信息技术走入高中数学课堂的实践与思考.docx
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信息技术走入高中数学课堂的实践与思考
信息技术走入高中数学课堂的实践与思考
[摘要]现代信息技术在高中数学教学中的应用极大地丰富了教学手段和教学资源，实现了教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式的变革，改善了师生关系，拓展了学生学习的时间与空间，培养了学生多种数学能力，丰富了对学生的评价方式，合理利用现代信息技术教学将给高中数学课堂带来革命性的变化。
[关键词]现代信息技术；高中；数学教学；合理利用
现代信息技术在数学教学中的优势主要表现在快捷的计算功能；广大的资源获取、加工、利用功能；图、文、声、动画并茂的展示功能；大量数据的处理功能；以及提供交互式学习和研究环境等方面。
信息技术的广泛应用正在对数学课程的内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。
教师在教学中，应重视与现代信息技术的有机结合，恰当地让信息技术走入高中数学课堂，发挥其优势，帮助学生更好地认识和理解数学，增强学生对数学学习的兴趣，改善学生的学习方式。
以下是我对信息技术走入高中数学课堂的几点实践与思考。
一、现代信息技术给传统高中数学教学注入了新的活力
1.1运用信息技术导课，创设问题情境，激发学生参与动机与兴趣
爱因斯坦曾说过：
“兴趣是最好的老师”。
一节数学课之初，能否迅速地集中学生的注意力，将他们思绪带进特定的学习情境中去，能否激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲，对该节课的教学成败起着至关重要的作用。
使用信息技术创设真实问题情境来导课，能有效开启学生思维的闸门，激发联想，激励探究，使学生的学习状态由被动变为主动，在轻松愉悦的氛围中学到知识。
例如，在高中数学必修一函数单调性的学习过程中，导入单调性概念时，教师可以运用多媒体信息技术向学生展示股票市场的K线图或者学生所生活的城市某一天的温度变化图等来导入课题。
让与学生生活经验有关的真实问题情境来激发学生参与学习新知识的动机和兴趣，学生在实际情境下进行学习，可以激发学生的联想思维，对新知识产生亲切、熟悉之感，有效降低学习恐惧感，利用自己原有认知结构中的相关经验，去同化和索引当前学到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，将其纳入自己的知识系统。
因此，信息技术在引导学生主动学习，发挥学生的积极情感在学习中的启动、调节和维持方面有着不可忽视的作用。
1.2利用信息技术创设数学实验情境，改善教学方法，培养学生创新精神与实践能力
在某些较为抽象的数学概念和思想的教学中，信息技术可以化抽象为具体，化静为动，实现重、难点知识的突破。
教师也可以利用这一工具“另辟蹊径”，提出新教法，让某些传统教学方式中难以表述的数学思想“柳暗花明”。
信息技术在数学实验中的应用也便于学生提高创新精神和实践能力。
例如在高中数学必修三的“几何概型”教学中,由于涉及到“无限”的思想，教师用传统的教学方法讲授，学生不易理解。
笔者曾遇到这一问题：
在
中，
，过直角顶点
作射线
交线段
于
，求使
的概率。
在解决这一问题时，学生容易以“长度”为“测度”,得出错误答案；教师在告诉学生“
在
上的落点不是等可能的”这一思想时容易词不达意，很难表述清楚，学生听起来疲劳而厌烦。
为了解决这一矛盾，笔者用几何画板将这一题设计成一个课件，由学生通过网络访问教师放置在服务器上的课件，让学生独立进行实验。
（射线
在几何画板上通过点击按钮，缓慢匀速扫过
，并显示扫过的痕迹）
由于几何画板可以形象地展示出题中的主角“射线
”的运动过程，使学生理解实验的背景是射线的运动而不是点
的运动；另外由于可以显示射线的运动痕迹，很容易令学生发现射线在
内匀速扫过所留下的痕迹是均匀分布的，而同时间内点
在
上所作运动是变速直线运动，留下的痕迹不均匀。
至此，学生很容易就理解了“点
在
上的落点不是等可能的”这一思想，从而选择“角度”为“测度”来进行正确运算。
教师通过精心设计教学程序，利用信息技术的辅助作用，创设实验情境来教学，既激发了学生的学习情感；又创造性地解析了某些难以表述清楚的数学思想；在课堂上让学生对某些知识点自己去试验，去归纳结论，从而加深其对知识的理解，培养学生的探索、发现能力以及数学建模能力。
1.3信息技术在数学教学中的渗透，便于知识形成过程的呈现，帮助学生探索数学规律，感受数学美
利用信息技术的图像处理能力，可以将不同图形的共同点与差异性动态演示出来，让数学学习既有趣，又神奇，便于提高学生的联想能力和空间想象能力。
教师讲授几何知识时，用信息技术的动态演示将一些图形的共同点与差异性与其对应的一些公式、定理联系起来，从“形”与“数”两方面向学生展示出一个完美和谐的几何系统，让学生为数学中“形”与“数”的完美结合而称叹，充分感受数学的美感，从而爱上这门科学。
高中必修二的立体几何教学中，笔者对圆柱、圆锥、圆台的表面积公式和体积公式的推导是这样设计教学的，先利用几何画板将圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图形象地展开后引导学生推导出三者的侧面积公式，再进一步利用几何画板的展示：
先将圆柱变形成圆台后，再将其变形成圆锥；通过闪烁变化中的那个面，向学生展示了圆柱、圆锥、圆台之间的图形联系，使学生注意到“圆台是由圆柱上底面缩小后形成的图形，然后引导学生进一步由“形”的联系转化为“数”的联系，将三者的表面积、体积公式之间的联系与区别探索清楚、明白。
在选修4-1的几何证明选讲中的相交弦定理、割线定理、切割线定理、切线定理的教学中亦可采用此种方法，可以将多条定理融会贯通，合为一体。
庞加莱曾说过：
“感觉到数学的美，感觉到数与形的协调，感觉到几何的优雅，这是所有真正的数学家都清楚的真实的美的感觉。
”利用信息技术进行图形演示较实物模型演示，突出重点，突破难点，将枯燥的公式、定理的推导，变成了一个感受数学发生发展的过程，便于学生对知识理解性地记忆，有利于培养学生的类比推理能力和归纳能力，也给学生在数学实验中发现数学的美提供了一个强大的操作平台，有利于推动学生学习数学的积极性，使其对数学美有更深刻的体会。
二、高中数学教材中的某些内容，需要现代信息技术为其服务
在进行统计教学时，计算器和计算机对大量数据的处理功能就凸显出来了，教师可以通过对实际问题的解决，或恰当的案例，指导学生运用计算器或计算机，通过学生自己的操作、观察、思考、比较、分析，给出判断，培养学生“用数学”的理念以及数学建模的思想。
在讲“两个变量之间的线性相关”时，教师可以让学生用Excel软件快速作出散点图，使学生在自己动手操作、动脑思考的基础上交流发现，自然产生相关关系等概念，并认识画散点图这一数学方法的作用。
运用Excel或者几何画板画散点图能提供一个直观的交流平台，使学生的注意力集中在如何选定回归直线，而不是如何画直线；集中注意在不断地提出和解决问题上，而不是关注于一些细枝末节上。
另外，在求回归直线方程时，信息技术的使用也能使计算快速简捷，易于学生自主操作，给学生更多的时间集中于解决问题之中，既激发了学生探究发现的兴趣和成就感，也提高了学生的动手能力。
由此可见，在某些高中数学内容的教学中，现代信息技术的引进是必需的。
三、现代信息技术能够改善和丰富教与学的方式以及对学生的评价方式
3.1、信息技术能够改善教师的教学与学生的学习方式，促进师生交流，发挥教学整体效益
数学课堂上良好的师生互动能够促使学生经历“数学化”、“再创造”的过程，帮助学生建构发展认知结构。
反思传统教学，教师一般以数学事实的传授、数学技能的训练为主要目的，实施灌输式讲授法；学生的学习是一个被动接受、强化储存的过程。
学生的学习主体性被忽视；师生之间、生生之间的互动缺乏。
抽象的数学学习抑制了学生学习数学的积极情感，使学生觉得枯燥无味而没有实际应用价值，缺乏主动参与的意向。
学生是在活动中通过互动和交流来建构自己的数学知识的，为此，教师可以借助现代信息技术设计一系列具有可操作性的，而且能体现数学内涵、实现学生主体参与的教学活动。
通过丰富的情境设置、数学小实验的实施、研究性学习活动的提倡等手段，引导和组织学生经历观察、实验、比较、分析、抽象概括、推理等过程，在活动中，在真实情境中，在互相交流中，使学生去认识、理解、获得数学概念和结果，建构他们自己的数学知识。
教师不仅是课堂的设计者、组织者，而且是学生的合作者。
在进行上述活动时，教师可以在学生遇到困难时给予启发指导，在情感上给予鼓励和肯定。
师生之间、学生之间充分地互相交流，民主地、和谐地、理智地参与教学过程。
这正是师生相互作用的最佳形式。
另一方面，网络的使用从学习时间和空间上为学生留下了广阔的发展余地，使传统的数学课堂发生质的飞跃。
教师可以鼓励学生充分利用校内外的教育资源，通过网站去搜索一些与当前学习相关的资料，这不仅有助于学生丰富自己的学习方式，而且也有助于学生去体验如何合理使用信息技术。
因此信息技术在数学课堂的引进能够改善和丰富教与学的方式，发挥教学的整体效益。
3.2、信息技术在转变课堂教学模式，实现分层教学方面，优势和效果明显
传统教学中，教师同一时间教授几十个学生，学情不一；学习现象纷繁复杂。
教师只能以多数学生的知识接受能力和水平来备课，不利于优秀学生的培养，也使得学困生学习起来非常疲惫，不利于其数学学习兴趣的提高。
利用现代信息技术的可控性、可操作性以及交互性等特点可以实现同一时间对学生的分层教学，转变教学模式。
学生在传统的教学模式下学习以外，还可以通过校园网络教室，利用教学软件来学习。
教学软件融图、文、声、动画为一体，能激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，改变学生对学习数学单一、枯燥、无味的看法，实现课堂教学多样化。
学生积极参与对所学知识的感知和探索，亲自参与体验数学的发生发展过程。
教师还可以将学生按学习能力分成小组，以小组合作的学习模式对学生综合能力、数学建模能力、研究性学习能力进行培养。
因此，信息技术在数学课堂教学中的渗透既能提高教学质量，又能培养学生的创新精神和各种能力。
在设置练习方面，教师可以通过网络教室的主机进行控制，对于优生提供较高层的练习，充分开发优秀生的智力和潜能；对其他水平学生也有相应程度的练习设置，这样的练习设计既能各取所需，又能增强各个层次学生的自信心，并且学习软件可以在学生刚刚完成练习之后马上统计成绩，揪出错误，统计易错知识点，让学生记忆深刻，便于学生及时查漏补缺。
同时教师也可以借助通信工具与学生进行一对一的信息沟通与反馈。
从各方面与传统教学相比较，这种教学模式的效果和优势是显然的。
3.3信息技术能够改善对学生的学习评价方式
传统教学中，对学生的评价无论是目标，还是方式，都比较单一。
评价关注的往往是结果，分数常作为评价学生数学学习的唯一标准，忽视了对学生的数学学习的态度、合作交流能力、对问题的敏锐度、思考习惯与深度等方面的评价。
即使某些孩子学习非常努力，勤于思考问题，由于基础薄弱、阅读障碍等原因，在考分上难以有明显提高，仅看分数高低的评价方式严重打击了这个群体学习的积极性。
另外评价的执行者往往只有教师，不利于形成对评价对象各方面比较客观的整体性评价。
网络手段的运用，可以帮助我们汇总对某一被评价对象学习情况的过程性评价。
教师可以通过设计一个网页，或者直接利用某些已有的教育教学信息平台（如海南省基础教育信息平台）对所教班级学生进行多维评价汇总。
同学之间可以通过网络教室分机，对某位学生平时的学习态度，数学实验的动手能力，数学建模能力，与同学的合作能力等方面进行等级勾选和文字评价；被评价对象本人也能对自己进行一次评价；另外其家长、朋友也可以通过网络留言的方式对学生在家中或课堂下的学习表现进行评价；最后由教师对这些评价做好整理，再结合学生的笔试成绩，对学生作出客观公证、多维立体的综合性评价。
这样的评价方式既注重结果，也重视过程。
多维评价方式在发挥评价的甄别和选拔功能的同时，突出了评价的激励与发展功能，促进了学生的全面发展。
四、目前信息技术与高中数学课程整合中仍存在的一些问题
信息技术走入高中数学课堂，其优势和效果显而易见，然而我们也不能忽视在目前高中数学教学中，信息技术的使用中所存在的一些问题。
笔者通过采访以及听取公开课等方式，对本校以及周边一些中学的数学教师的信息技术的应用情况做了一些调查，发现了教师们在理解和使用信息技术辅助教学所出现的一些问题。
以下是笔者对一些比较突出问题的统计与反思。
1.对信息技术辅助教学的概念理解不甚清楚。
一些数学教师认为信息技术辅助教学就是用多媒体课件教学，是一种图像创建、展示工具。
忽视了信息技术在资源获取、加工、利用方面，在交流、通讯、协作方面以及在练习、测试、评估方面的强大功能。
2.信息技术喧宾夺主，教学目标出现偏移，忽视了学生自主动脑、严密思考的必要性。
数学课程变成了技术和资源的展示。
这种缺乏教学目标的技术活动，对于提高学生的数学思维能力几乎没有多大的作用。
这样的教学也引起了很多注重对学生进行严谨的逻辑思维能力训练的数学教师群体的极大反感。
3.大多数教师承认信息技术对数学教学有很强的促进作用，然而能否合理地使用信息技术来辅助教学对教师的专业素养和对技术的掌握程度要求很高，许多教师在对使用信息技术辅助教学的“度”和“量”的把握方面，对能否有效利用网络资源让学生进行自主性学习方面信心不足。
教师们也担心由于缺乏相应的教学策略和实施经验，不能够对教学活动进行有效引导，结果使得学生“放任自流”不但没有发挥信息技术的优势，效果反而更差。
4.大部分数学教师认为高考的压力迫使学校和教师更倾向于口授式教学，而无暇利用信息技术为学生提供数学自主学习和实验机会。
尽管信息技术对教学效果有促进作用，然而当采用技术时，许多教学内容都无法在规划好的课时内完成，教学任务无法落实。
只有上教学公开课时，教师才会使用信息技术来教学。
公开课的“作秀”的背后隐藏着教学改革面临的实际困扰。
以课时为设计单位、局限于物理时空的思路，对信息技术在数学课程中的应用带来了限制，使得教师无法在更广阔的教学时空上进行全局设计。
五、对于在现行阶段下运用信息技术进行数学课堂教学的几点反思
1.在全球化信息浪潮中，现代信息技术在高中数学课堂的引进，丰富了教学手段和教学资源，拓展了数学学习时间与空间，使数学教学跳出了传统的樊篱，为我们的教与学注入了新的活力。
信息技术下的学科教学在当前仍是一个新事物，仍处于实验阶段，在与现实的相遇中，往往存在许多尴尬的碰撞。
但随着我国的教育环境和经济水平的进一步提升，它必将成为今后一个时期内数学课堂教学的主流。
2.应该加强教师在信息技术方面的培训。
从笔者所作的采访中可以发现：
许多教师在电脑应用方面仍停留在打字、制表的层面上，在利用软件和网络进行教学方面自信心不足。
公开课上，由于教师电脑技术的不足，课堂中常常出现以下现象：
教师对课件操作不顺畅；各种教学软件的配合与切换的操作混乱而生硬；课件内容的呈现方式和效果单调乏味；课件因技术问题无法播放或展示等。
3.技术是为了支持教学而服务的，整合不代表技术的滥用、误用，更不能用技术来取代学科教学。
信息技术与课程整合效果的关键，最终还是要看技术能否用得恰到好处。
信息技术与课程整合是使各种教学方法互相协调、相互促进，而信息技术的运用则需要适时、适用和适度。
现代信息技术不能代替艰苦的学习和人脑精密的思考，就像在立体几何教学中，随着学习的展开和深入，就要逐步摆脱信息技术提供的图形，让学生自主建立空间观念，形成空间想象能力。
信息技术只是作为达到目的的一种手段、一种重要的工具。
4.能否合理而非盲目地使用信息技术辅助高中数学教学对数学教师提出了很高的要求：
（1）.数学教师不仅要有扎实的数学基础理论知识和教育教学能力，而且要有扎实的现代信息技术应用水平；
（2）.教师能够在教学活动中既考虑到数学内容的特点，又考虑到信息技术的特点和局限性，从而将现代信息技术与传统教学方法较好地有机结合；
（3）.数学教师不但要能够在课堂上找准使用信息技术的最佳时机，而且要能够把握好信息技术使用的“量”和“度”，让信息技术确确实实地对学生的学习和教师的教学起到促进作用。
参考文献：
[1]严士健、张奠宙、王尚志.普通高中数学课程标准解读[M],江苏教育出版社，2004.
[2]周细宝.信息技术与数学教学的整合[J]，湘潭师范学院学报，2009.
[3]李敏.多媒体在高中数学教学中的应用[J],中国教育技术装备，2010.
[4]祝智庭.教育技术培训教程[M]，北京师范大学出版社，2006.
附页：
“现代信息技术在高中数学课堂中的应用”教师调查问卷
调查对象：
海南省三亚市第一中学及周边中学数学教师
调查时间：
2011-3-25
本问卷，为研究中学教师在数学课堂教学中使用信息技术的情况，力图客观地反映教师对现代信息技术的认识、认同情况，发现教师在教学中运用多媒体的动力所在和拒约多媒体的根源，并希望能从中发现多媒体在中学数学中的真正地位，寻找能够真正让多媒体与中学数学结合的途径。
希望参与的同志认真如实的填写。
1、您所任教的年级（）
A、高一B、高二C、高三
2、您担任中学数学教师的年限为（）
A、五年以下B、五到十年C、十年以上
4、您是否学过有关现代信息技术的课程或参加过有关教育培训（）
A、是B、否
5、您是否阅读过有关现代信息技术与数学课程整合的资料（）
A、是B、否
9、您认为使用信息技术教学可以激发学生的兴趣吗（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
10、多媒体的使用有助于学生对数学概念的理解（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
12、您对教学过程中应用信息技术教学的方法和途径了解吗？
（）
A、了解B、还好，没有把握C、不是很了解D、不了解
13、我对新课程中提倡应用信息技术知识的理念（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
17、在数学课堂上，您经常利用信息技术解决课堂重点和难点吗？
（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
18、在讲授新课定理时，我常先用多媒体来演示（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
19、我经常用多媒体来讲数学概念或知识（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
20、我经常根据多媒体来帮助学生克服学习中的困难（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
21、我在备课过程中，经常考虑使用对媒体展示我的教学内容（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
22、我经常通过各种渠道查找相关的对媒体课件（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
23、除了教材提供的材料，我经常查阅多媒体材料文献，并在教学中加以应用（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
24、我经常通过对媒体让学生体会数学的美（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
25、总体上讲，我在教学中应用对媒体的频率是很高的（）
A、完全不适用或很少适用B、有时适用C、大约半数情况下是适用的
D、大多数情况下是适用的E、几乎完全适用
26教学进度太紧张，应用对媒体很浪费时间（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
27、新课改把多媒体放进课堂是没有必要的（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
28、中、高考不考多媒体，所以教学中不必考虑多媒体（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
29、将多媒体知识当作课外活动的选修项目就足够了，它只是学生课外生活的一部分（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
30、因为难以收集恰当的材料，所以运用多媒体的想法事不现实的（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
31、即使我对多媒体知识不太了解，我也不愿参加多媒体的培训或自学（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
32、我准备好了多媒体课件但要据上课的有效时间而定（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
33、在教学中应用多媒体只是改革的口号而已，和我的教学并没关系（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
34、多媒体固然有作用，但和讲解数学题目比较，备课上为多媒体花费时间是不值得的（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
35、教学中不用多媒体不会影响学生的考试成绩，所以教师不用考虑要不要运用多媒体（）
A、非常不同意B、有点不同意C、没有意见D、有点同意E、非常同意
36、不用多媒体的政策原因（）
A、高考不考B、硬件不能满足应用需要C、普及不够D、领导的原因
37、不用多媒体的自身原因（）
A、自己能力不足B、时间不够C、本身有压力D观念跟不上
38、不用多媒体的学生方面的原因（）
A、学生的层次不够B、家长的原因
39、不用多媒体的软件方面的原因（）
A、软件的表现力不足，不能完全满足教学需要
B、共享资源不多
C、软件不能及时升级
40、您对教学中运用多媒体有什么看法或意见呢？
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