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1、運(yùn)用信息技術(shù) 優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)
天津市塘沽區(qū)第十三中學(xué) 張子蘋
摘要：高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)指出高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提倡實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合，利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，運(yùn)用各種數(shù)學(xué)教育技術(shù)平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合。那么如何將信息技術(shù)服務(wù)于課堂，提高課堂教學(xué)效果，從而達(dá)到二者的有機(jī)結(jié)合呢？一、運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，活躍思維，喚起學(xué)生求知欲與參與意識(shí)。二、利用信息技術(shù)化靜為動(dòng)，展現(xiàn)知識(shí)發(fā)生過程，滲透數(shù)學(xué)思想。三、利用信息技術(shù)化抽象為直觀，強(qiáng)化感知，突破教學(xué)重難點(diǎn)。四、利用信息技術(shù)有效鞏固與反饋，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知遷移，優(yōu)化認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵字：有機(jī)整合 優(yōu)化 課
2、堂教學(xué)
高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的目的不僅是使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。如何在一堂課中培養(yǎng)學(xué)生的這三種能力，新課標(biāo)為我們指引了方向。高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)指出高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)提倡實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合，整合的基本原則是有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì)。利用信息技術(shù)來呈現(xiàn)以往教學(xué)中難以呈現(xiàn)的課程內(nèi)容，運(yùn)用各種數(shù)學(xué)教育技術(shù)平臺(tái)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合。那么如何將信息技術(shù)服務(wù)于課堂，提高課堂教學(xué)效果，從而達(dá)到二者的有機(jī)結(jié)合呢？
一、運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，活躍思維，喚起學(xué)生求知欲與參與意識(shí)。
新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在掌握基本知識(shí)和基本技能的
3、同時(shí)，更加注重學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀的培養(yǎng)。俄國教育學(xué)家烏申斯基說過：“沒有任何興趣，被迫地進(jìn)行學(xué)習(xí)，會(huì)扼殺學(xué)生掌握知識(shí)的志向?！苯逃龑?shí)踐證明，創(chuàng)設(shè)情境是激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心的一種十分有效的方法，學(xué)生只有對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，才會(huì)把學(xué)習(xí)當(dāng)成一件既輕松又愉快的事情，才會(huì)自覺參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中。因此，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中利用信息技術(shù)，設(shè)計(jì)懸念，導(dǎo)入新課，或根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和心理特點(diǎn)，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)積極創(chuàng)設(shè)“視頻”、“生活”、“問題”、“探究”等新穎別致、生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，利用信息技術(shù)的聲、畫效果，刺激學(xué)生的視覺、聽覺等生理感官，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的各種積極心理因素和學(xué)習(xí)興趣
4、，對(duì)所要學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生好奇感，積極參與教學(xué)活動(dòng)，在充滿情趣與快樂的情境中積極思考與探究，展開豐富的想象，去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，隨著問題的一個(gè)個(gè)攻克，他們就會(huì)享受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)成功的快樂，自然會(huì)產(chǎn)生成就感，對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生親切感，從而產(chǎn)生想學(xué)數(shù)學(xué)、愛學(xué)數(shù)學(xué)的欲望，驅(qū)使他們自主地去學(xué)習(xí)，成為真正意義上學(xué)習(xí)的“主人”。
例如，我在講授《導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性》一課時(shí)，對(duì)于新課的導(dǎo)入，我從網(wǎng)上下載了2008年奧運(yùn)會(huì)郭晶晶跳水的視頻，讓學(xué)生根據(jù)視頻畫出郭晶晶距水面的高度與速度的關(guān)系，從而探求函數(shù)的單調(diào)性與其導(dǎo)數(shù)的關(guān)系；使學(xué)生在濃厚的興趣下投入到思考和探索中，“課伊始，趣亦生”，并帶著探求新知識(shí)的欲望全身心地投入
5、到《導(dǎo)數(shù)和函數(shù)的單調(diào)性》這一章節(jié)的學(xué)習(xí)。
在講解雙曲線第一課時(shí)，我在課前多媒體播放flash《悲傷的雙曲線》：如果我是雙曲線，你就是那漸近線?……雖然我們有緣，能夠生在同一個(gè)平面……?然而我們又無緣，慢慢長路無交點(diǎn)?……難到正如書上說的，無限接近不能達(dá)到?。優(yōu)美的音樂再加上屏幕上雙曲線與其漸近線的閃爍不定，使學(xué)生在感嘆的同時(shí)對(duì)雙曲線與其漸近線的關(guān)系有了初步的了解，想進(jìn)一步學(xué)習(xí)的積極性也會(huì)大大提高。
二、利用信息技術(shù)化靜為動(dòng)，展現(xiàn)知識(shí)發(fā)生過程，滲透數(shù)學(xué)思想。
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂，是數(shù)學(xué)教學(xué)追求的最高境界。揭示思維過程、促進(jìn)學(xué)生思考是數(shù)學(xué)教育的功能之一。而傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程中，教師則常常使
6、用說教的形式告訴學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法。這使得數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)目標(biāo)極難達(dá)成。媒體以其特有的靈巧、大信息量、強(qiáng)刺激等特點(diǎn)，模擬精深的數(shù)學(xué)概念的生成過程,，揭示數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過程和實(shí)際應(yīng)用過程的內(nèi)容，把隱藏在數(shù)學(xué)知識(shí)背后的數(shù)學(xué)思想方法及內(nèi)在聯(lián)系展現(xiàn)在學(xué)生面前，促進(jìn)數(shù)學(xué)思想的滲透和數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。
例如動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程，用《幾何畫板》的追蹤、動(dòng)畫等功能就能方便地做出許多軌跡形成過程，這種直觀的演示，對(duì)學(xué)生研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律，探求軌跡方程的求法非常有益。在教學(xué)中，利用讓學(xué)生自己動(dòng)手制作具有動(dòng)態(tài)效果的圖象，在信息技術(shù)的支持下更有效地使學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想，激發(fā)學(xué)生更積極的思維活動(dòng)，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和探
7、索知識(shí)。
又如，在講解炮彈是否可以集中遠(yuǎn)方的物體這樣的問題的時(shí)候，可以利用計(jì)算機(jī)在給定出示速度和角度的條件下模擬出理想炮彈飛行的過程，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其軌跡為拋物線，然后通過修高高度和射程兩個(gè)參數(shù)展示不同的軌跡，引導(dǎo)學(xué)生將問題轉(zhuǎn)化為求曲線在某點(diǎn)的高度的問題，找到了問題的落腳點(diǎn)，凸現(xiàn)了化歸的思想方法。
此外，數(shù)學(xué)中常用的一些方法，如平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱、割補(bǔ)等，或者需要用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)處理，如函數(shù)中的一些問題，極限中的問題，都可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行演示，讓學(xué)生通過做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索，完成意義建構(gòu)，不僅使學(xué)生的邏輯思維能力、空間現(xiàn)象能力和數(shù)學(xué)能力得到較好的訓(xùn)練，而且還有效地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維
8、和直覺思維。
三、利用信息技術(shù)化抽象為直觀，強(qiáng)化感知，突破教學(xué)重難點(diǎn)。
愛因斯坦曾說過：“教育應(yīng)該使提供的東西，讓學(xué)生直接輕松地作為一種寶貴的禮物來享受，留下深刻印象，而不是作為一種艱苦的任務(wù)給他負(fù)擔(dān)。”數(shù)學(xué)科學(xué)邏輯性強(qiáng)，抽象思維要求高，尤其是涉及三維空間問題、動(dòng)態(tài)過程問題、復(fù)雜計(jì)算問題等，傳統(tǒng)教學(xué)手段由于以靜態(tài)為主，很難在課堂上利用黑板將這種復(fù)雜的情景展示出來，正是因?yàn)槌橄蟮那榫安荒艿玫街庇^、有效的展示和分析，就進(jìn)一步增加了學(xué)生理解和掌握的難度，為此長期成為教學(xué)中的難點(diǎn)。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)通過動(dòng)畫模擬運(yùn)動(dòng)過程，讓數(shù)學(xué)知識(shí)化難為易，化抽象為形象，學(xué)生在觀察“動(dòng)態(tài)”的變化過
9、程中展開積極思維，形成表象感知，不僅有助于學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握和難點(diǎn)內(nèi)容的突破，還有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的能力和分析問題、解決問題的能力，激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生的想象力。運(yùn)用建構(gòu)主義思想進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，通過課堂教學(xué)中學(xué)生、教師和媒體的互動(dòng)，內(nèi)化為學(xué)生自己的知識(shí)，使得教學(xué)難點(diǎn)得以化解。
例如極限的概念一直是難點(diǎn)，學(xué)生感到很抽象，若利用計(jì)算機(jī)演示進(jìn)行割圓的過程來提示極限概念產(chǎn)生的原理，比傳統(tǒng)的講解或簡單的模型演示，學(xué)生更易于理解。
又如，在講解“立體圖形的視圖”一節(jié)時(shí)，學(xué)生對(duì)于圓錐、圓柱等的三視圖不易想象，觀察實(shí)物又難以在全班同學(xué)面前演示正的視角。而利用三維圖形軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察，就可使全體同學(xué)都能體會(huì)到
10、不同的視覺效果，既形象又直觀，給學(xué)生留下了深刻的印象。在講《平面截圓錐面》的時(shí)候更是如此，我們可切入多媒體進(jìn)行三維圖象演示，產(chǎn)生立體效應(yīng)，筆者再層層啟發(fā)，由淺入深、由簡到繁地抽象知識(shí)形象化、直觀化，降低了學(xué)生對(duì)該知識(shí)理解的難度。使學(xué)生克服了“畏難情緒”，樹立了自信心，提高了學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)變成心理需求，由“怕學(xué)”、“厭學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔夷軐W(xué)”、“我想學(xué)”，輕松突破了教學(xué)的重難點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的有效積累，提高了學(xué)習(xí)效率。
四、利用信息技術(shù)有效鞏固與反饋，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知遷移，優(yōu)化認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)。
鞏固和反饋知識(shí)是課堂教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，有效的鞏固與反饋是一堂課成功與否的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之一。新舊知識(shí)的
11、有機(jī)聯(lián)系和前后內(nèi)容的融合，都離不開有效的“鞏固與反饋”，它使教學(xué)更有廣度和深度，更富啟發(fā)性和感染力。學(xué)生掌握知識(shí)情況如何，要看學(xué)生能否進(jìn)行有效的鞏固，促進(jìn)知識(shí)的有效遷移，形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。一般來說，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)越優(yōu)化，原有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)在學(xué)習(xí)中所起的作用就越大。因此，新課結(jié)束后的“鞏固與反饋”教學(xué)環(huán)節(jié)中，運(yùn)用信息技術(shù)，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)“板書”，引起學(xué)生注意，促使學(xué)生自覺地去記憶所學(xué)知識(shí)，幫助他們及時(shí)把所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行歸納，形成一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，便于學(xué)生理解、記憶和提取，優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使鞏固與反饋達(dá)到最優(yōu)化。
例如，在“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”教學(xué)活動(dòng)中，從學(xué)生已有知識(shí)出發(fā)，運(yùn)用信息技術(shù)設(shè)計(jì)“鞏固與反
12、饋”的“活動(dòng)板書”。隨著“板書”的動(dòng)態(tài)展現(xiàn)，學(xué)生積極參與，在教師的引導(dǎo)下學(xué)會(huì)運(yùn)用課本理論知識(shí)和所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，學(xué)會(huì)歸納、總結(jié)規(guī)律，使新舊知識(shí)系統(tǒng)起來，形成認(rèn)識(shí)構(gòu)圖，促進(jìn)知識(shí)的遷移，優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。學(xué)生形成新的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，對(duì)所學(xué)知識(shí)理解更加深刻、記憶更牢固，有效提高教學(xué)效率。
當(dāng)然,高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)的整合只可巧用,不能濫用。就如《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》所指出的, 應(yīng)提倡實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的有機(jī)整合。憑風(fēng)巧借力,送我上青云。高中數(shù)學(xué)的課程改革只有巧借現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)異性能,才能使二者的有機(jī)整合提升到一個(gè)新的高度,從而達(dá)到優(yōu)化數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源的目的。
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運(yùn)用信息技術(shù) 優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)
