邱廷建 中學(xué)高級教師,福建省特級教師,福建省優(yōu)秀教研員,福建省中小學(xué)百名名師,龍巖市小學(xué)數(shù)學(xué)名師工作室領(lǐng)銜人,龍巖市小學(xué)數(shù)學(xué)名師。教育部課標(biāo)教材配套《教師教學(xué)用書》(人教版小學(xué)數(shù)學(xué))修訂編寫組成員,福建省教育學(xué)會小學(xué)數(shù)學(xué)教育分會常務(wù)理事,福建省小學(xué)新課程數(shù)學(xué)教學(xué)要求編寫組成員,福建省小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量評價項(xiàng)目組成員。
潛心教研,善于思考,勤于筆耕。在30多種教育類刊物上發(fā)表教學(xué)文章360多篇,出版?zhèn)€人著作1部,主編或參與編寫了《新課程小學(xué)數(shù)學(xué)名師同步教學(xué)設(shè)計叢書》《名師名課》《小學(xué)數(shù)學(xué)課課通》等師生用書29部,主持或參與指導(dǎo)國家、省、市級課題研究20多個,指導(dǎo)50多位教師參加全國、省、市教學(xué)比賽并獲獎。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)已迅速進(jìn)入我國的教育領(lǐng)域,并為教育提供了更多、更優(yōu)的技術(shù)支持。尤其是以計算機(jī)技術(shù)為核心的多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和在學(xué)校的廣泛普及,改變著教師的教育觀、教學(xué)觀、學(xué)習(xí)觀和學(xué)生觀,為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了良好的教學(xué)平臺,使現(xiàn)代學(xué)校教學(xué)在教學(xué)媒體、教學(xué)內(nèi)容等方面實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的有效融合。下面就信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有效融合的內(nèi)涵和策略,談?wù)勛约旱恼J(rèn)識和做法。
一、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有效融合的內(nèi)涵
以計算機(jī)技術(shù)發(fā)揮重要支撐作用的應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展是當(dāng)今數(shù)學(xué)發(fā)展的一個重要特征。計算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)之間這種“自然天成”的關(guān)系,使得在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)是一種必然的選擇。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程之間應(yīng)該更多地建立有機(jī)的聯(lián)系,注重融合。
信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合并不是信息技術(shù)手段與數(shù)學(xué)教學(xué)的簡單疊加,而是應(yīng)該按照數(shù)學(xué)的知識體系和學(xué)科特點(diǎn)進(jìn)行有效融合。北京師范大學(xué)何克抗教授提出:“通過將信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過程來營造一種新型的教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一種既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位、以‘自主、探究、合作’為特征的教與學(xué)的方式,從而把學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來,使傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變革,從而使培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力真正落到實(shí)處?!庇纱丝梢?,將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的最終目的是要達(dá)到營造新型的數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)新的數(shù)學(xué)教與學(xué)的方式和變革傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)階段,要做好信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有效融合,重點(diǎn)要在融合、重構(gòu)、拓展這三方面上下功夫,并以此為切入點(diǎn),探尋信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有效融合的途徑和方法。
二、信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)有效融合的策略
1.將信息技術(shù)作為顯示工具,增大數(shù)學(xué)信息容量
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,有的教學(xué)內(nèi)容需要大量的相關(guān)信息作支持,而課堂教學(xué)時間只有40分鐘,如果把要板書的內(nèi)容都寫在黑板上,那就會浪費(fèi)課堂上寶貴的時間,如果不板書而用口頭敘述,又會影響教學(xué)效果。而多媒體具有容量大、呈現(xiàn)信息方法靈活、傳遞速度快等特點(diǎn),如果運(yùn)用它進(jìn)行輔助教學(xué),就能很好地處理好時間、空間的有限性和教學(xué)內(nèi)容的定量性之間的矛盾,可以節(jié)省大量的時間,增大數(shù)學(xué)教學(xué)的信息容量,為學(xué)生主動探究學(xué)習(xí)爭取到充裕的時間和空間,從而提高課堂教學(xué)效益。例如,教學(xué)完“比例尺”后,教師可用多媒體課件快速出示下面的實(shí)踐應(yīng)用作業(yè)題。
以小組為單位,每個小組按提供的一幅本省的地圖,完成下面各題。
(1)這幅地圖的名稱是______________;
比例尺是______________。
(2)在這幅地圖上找出甲、乙兩地,兩地的名稱分別是______________和 ______________,量得兩地之間的圖上距離是 ______________厘米,通過計算,兩地之間的實(shí)際距離是______________千米。
(3)如果一輛汽車平均每小時行駛70千米,那么這輛汽車從甲地到乙地大約需要______________小時。
(4)這幅地圖上相距最遠(yuǎn)的兩個地方分別是______________和 ______________,它們之間的實(shí)際距離大約是
千米。
(5)你曾經(jīng)到過本省的哪些地方?請你選擇其中的一個地方,計算出你的居住地到這個地方的實(shí)際距離大約是______________千米。
各小組完成后,教師繼續(xù)用多媒體依次投影展示各小組的作業(yè),并組織學(xué)生交流、評價,引導(dǎo)學(xué)生分析錯因、矯正錯誤。這樣用多媒體全面展示、反饋各小組完成的作業(yè),題量多,信息量大,反饋速度快,評價、矯正及時,提高了課堂教學(xué)效益。
2.將信息技術(shù)作為演示工具,突破數(shù)學(xué)教學(xué)難點(diǎn)
突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。教學(xué)難點(diǎn)能否巧妙突破是一節(jié)數(shù)學(xué)課能否成功的關(guān)鍵。在教學(xué)中,往往因?qū)虒W(xué)難點(diǎn)的處理不當(dāng)而耗費(fèi)大量的時間和精力,即便如此,學(xué)生還是表現(xiàn)出啟而不發(fā),感觸不深,常常感到疲勞學(xué)習(xí)而導(dǎo)致出現(xiàn)厭學(xué)心態(tài)。而多媒體能將靜態(tài)的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橛陕曇簟⑽谋?、圖像、動畫等構(gòu)成的動態(tài)教學(xué)內(nèi)容,如果將多媒體作為演示工具,不僅能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且能有效突破教學(xué)難點(diǎn)。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)難點(diǎn),設(shè)計多媒體課件在教學(xué)中進(jìn)行動態(tài)演示,幫助學(xué)生解決難以理解、比較抽象的數(shù)學(xué)知識,以突破教學(xué)難點(diǎn)。
例如,“相遇問題”歷來是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中有一定難度的一類應(yīng)用問題,對“相遇問題”中路程、相遇時間、速度和之間的數(shù)量關(guān)系,學(xué)生往往難以理解。教學(xué)這一內(nèi)容時,如果能運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),就能有效突破教學(xué)難點(diǎn)。首先,利用課件動態(tài)演示兩人行走的方向,通過觀察、比較,讓學(xué)生認(rèn)識兩人怎樣運(yùn)動是相對而行(或相向而行)、相背而行。接著,利用課件重點(diǎn)演示兩人從兩地同時出發(fā)相向而行的情境:小東、小亮兩家住地用A、B表示,當(dāng)發(fā)出一聲哨聲后,小東和小亮分別從兩家同時出發(fā),相向而行,先閃動兩人走過的路程,接著閃動還相距的路程直到變?yōu)橐粋€點(diǎn)。這時又發(fā)出一聲哨聲,兩人剛好相遇,先閃動小東行走的路程用藍(lán)色線段表示,后閃動小亮行走的路程用紅色線段表示。最后教師揭示:兩人同時從兩地相向而行,經(jīng)過一段時間兩人相遇,這就是“相遇問題”。在此基礎(chǔ)上,教師再利用多媒體,逐步演示兩人所走的時間與路程的變化情況,讓學(xué)生一邊觀察一邊思考:每經(jīng)過1分鐘、2分鐘、3分鐘,兩人之間的距離有什么變化?由于“相遇問題”用多媒體課件進(jìn)行直觀形象演示,能化靜態(tài)為動態(tài),化抽象為具體,學(xué)生對“兩地、同時、相遇”這些關(guān)鍵詞,對“路程=速度和×相遇時間”這一數(shù)量關(guān)系也就容易理解了。運(yùn)用多媒體具有聲、形、光、色的特點(diǎn),通過創(chuàng)設(shè)動態(tài)情境,能形象、深刻地揭示事物的發(fā)展、變化和結(jié)果,使學(xué)生深入理解“相遇問題”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從而有效突破教學(xué)難點(diǎn)。
3.將信息技術(shù)作為交流工具,利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個重要特征就是具有強(qiáng)大的交互功能。將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為交流工具,不僅僅是人機(jī)對話,而且是人與人之間跨越時空的對話與交流。我們可以利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的這種功能,突破時間和空間的限制,實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生和知識三者的融通?,F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在學(xué)校已經(jīng)普及,校園網(wǎng)都已經(jīng)接入互聯(lián)網(wǎng),數(shù)學(xué)教師已不再是學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識的唯一知識源,學(xué)生可以通過訪問相關(guān)網(wǎng)站獲取數(shù)學(xué)知識,通過參加“網(wǎng)絡(luò)論壇”活動,互發(fā)“電子郵件”等方式進(jìn)行數(shù)學(xué)問題的交流研討。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)拓寬了學(xué)習(xí)空間。
例如,教學(xué)“圖形的旋轉(zhuǎn)”時,教師可以采用“先學(xué)后教”的方式,將導(dǎo)學(xué)思考題發(fā)布在“網(wǎng)絡(luò)論壇”上,引導(dǎo)學(xué)生課前先自學(xué)課本,并參加網(wǎng)絡(luò)交流討論。如將以下導(dǎo)學(xué)思考題發(fā)布在“網(wǎng)絡(luò)論壇”上:(1)例1和“做一做”中圖形的旋轉(zhuǎn),是繞什么旋轉(zhuǎn)的?可以向什么方向旋轉(zhuǎn)?旋轉(zhuǎn)了多少度?旋轉(zhuǎn)的三要素是什么?(2)例2的三角形按順時針方向或逆時針方向旋轉(zhuǎn)了90°后,什么變了?什么沒變?你感悟、體會到了哪些數(shù)學(xué)思想方法?(3)例3是要畫出三角形旋轉(zhuǎn)90°后的圖形,應(yīng)先找到三角形哪兩個頂點(diǎn)的位置?怎樣找到這兩個頂點(diǎn)的位置?畫圖時先畫什么?再畫什么?最后畫什么?你能歸納出畫圖的方法和步驟嗎?課前教師要求學(xué)生按照導(dǎo)學(xué)思考題參加網(wǎng)絡(luò)交流討論,可以采用在線交流或離線交流的方式在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布帖子,讓每個學(xué)生都有機(jī)會交流自己的認(rèn)識、理解、觀點(diǎn)和思想,學(xué)習(xí)他人的自學(xué)經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)成果。通過開展“網(wǎng)絡(luò)論壇”活動,在同學(xué)之間進(jìn)行交流討論,促進(jìn)相互學(xué)習(xí),不僅使每個學(xué)生都有所思考,有所收獲,而且能提高每個學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)交流能力。需要注意的是,學(xué)生在課前利用“網(wǎng)絡(luò)論壇”交流學(xué)習(xí)新知后,教師在新授課時,就要針對學(xué)生課前自學(xué)中暴露出來的問題或困惑,有重點(diǎn)地組織研討活動。
4.將信息技術(shù)作為探究學(xué)習(xí)的工具,加深理解數(shù)學(xué)內(nèi)容
將信息技術(shù)作為學(xué)生從事數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動的輔助性工具,教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極有效地將計算機(jī)運(yùn)用于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中。在數(shù)學(xué)探究活動中,可以引導(dǎo)學(xué)生借助計算機(jī)處理較復(fù)雜的數(shù)據(jù)和圖形,發(fā)現(xiàn)其中存在的數(shù)學(xué)規(guī)律;也可以引導(dǎo)學(xué)生使用有效的數(shù)學(xué)軟件繪制圖形,呈現(xiàn)抽象對象的直觀背景,讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)知識的發(fā)生、發(fā)展和形成過程,用自己的思維學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),加深對相關(guān)數(shù)學(xué)內(nèi)容的理解。
如《幾何畫板》就是一種數(shù)學(xué)軟件,這個軟件設(shè)置了“顯示/隱藏”“動畫”“移動”等功能按鈕,和PPT一樣可以制作動態(tài)的文本和圖形,但是它還有一個最大的特點(diǎn)就是可以在教學(xué)過程中直接利用《幾何畫板》進(jìn)行作圖。通過親自參與動手操作畫圖,幫助學(xué)生理解和分析圖形的一些基本特征,使抽象的空間圖形知識變得生動形象,更容易讓學(xué)生理解。例如,教學(xué)“圓的面積計算”時,小學(xué)數(shù)學(xué)課本上對計算圓面積的探索過程是這樣陳述的:“怎樣計算一個圓的面積呢?在硬紙上畫一個圓,把圓分成若干(偶數(shù))等份,剪開后,用這些近似于等腰三角形的小紙片拼一拼,你能發(fā)現(xiàn)什么?分的份數(shù)越多,每一份就會越小,拼成的圖形就會越接近于一個長方形(配有插圖)。”在實(shí)際教學(xué)中,教師一般利用教具演示,但由于教具演示有一定的缺陷(有限等份),學(xué)生很難理解“接近于長方形”,通過想象能理解“接近于長方形”的往往只是少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生。因此教學(xué)這節(jié)課時,有條件的學(xué)校,教師可以應(yīng)用《幾何畫板》進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生應(yīng)用《幾何畫板》親自動手操作,對圓進(jìn)行份數(shù)越來越多地等分、拼合,讓學(xué)生感受到等分的份數(shù)達(dá)到無限時,圓就被轉(zhuǎn)化成了長方形這一事實(shí)。在此基礎(chǔ)上,教師再引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)圓的面積計算公式:因?yàn)殚L方形的長是圓周長的一半,長方形的寬是圓的半徑,所以圓的面積=長方形的面積=圓的周長的一半×圓的半徑。
由此可見,應(yīng)用《幾何畫板》進(jìn)行“圓的面積計算公式”的推導(dǎo),可以以形象、直觀、快捷的方式,讓學(xué)生經(jīng)歷由曲線平面圖形向直線平面圖形轉(zhuǎn)化的過程。這一過程,不僅改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,而且很好地培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力、邏輯推理能力和創(chuàng)造性思維能力,教學(xué)效果不言而喻。
5.用信息技術(shù)提供信息資源,豐富、拓寬數(shù)學(xué)視野
人類社會已經(jīng)進(jìn)入信息時代,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)現(xiàn)了資源共享,多媒體教學(xué)資源庫為教師提供了有針對性的教學(xué)素材。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)資源具有如下特點(diǎn):一是信息資源是永遠(yuǎn)開放的;二是傳播媒介是多向交流的;三是傳遞系統(tǒng)是多媒體的;四是知識學(xué)習(xí)是跨越時空限制的。因此,信息技術(shù)可以為數(shù)學(xué)教學(xué)提供信息資源,數(shù)學(xué)教學(xué)可以根據(jù)實(shí)際需要,引導(dǎo)學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)上獲取相關(guān)的數(shù)學(xué)信息資源,讓學(xué)生進(jìn)一步探究、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),豐富、拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)視野。
例如,教學(xué)完“年、月、日的認(rèn)識”后,教師就可以提出一些富有挑戰(zhàn)性的問題。如:(1)為什么一年是12個月?(2)為什么會有閏年?為什么2月份有的是28天?有的是29天?(3)為什么7月、8月這兩個月都是大月?(4)為什么四年一閏,百年不閏,四百年又閏?讓學(xué)生課后利用互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎直接查詢,通過上網(wǎng)搜索、查詢,一方面,可以使學(xué)生了解到互聯(lián)網(wǎng)具有巨大的信息資源,有利于豐富、拓寬自己的數(shù)學(xué)視野;另一方面,可以培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息、分析信息和運(yùn)用信息解決問題的能力。
再如,在教學(xué)“軸對稱圖形”時,有條件的學(xué)校,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入教學(xué)資源庫網(wǎng)站,在網(wǎng)站里查找“軸對稱圖形”教學(xué)資源。進(jìn)入教學(xué)資源庫網(wǎng)站后,諸如軸對稱的建筑物、植物、動物、工具,以及各種各樣漂亮的軸對稱剪紙、窗花等圖形就會出現(xiàn),這些信息資源吸引著學(xué)生,有利于豐富學(xué)生對軸對稱圖形的感性認(rèn)識,進(jìn)一步激發(fā)探究的欲望。教學(xué)資源庫中還有可操作的動畫演示,可用動態(tài)演示展現(xiàn)把實(shí)物模型抽象成平面圖形的過程,通過“對折—打開”多次重復(fù)動態(tài)演示,讓學(xué)生感知、體驗(yàn)軸對稱圖形的內(nèi)涵—沿著對稱軸對折,兩邊完全重合。這些有針對性的教學(xué)資源,在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),自己動手操作,在樂中學(xué),在學(xué)中思,充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)資源的針對性和開放性,提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
總之,信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合只是一種手段,一種工具,它是一個復(fù)雜的、長期的實(shí)踐探索過程。作為教師應(yīng)積極創(chuàng)造條件,認(rèn)真做好信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的有效融合,讓信息技術(shù)成為激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的金鑰匙,成為提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的催化劑,成為提高學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)用能力的助推器,全面提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。