学的针对性。1、计算机在数学教学的潜力是需要挖掘的计算机进入数学课是需要一个过程的。这个过程就是数学老师走进教育技术、发现和挖掘计算机在数学教学潜力的过程。计算机进入数学教育必需考虑数学教育的学科特点，满足数学教育的特殊要求。数学是集严密性、逻辑性、精确性、以及创造性与想象力于一身的一门科学。数学教学要求学生在老师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维持续了解、理解和掌握这门科学，于是揭示思维过程，促动学生思考就成为数学教育的特殊要求。计算机是信息处理的有效工具，但它在数学教育方面的优势却不是自然就有的。如果计算机不能促动学生思考，它在数学教育

5、中的意义就不会很大。计算机应用于数学教学的重点在于如何充分发挥计算机辅助教学的作用。“几何画板”、“几何专家”、“mathcad”等软件的引进使我们的理解发生了很大变化，那就是计算机的确在数学教育中存有深藏的潜力，但把潜力转化为胜过传统教学的优势还有待于老师的挖掘。但是这些计算机应用于数学教学的研究大多停留在计算机作用的描述、教学经验描述的层面上，没有对这些经验实行理论化、抽象化、模式化的概括，不利于其他老师的借鉴和使用。现代化的教育观点、学科教学的经验使计算机技术在数学教育中发挥了特殊的功能。如在概念教学中，利用计算机我们能够创设远比传统教学更赋启发性的教学情景，能设计让学生动手做数学的数学

6、实验环境，能灵活自如地实行变式教学。在解题数学中，利用计算机能更有效地使学生领悟数学思想和数学方法，启发学生更积极的思维活动，引导学生自己发现和探索，同时能把班级交流、小组讨论与“一对一”的个别化教学有机地结合起来。这时的数学已与传统的数学教学有了很大的不同，老师的“讲”更多的由学生积极参与的活动所代替，学生由“听讲”、“记笔记”的学习方式更多的变为观察、实验和主动的思考，他们在学习中的主体地位突出了。这时计算机在数学教学中真正显示出特有的优势，教育技术也才在促动和深化数学教改中发挥不可替代的作用。2、信息技术与数学教学整合的思考全日制义务教育数学课程标准中指出：数学课程的设计与实施应注重使用

7、现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具。由此可见，数学教学需要改革和创新，我们应该积极寻找信息技术和数学学科的整合点来优化课堂教学，转变学生的学习方式，提升学生的数学素养和信息素养InformationLiteracy，充分发挥整合的功效。下面就此谈谈我的一些思考。、不利于信息技术与数学教学整合的因素在实践中，信息技术与数学教学的整合还不是十分成熟，在计算机网络、数字化资源、老师、学生等方面都存有着一些不利于整合的因素。它们主要表现在以下几个方面：一是辅助教学的软件不够系

8、统，精品软件不具备，同时只有极少数的老师能够自己熟练应用一些常用软件；二是市售光盘或网上题库良莠不齐，滥竽充数的为数很多；三是利用信息技术时过度追求大容量、高密度，很多老师在实行多媒体教学时对计算机信息的大容量、高密度津津乐道，教学中不给学生思考、讨论的时间；四是教学时忽视了师生之间的情感交流。有些老师将预先设计好的或网上下载的课件输入电脑，然后严格按程序将教学内容不加选择、一点不漏地逐一体现，上课成了执行既定的程序，不管学生是否适合，是否能跟上教学进度。还有片面追求多媒体课件的系统性和完整性，从组织教学到新课讲授、从巩固练习到课堂作业，每一个细节都有详尽的解说和分析，整节课只要点点鼠标，讲几

9、句串词就算了事。、实现信息技术与数学教学的整合数字化教学对老师提出了新的挑战，老师的职能发生了深刻变化，由传统教育的“传道授业解惑”转化为学生学习活动的组织者与协调者、数字化学习的引导者。一方面，老师应冲出“以书本知识为本”的旧观点的束缚，深刻理解21世纪信息技术教育对传统教育带来的巨大冲击与挑战，树立“以学生发展为本”的教育新思想，积极学习新课改理论，树立准确的学习观、教学观、课程观。另一方面，老师要持续充实自己，持续提升自己的信息素养InformationLiteracy，掌握必要的计算机、网络操作知识和课件制作技术；要练就一双慧眼，能对网上信息实行选择和判断，以最快的速度搜罗自己需要的资

10、料。适度使用多媒体，激发学生学习兴趣，引导他们积极思维，很多学生感觉数学内容过于严肃、枯燥，学习起来平淡无味。如果在展示问题时，适度使用多媒体，或把重点、难点的内容设置成醒目的颜色，或让“固定的”几何图形运动起来，提供丰富的感知信息，能够刺激学生的视觉和听觉，激起他们的学习兴趣，促动他们积极思考。挖掘网络资源，拓宽学生知识面，网络的广泛使用促使教学内容不再限制于书本知识。实践证明，引导学生借助网络收集实际情况生活中的数学问题并实行研究，是学生最感兴趣的数学学习方式。如教学统计表与统计图时，引导学生上网收集近五年、十三年来的国民生产总值，每百人中固定电话、手机拥有量等数据，绘制统计表与统计图，学

11、生不但学到了统计表与统计图的绘制方法，而且形象直观地感受到改革开放取得的显著成就，体会到数学来自社会生产与生活、服务于社会生产与生活的道理。引导学生自主探究，实现知识建构，数字化教学主张把学习的主动权交给学生，让学生在自主探究中实现知识建构。教学中，我们要鼓励学生自主地操作、尝试、交流、讨论、质疑、解惑，把问提的主动权交给学生，把讲的机会让给学生，把做的过程放给学生，尽可能多地给予学生自主探究的时间和空间，彻底改变过去那种灌输注入式的教学模式。三、数学教学中如何更加好地应用计算机在计算机与数学教学的整合过程中，经常遇到的问题是如何看待计算机和老师的作用，如何评价计算机辅助教学和传统教学。有两种

12、极端的意见：一种是过度夸大计算机技术与计算机辅助教学的作用，提出信息时代的教学应与粉笔和黑板说声“再见”了；另一种持相反意见的人则认为传统教学培养了一代又一代人，实践证明这样教学是成功的，为什么要否定行之有效的传统教学呢？其实这两种意见都有一定的片面性，事实上，一方面教育需要技术，信息时代的数学教育需要计算机技术，任何先进的技术都不能取代老师，同时，传统教学也有它的优势所在。至于计算机辅助教学与传统教学，不能顾此失彼，为什么不能来个优势互补呢？计算机进入数学课之后，计算机手段与传统教学完美的结合显得十分重要。不是计算机用的越多就越好，计算机作为有效的辅助认知工具是为教学服务的，要把它用的恰倒好

13、处。传统教学的优势应该保留，如老师的示范作用、老师与学生之间富于人情味的即时交流、老师组织起来探讨问题活跃氛围等等。理想的教学应该把老师与计算机的优势同时充分发挥出来，把计算机辅助教学与传统教学完美的结合在一起。1、用计算机实行课堂演示在这样模式下，计算机作为指点者，是将传统教学过程中老师通过黑板、投影片、教具模型等媒体展示的各种信息，由计算机加工成文字、图形、影象等资料，并实行一些必要的处理（如动画），将这些资料组织起来。课堂教学时，能够将计算机与大屏幕投影电视连接起来，也能够在网络计算机教室中实行。利用这样模式实行课堂教学，可在较短的时间内，使学生多种感官并用，提升对信息的吸收率，加深对知

14、识的理解，因而能够做到知识的高密度和信息的大容量，从而大大提升课堂教学时间的利用率。例如，对于三角形“三线合一”的教学，传统教学较难体现其发现过程，造成学生对其理解被动。利用计算机，能够在屏幕上做出斜三角形ABC及其角A的平分线，BC边的垂直平分线的中线，之后用鼠标在屏幕上随意拖动点A,利用软件功能，此时三角形ABC和“三线”在保持依从关系的前提下随之发生变化。在移动的过程中，学生会直观的发现存有这样的点A，使得角平分线，垂直平分线的中线三线重合。利用计算机实行课堂演示，通过精心设计的动画、插图和音频等，能够使抽象深奥的数学知识以简单明了、直观的形式出现，缩短了客观事物与学生之间的距离，更加好

15、地协助学生思考知识间的联系，促动新知识结构的形成。同时，在这里也应注意，计算机的演示只能是协助学生思考，而不能代替学生的思考，老师应恰当的给予提示，结合计算机的演示协助学生完成思考过程，形成对概念的理解。2、利用计算机实行小组合作学习在信息技术环境发展的背景下，我们传统的教学思想也理应发生转变。发展以学生为中心实行合作学习的思想，发展以共同解决问题为中心的思想，发展以培养水平为中心，强调终身学习的思想。解决问题是数学发展的动力，所以解题教学历来受到老师的注重，现代数学教育更是强调“解决问题”，在解决问题的过程中锻炼思维，提升应用水平。而传统的数学教育因为多方面的约束，片面强调了数学演绎推理的一

16、面，忽视了数学作为经验科学的一面。在数学实验课中，能够考虑把学生分成23个人一个小组，每组共用一台计算机。老师提出问题，学生利用计算机提供的环境，积极思考、讨论，动手演算，解答这个问题。在这样小组合作学习的模式下，老师的角色更像是学生的辅导者或协助者。他们设置环境，协助学生提出问题并实行探索，刺激学生解答问题。老师引导学生如何提出一些探试性的问题，如何使学生联系相关的资源，如何提供给他们存储、操纵与分析信息的工具，同学生一起学习、共同探讨。3、利用计算机复习、作业在课后，能够利用一些辅助软件来巩固和熟练某些已经学会的知识和技能，提升学生完成任务的速度和准确性。辅助软件把计算机变成了老师，这样软

17、件不但提供文字、图形、动画视频图象，还有语音解说和效果音响，文图并茂，具有很好的视听效果。教学内容的组织多按章节划分知识点模块，学习者能够根据需要自取进度，个别系统逐步深入地学习，复习已经学过的知识内容，这样软件能够补充课堂学习的内容和增强概念的学习。四、计算机技术与教学设计如何利用计算机上数学课呢？这是教育技术的发展给我们提出的新课题。在传统教学中，因为技术手段的约束，学生的活动是有限的，老师的表达方式是单调的。有了计算机，学生的活动丰富了，老师能以更有效的方式表达了，在课堂上，老师和学生之间、学生和学生之间、学生和计算机之间信息交流的机会增多了。在教学设计方面，我们认为应该是“优势互补”的

18、原则，既发挥计算机的优势，又发挥老师的主导作用。学生的活动不应理解为全堂上机，不应忽视书面表达和口头交流，不应忽视阅读、计算和证明，学生上了半天机，却收获不大。我们不能提倡用先进的技术手段来强化传统的教学模式，但我们坚持认为对计算机与数学教学的整合应采取积极和谨慎的科学态度。从以上叙述不难看到，计算机给数学教学注入了旺盛的活力，它突出了学生在解题过程中的主体地位；创设了更具吸引力的数学问题情景；提供了理想的探试问题求解的环境；把老师群体的智慧与经验转化为一种可重复使用的教学资源；把老师从低效的重复性劳动中解脱出来，而吸引他们从事更富于创造性的教学工作。展望未来，我们深信随着网络技术的发展，计算机能给解决问题以更多的交流机会，随着虚拟现实技术的发展，数学问题将更加密切联系现实生活，数学问题将更能激发学生的学习动机。随着“人工智能”的深入研究，需要对数学解题思维过程的经验与规律实行总结，这反过来将促动数学教学的改革。结束语事物总是一分为二的，信息技