王娟

【摘 要】 將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)加以整合，構(gòu)筑數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的變革，構(gòu)建以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生自主探究為主線的基于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：“創(chuàng)設(shè)情境——實(shí)驗(yàn)探索——提出猜想——討論與交流——邏輯證明——總結(jié)評(píng)價(jià)”。

【關(guān)鍵詞】 現(xiàn)代信息技術(shù)；數(shù)學(xué)；教學(xué)模式；探究

【中圖分類號(hào)】G63.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）15-0-01

1 現(xiàn)代信息技術(shù)與課程整合的內(nèi)涵

國外教育界對(duì)信息技術(shù)與課程整合的含義眾說紛紜。目前，國際上比較權(quán)威且認(rèn)同度較高的說法是“美國國家教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信息技術(shù)與課程整合的定義是：課程整合是指在學(xué)術(shù)性知識(shí)的日常學(xué)習(xí)過程中，利用技術(shù)來支持、加強(qiáng)學(xué)和教的過程。另外美國教育技術(shù)CEO論壇的第3年度（2000）的報(bào)告也從整合的目標(biāo)、內(nèi)涵角度對(duì)信息技術(shù)與課程整合的概念進(jìn)行了闡述，該報(bào)告指出：“數(shù)字化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是將數(shù)字化內(nèi)容整合的范圍日益增加，直至整合于全課程，并應(yīng)用于課堂教學(xué)。當(dāng)具有明確教育目標(biāo)且訓(xùn)練有素的教師把具有動(dòng)態(tài)性質(zhì)的數(shù)字內(nèi)容運(yùn)用于教學(xué)的時(shí)候，它將提高學(xué)生探索與研究的水平，從而有可能達(dá)到數(shù)字化學(xué)習(xí)的目標(biāo)?！瓰榱藙?chuàng)造生動(dòng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)21世紀(jì)的能力素質(zhì)，學(xué)校必須將數(shù)字化內(nèi)容與各學(xué)科課程相整合?！边@里所說的“將數(shù)字化內(nèi)容與各學(xué)科課程相整合”就是我們通常所說的“信息技術(shù)與學(xué)科課程相整合”。按照這一論述，信息技術(shù)與課程整合的內(nèi)涵就是將信息技術(shù)融入課程的各個(gè)層面并在教學(xué)中運(yùn)用，利用技術(shù)創(chuàng)造生動(dòng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。

2 基于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本流程

在數(shù)學(xué)領(lǐng)域里，對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有不同的理解和內(nèi)涵。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的定義以及數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念可以界定為：為獲得某種數(shù)學(xué)理論，檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)數(shù)學(xué)猜想，解決某類問題，實(shí)驗(yàn)者運(yùn)用一定的物質(zhì)手段，在數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的參與下，在特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行的探索、研究活動(dòng)?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是以計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用為平臺(tái)，結(jié)合數(shù)學(xué)模型，模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行教學(xué)的新型教學(xué)模式，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐與活動(dòng)，學(xué)生可以采用不同的實(shí)驗(yàn)程序，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)步驟?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)更能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)問題的能力，因而是一種新型的數(shù)學(xué)教學(xué)模式。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，通常由教師（也可以由學(xué)生自己）提出明確的問題情境，讓學(xué)生在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用小組合作學(xué)習(xí)或者組織全班討論，開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)過程中，依靠實(shí)驗(yàn)工具，讓學(xué)生主動(dòng)參與發(fā)現(xiàn)、探究和問題解決過程，從中獲得數(shù)學(xué)研究、解決問題的過程體驗(yàn)、情感體驗(yàn)，產(chǎn)生成就感，讓學(xué)生親自體驗(yàn)數(shù)學(xué)建構(gòu)過程，進(jìn)而開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。該模式的基本流程是：創(chuàng)設(shè)情境——實(shí)驗(yàn)探索——提出猜想——討論與交流——邏輯證明——總結(jié)評(píng)價(jià)。

3 基于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式教學(xué)策略

（1）創(chuàng)設(shè)情境：所謂創(chuàng)設(shè)情境是指教師在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前，給學(xué)生提供新的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，在這一情境中，學(xué)生原有的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新學(xué)習(xí)的內(nèi)容之間發(fā)生認(rèn)知沖突，學(xué)習(xí)者在心理上產(chǎn)生學(xué)習(xí)需要。創(chuàng)設(shè)情境是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的前提和條件，其目的在于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)思維場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出教學(xué)所要研究的問題。

（2）實(shí)驗(yàn)探索：指學(xué)生按照教師提出的問題和實(shí)驗(yàn)要求，親自用電腦完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，努力去發(fā)現(xiàn)與所研究問題相關(guān)的一些數(shù)據(jù)中反映出的規(guī)律性，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做出清楚的描述。實(shí)驗(yàn)探索是整個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的核心環(huán)節(jié)，教師根據(jù)具體的情況組織適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)和實(shí)驗(yàn)，可以以2—4人為一組的小組形式進(jìn)行，也可以是個(gè)人探索。學(xué)生要嚴(yán)格按照教師提出的要求，充分發(fā)揮主體作用，主動(dòng)參與發(fā)現(xiàn)、探究和知識(shí)建構(gòu)，積極地向教師虛心學(xué)習(xí)，依靠實(shí)驗(yàn)工具認(rèn)真鉆研；另一方面，教師不能只作為一個(gè)“旁觀者”，必須充分發(fā)揮其主導(dǎo)作用，在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生從具體的數(shù)學(xué)事實(shí)出發(fā)，親自去發(fā)現(xiàn)問題，親自去解決問題，從而通過親身體驗(yàn)獲得數(shù)學(xué)知識(shí)。此外，教師要對(duì)操作過程不合乎實(shí)驗(yàn)要求的學(xué)生及時(shí)加以正確引導(dǎo)，教師要掌握好實(shí)驗(yàn)時(shí)間，對(duì)個(gè)別能力差的學(xué)生實(shí)行個(gè)別指導(dǎo)，遵循因材施教的原則。

（3）提出猜想：教師創(chuàng)設(shè)了情景，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)起來，教師演示課件，明確需要解決的問題，當(dāng)提出探究問題后，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)和多角度的思考，做出許多猜想（假設(shè)），教師要針對(duì)不同的探究問題，幫助學(xué)生科學(xué)思維，從中篩選出合理的猜想?！扒Ч艛?shù)學(xué)一大猜”（華羅庚語），沒有大膽的猜想，就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)，因此對(duì)于學(xué)生的猜想，我們因以積極性評(píng)價(jià)為主，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。

（4）討論與交流：這是開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)必不可少的環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)合作精神，進(jìn)行數(shù)學(xué)交流的重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去，對(duì)知識(shí)的掌握、思維能力的發(fā)展、學(xué)業(yè)成績的提高以及學(xué)習(xí)興趣、態(tài)度、意志品質(zhì)都具有積極的意義。在學(xué)生積極參與小組或全班的數(shù)學(xué)交流和討論的過程中，通過發(fā)言、提問和小結(jié)等方式，為其他人提供問題、檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、找出錯(cuò)誤的推理、找出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所不能證明的表述，以及根據(jù)同一觀察現(xiàn)象提出其他不同解釋的機(jī)會(huì)等，進(jìn)一步確定以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的論證方法。這是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和語言表達(dá)能力的一個(gè)重要途徑。

（5）理性思考、邏輯證明：“大膽猜想，小心求證”是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)重要原則，也是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的重要環(huán)節(jié)。提出猜想并不等于得到結(jié)論，并不代表實(shí)驗(yàn)結(jié)束，還需要驗(yàn)證。恩格斯說過：“單憑觀察所得經(jīng)驗(yàn)，是決不能充分證明必然性的?！薄皵?shù)學(xué)并不停留于實(shí)驗(yàn)，而必須把它與理性的解釋結(jié)合起來：這些看上去并無聯(lián)系的事實(shí)背后是否隱藏著某種理論？這些事實(shí)能否被納入某個(gè)統(tǒng)一的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)？”因此，在鼓勵(lì)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中提出猜想的同時(shí)，我們應(yīng)向他們說明實(shí)驗(yàn)方法的局限性：通過實(shí)驗(yàn)所得出的發(fā)現(xiàn)不應(yīng)該被看成實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，這也是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與理化生實(shí)驗(yàn)所不同的地方。從而有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生證明猜想或舉反例否定猜想，讓學(xué)生明白，數(shù)學(xué)中只有經(jīng)過理論證明而得到的結(jié)論才是可信的。因此，理性思考，邏輯證明是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。

（6）成果總結(jié)、評(píng)價(jià)反思：對(duì)于一節(jié)實(shí)驗(yàn)課的最終結(jié)果不應(yīng)該僅僅是解決問題，同時(shí)要注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)有規(guī)律性的結(jié)論與解法，還要引導(dǎo)學(xué)生反思，把所探索的問題引向深入，將所獲得概念和規(guī)律應(yīng)用于解決一些實(shí)際問題。

總而言之，學(xué)生通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)會(huì)自己提出問題，收集數(shù)據(jù)，自己進(jìn)行探索并評(píng)價(jià)所得的結(jié)果，最后演繹論證，這既訓(xùn)練了學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，又學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)交流，學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思想方法，更重要的是學(xué)生潛移默化地懂得數(shù)學(xué)不再是古板的符號(hào)游戲，而是生動(dòng)的發(fā)現(xiàn)與論證的過程。

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