1、論現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式的整合論現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式的整合 江蘇省姜堰中學(xué) 邱曉昇 探究式教學(xué)模式與現(xiàn)代信息技術(shù)整合與國家政策、方向相吻合。當(dāng)我們步入21世紀(jì)時，世界科學(xué)技術(shù)正在發(fā)生新的重大突破，以信息科學(xué)和生命科學(xué)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，為世界生產(chǎn)力的發(fā)展打開了廣闊前景?；A(chǔ)教育特別是高中教育面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃提出的基礎(chǔ)教育戰(zhàn)略目標(biāo)和基礎(chǔ)教育現(xiàn)狀，教育部審時度勢，制定了一系列有關(guān)政策和措施。早在幾年前，教育部部長就已指出：“教育部決定，從2001年起用5至10年左右時間在全國中小學(xué)基本普及現(xiàn)代信息技術(shù)教育，全面實施校校通

2、工程，以信息化帶動教育的現(xiàn)代化，努力實現(xiàn)基礎(chǔ)教育跨越式發(fā)展?！?（一）現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程整合的界定 教育領(lǐng)域中，所謂整合，首先是相對于分化而言，這包括學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)中要素、成分的整合;其次，它既涉及宏觀上的學(xué)校教學(xué)系統(tǒng)中學(xué)生、內(nèi)容的要素，同時也涉及微觀上的認(rèn)知、情感、技術(shù)、需要、興趣、意志、以及知識的各個系列等要素的成分;最后，整合是一個過程?，F(xiàn)代信息技術(shù)是指信息產(chǎn)生、加工、傳遞、利用的方法和技術(shù)。隨著人類對信息處理方式的變化，特別是計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟、發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)有了根本性的革新?，F(xiàn)代信息技術(shù)所帶來的學(xué)習(xí)方式上的變革使它成為課程整合的一個切入口，而課程整合為了實現(xiàn)它的時代目標(biāo)

3、也選擇了現(xiàn)代信息技術(shù)為依托。目前我國教育研究領(lǐng)域中討論的“課程整合“都鎖定為現(xiàn)代信息技術(shù)支撐下的課程整合。這既與整個國際環(huán)境中對人才的信息素養(yǎng)要求有關(guān)，又與我國當(dāng)前的基礎(chǔ)教育課程改革相呼應(yīng)。 什么是信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合?國內(nèi)許多學(xué)者都對這一概念做了精確的定義。何克抗教授認(rèn)為，信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合是要求在先進(jìn)的教育思想、教學(xué)理論的指導(dǎo)下，尤其是在“主導(dǎo)一主體”教學(xué)理論指導(dǎo)下，把以計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感激勵工具以及豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面地應(yīng)用到各學(xué)科教學(xué)過程中，使各種教學(xué)資源、各個教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)過整理、組合，相互融合，在整體優(yōu)化

4、的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革。 筆者認(rèn)為現(xiàn)代信息技術(shù)與探究式數(shù)學(xué)教學(xué)模式的整合，就是將現(xiàn)代信息技術(shù)作為一種有利的工具與數(shù)學(xué)探究式教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，和教與學(xué)融為一體，改變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課的教學(xué)模式，發(fā)展學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新精神和實踐能力，培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的新人材?，F(xiàn)代信息技術(shù)是探究式數(shù)學(xué)教學(xué)模式組成要素之一。課程是實體，而技術(shù)是載體，課程內(nèi)容需要通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)形式呈現(xiàn)出來，從而形成有序的、系統(tǒng)性的教學(xué)模式，同時技術(shù)手段也能通過課程內(nèi)容的展示而表現(xiàn)出不同的特性。例如，優(yōu)秀的課件其教學(xué)內(nèi)容的選擇與設(shè)計往往有獨特之處，而課件的操作界面友好、交互性強(qiáng)、藝術(shù)表現(xiàn)力強(qiáng)等，這些都能很好地反映出

5、內(nèi)容與技術(shù)之間的和諧統(tǒng)一的結(jié)果。為此，課程內(nèi)容與技術(shù)手段相輔相承，互為表里，從而形成一個功能完整、表現(xiàn)力強(qiáng)的有機(jī)整體。技術(shù)手段與課程內(nèi)容的整合，一則現(xiàn)代信息技術(shù)可以作為媒體工具而作用于教學(xué)過程，從而影響教學(xué)效果或?qū)W習(xí)質(zhì)量;二則課程內(nèi)容可以通過恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，把課程系統(tǒng)組織成為一個整體，這樣現(xiàn)代信息技術(shù)也就成為了組成要素之一。 （二）現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的整合的基本原則 第一，數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的發(fā)現(xiàn)、探索教學(xué)過程的原則。它強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代信息技術(shù)對數(shù)學(xué)知識的發(fā)生發(fā)展過程給學(xué)生以展示，強(qiáng)調(diào)對數(shù)學(xué)知識的探索;強(qiáng)調(diào)對數(shù)學(xué)知識應(yīng)用;強(qiáng)調(diào)對數(shù)學(xué)知識的遷移。這種整合，是以數(shù)學(xué)教學(xué)的具

6、體任務(wù)為完成目的，有意識地與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)。其目的是使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始終處于發(fā)現(xiàn)問題、用數(shù)學(xué)的方式提出問題、探尋解決方法、解決問題的自主的、動態(tài)的過程中。在解決問題的同時，讓學(xué)生做到個性學(xué)習(xí)與協(xié)作和諧統(tǒng)一，以達(dá)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)。 第二，數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念原則。任何教學(xué)改革，教師都是最初的創(chuàng)造者和最終的執(zhí)行者，數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合中，應(yīng)根據(jù)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)本身的特點，利用現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，從數(shù)學(xué)課堂教學(xué)和數(shù)學(xué)實踐教學(xué)中尋找切入點，創(chuàng)設(shè)具有豐富性、挑戰(zhàn)性和開放性的教學(xué)環(huán)境。教師所做的一切努力，都應(yīng)是為學(xué)生的發(fā)展提供更為寬廣、有彈性

7、且具有創(chuàng)意的學(xué)習(xí)空間，使以學(xué)生為中心、基于資源及交流討論的全新教學(xué)方法得以實現(xiàn)。 第三，數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)知識學(xué)習(xí)和創(chuàng)新精神相結(jié)合的原則。計算機(jī)多媒體技術(shù)支持學(xué)生通過不同的途徑與方法研究相同的數(shù)學(xué)知識，對已有的知識從多角度去思考與再認(rèn)識，從而產(chǎn)生新的認(rèn)識。這便是數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生源頭。 第四，數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本工具的原則?，F(xiàn)代信息技術(shù)的教育已經(jīng)不再局限于扮演以往的角色:教育素材的提供者，或是模擬教育者，或是練習(xí)機(jī)器這樣一個相對被動的角色。在數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合中，應(yīng)讓學(xué)生把現(xiàn)代信息技術(shù)作為獲取數(shù)學(xué)知識所需信息、探索問題和解決問

8、題的認(rèn)知工具。對于學(xué)生來說，現(xiàn)代信息技術(shù)則是一種終身受用的學(xué)習(xí)知識和提高技能的認(rèn)知工具。 第五，數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合應(yīng)體現(xiàn)“現(xiàn)實學(xué)習(xí)服務(wù)于終身學(xué)習(xí)”的原則。數(shù)學(xué)課程的最終目的是讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的方法和手段。因而數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不應(yīng)也不可能局限于數(shù)學(xué)知識本身。 （三）現(xiàn)代信息技術(shù)與探究式數(shù)學(xué)教學(xué)模式的整合 一、整合內(nèi)容 首先、要整合資源。這個整合過程，其實就是利用現(xiàn)有的教師資源、教學(xué)經(jīng)驗、教輔資源、網(wǎng)絡(luò)資源的整合。首先要學(xué)會對人力資源的整合。其一是對學(xué)校內(nèi)部教師人力資源的整合。這是將學(xué)校固有的人力資源的優(yōu)化與重組，將進(jìn)一步促使學(xué)校內(nèi)部教師聯(lián)合體的形成。其二是對網(wǎng)絡(luò)上的人力資源進(jìn)行整合。另外，對數(shù)

9、學(xué)知識整合，當(dāng)我們從教材、資料、網(wǎng)絡(luò)上獲取了大量的材料之后，就要進(jìn)行一番細(xì)致的篩選、鑒別，挑選出能夠更好地為數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù)的資料加以重新組合，這種組合充分體現(xiàn)了一個數(shù)學(xué)老師的專業(yè)水平和教學(xué)藝術(shù)水平。這種選擇和組合，是一個數(shù)學(xué)老師信息素養(yǎng)、知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)經(jīng)驗、價值判斷水平的綜合體現(xiàn)。 第二、創(chuàng)設(shè)情境.激發(fā)興趣。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，引入的情景設(shè)計很難做好，但在現(xiàn)代信息技術(shù)下很好的做到這一點?？梢詫?chuàng)設(shè)情景與現(xiàn)代信息技術(shù)整合。興趣是認(rèn)知事物和探求知識的心理傾向，由它產(chǎn)生的求知愿望是克服一切困難的內(nèi)在動力。濃厚的興趣能有效地誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)、啟動有關(guān)器官達(dá)到最興奮狀態(tài)，促進(jìn)學(xué)生積極地思維。美國的心理學(xué)家布

10、魯納曾說:“學(xué)習(xí)最好刺激，乃是對新學(xué)教材的興趣?！睌?shù)學(xué)是思維領(lǐng)域的學(xué)科，它高度的抽象性使不少學(xué)生對它感到枯燥，我們可以利用計算機(jī)豐富的圖像、聲音、色彩等功能，使本來枯燥的教學(xué)內(nèi)容變得豐富多彩、魅力無窮。它提供的虛擬現(xiàn)實可以突破時空的限制，幫助學(xué)生提高抽象思維能力和空間想象能力，從而提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣和情感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。使學(xué)生在輕松愉快的氣氛中學(xué)到知識，增強(qiáng)能力。一旦通過感官刺激而獲得的思維成功轉(zhuǎn)化為精神、心智上的滿足，學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就越有興趣，越愛鉆研。 第三、運用多媒體技術(shù)突破數(shù)學(xué)教學(xué)難點 由于多媒體計算機(jī)的介入，一個抽象的數(shù)學(xué)概念,一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題中數(shù)與形

11、的關(guān)系，通過多媒體技術(shù)的旋轉(zhuǎn)與平移，分割合并，以及慢鏡頭的分解動作，可以變抽象為具體，變復(fù)雜為簡單，變隱形為顯形，從而達(dá)到拓寬教學(xué)時空維度，降低抽象思維坡度，突破教學(xué)難點的目的。 數(shù)學(xué)定理的教學(xué)過程中，真正的難點往往是定理的發(fā)現(xiàn)、探索的過程。傳統(tǒng)的教學(xué)往往只能給學(xué)生講授定理的證明過程，卻不能給學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題的思維環(huán)境和條件。而使用多媒體則能給學(xué)生創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題的良好思維環(huán)境和條件，從而能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并能培養(yǎng)學(xué)生積極探索與發(fā)現(xiàn)問題的能力。在幾何課中，平面圖形的平移和和旋轉(zhuǎn)的教學(xué)過程中，很多學(xué)生對圖形的平移和旋轉(zhuǎn)的過程弄不清楚。傳統(tǒng)教學(xué)中只能憑粉筆畫出的靜態(tài)圖來講解比較費勁難解，而現(xiàn)在可以

12、利用計算機(jī)動態(tài)顯示平移和旋轉(zhuǎn)的整個過程，既形象又直觀，使學(xué)生在這一過程中易于觀察量與量的關(guān)系。 第四、傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師與學(xué)生的課堂交流很難做到。但可以在現(xiàn)代信息技術(shù)下很好的做到這一點。在新課程標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)下，多媒體教學(xué)能充分體現(xiàn)教師作為學(xué)生的組織者、引導(dǎo)者和合作者的教與學(xué)的雙邊活動，引導(dǎo)學(xué)生運用觀察、聯(lián)想等方法，使學(xué)生主動參與研究問題，從中得出新的理解、新的結(jié)論、新的發(fā)現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性，提高學(xué)生的邏輯思維能力。同樣，傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生之間的交流基本沒有，現(xiàn)代信息技術(shù)下可以做到。如課后可利用利用網(wǎng)絡(luò)及時交流。 第五、傳統(tǒng)教學(xué)模式下，上課聽記與評價相對隔離，可以將現(xiàn)代信息技術(shù)與評價整合，可以

13、充分體現(xiàn)評價效果。如上課可將學(xué)生的問題、練習(xí)直接投影來引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考。 二、整合作用 第一、探究式數(shù)學(xué)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)模擬情鏡，而現(xiàn)代信息技術(shù)給它提供了可能。G.波利亞提出：數(shù)學(xué)有兩個側(cè)面，一方面它是歐幾里德式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，從這個方面看，數(shù)學(xué)是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)，但另一方面，創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)，看起來更象一門實驗性的歸納科學(xué)，數(shù)學(xué)的創(chuàng)新教育，更需要數(shù)學(xué)實驗、猜想.在數(shù)學(xué)實驗中，觀察、分析、對比、歸納、建立關(guān)系，處理數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用給數(shù)學(xué)實驗提供了可能。 譬如，使用幾何畫板這個數(shù)學(xué)教學(xué)軟件。該軟件功能強(qiáng)大，能方便地用動態(tài)方式表現(xiàn)對象之間的關(guān)系，既能創(chuàng)設(shè)情境又能讓學(xué)生主動參與，所以能有

14、效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使抽象、枯燥的數(shù)學(xué)概念變得直觀、形象，使學(xué)生從害怕、厭惡數(shù)學(xué)并樂意學(xué)數(shù)學(xué)。讓學(xué)生通過做，數(shù)學(xué)實驗去主動發(fā)現(xiàn)、主動探索，不僅使學(xué)生的邏輯思維能力、空間思維能力得到較好的訓(xùn)練，而且還有效地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和直覺思維，是目前數(shù)學(xué)教學(xué)中最為流行的輔助軟件之一。借助幾何畫板可以將抽象的數(shù)學(xué)概念形象化。如對“軸對稱“概念的講授，教師可以先利用幾何畫板制作一只會飛的蝴蝶，這只蝴蝶既能吸引學(xué)生的注意力，又能夠讓同學(xué)們根據(jù)蝴蝶的兩只翅膀在運動中不斷重合的現(xiàn)象很快就理解“軸對稱“的定義，并受此現(xiàn)象的啟發(fā)還能舉出不少軸對稱的其他實例。這時再在屏幕上顯示出成軸對稱的兩個三角形，并利用幾何畫

15、板的動畫和隱藏功能，時而讓兩個對稱的三角形動起來，使之出現(xiàn)不同情況的對稱圖形;時而隱去或顯示一些線段及延長線。在這種形象化的情境教學(xué)中，學(xué)生們一點不覺得枯燥，相反在老師的指導(dǎo)和啟發(fā)下他們會始終興趣盎然地認(rèn)真觀察、主動思考，并逐一找出對稱點與對稱軸之間、對稱線段與對稱軸之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上學(xué)生們就很自然地發(fā)現(xiàn)軸對稱的三個基本性質(zhì)并理解相應(yīng)的定理，從而實現(xiàn)了對知識意義的主動建構(gòu)。 第二、探究式數(shù)學(xué)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)對象的多重表示，而現(xiàn)代信息技術(shù)可以很方便地實現(xiàn)?，F(xiàn)代信息技術(shù)使數(shù)學(xué)概念、理論及數(shù)學(xué)問題容易地用數(shù)字的、圖形的、符號的、語言的等多種方式表達(dá).學(xué)生可以在這些表示法之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，既可以用

16、計算機(jī)或計算器的數(shù)據(jù)處理分析功能、作圖功能、可視性與動態(tài)顯示效果，又可以通過圖形的方法或數(shù)值的方法來探索數(shù)學(xué)，使得“多重表示與表示的互相轉(zhuǎn)換”這一重要的學(xué)習(xí)理論的實現(xiàn)成為可能。 第三、探究式數(shù)學(xué)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)教學(xué)要為學(xué)生充分展示數(shù)學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)展過程，展現(xiàn)思維過程，而現(xiàn)代信息技術(shù)可以給它提供可能?，F(xiàn)代信息技術(shù)的融入利于創(chuàng)設(shè)新穎的教學(xué)環(huán)境，教學(xué)模式將從以教師講授為主轉(zhuǎn)為以學(xué)生動腦動手自主研究、小組學(xué)習(xí)討論交流為主，現(xiàn)代信息技術(shù)可以把數(shù)學(xué)課堂轉(zhuǎn)為“數(shù)學(xué)實驗室”，學(xué)生通過自己的活動得出結(jié)論、使創(chuàng)新精神與能力得到發(fā)展.數(shù)學(xué)教學(xué)是思維過程的教學(xué)，但在傳統(tǒng)教學(xué)中教師并不能把握每個學(xué)生的思維過程，從而不

17、能給予及時反饋?，F(xiàn)代信息技術(shù)的交互功能則很好地解決了這個問題。以往運用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，學(xué)生在練習(xí)紙上整理數(shù)據(jù)，教師很難了解到學(xué)生整理數(shù)據(jù)的全過程，教學(xué)的實效性很難把握等結(jié)果.而現(xiàn)代信息技術(shù)的互動性，大信息量傳載功能正好可以解決這個問題，使師生及時掌握各小組整理的全過程，有利于學(xué)生在自己探索的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識與技能、數(shù)學(xué)思想與方法，同時獲得廣泛的數(shù)學(xué)經(jīng)驗. 第四、現(xiàn)代信息技術(shù)可以實現(xiàn)歷代教育家夢寐以求的理想目標(biāo)一個別化教學(xué)，它同也是探究式教學(xué)模式的目標(biāo)。由于多媒體課件的出現(xiàn)，計算機(jī)可以利用自己強(qiáng)大的處理數(shù)據(jù)的能力，實現(xiàn)內(nèi)容的切換和選擇，即可以被用來在同一教學(xué)內(nèi)容的不同教學(xué)設(shè)計間切換和選擇，也可以用來在同一數(shù)學(xué)對象的不同結(jié)構(gòu)側(cè)面的切換和選擇，同一數(shù)學(xué)問題的不同解法思路的切換和選擇。也就是說，教師可以利用計算機(jī)的這種快速切換和靈活選擇的功能，設(shè)計出多種授課方式，滿足各類學(xué)生的需要。現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，是教育面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的必然發(fā)展，是一種國際趨勢。數(shù)學(xué)教學(xué)中使用現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)該著眼于解決今天數(shù)學(xué)教學(xué)面臨的現(xiàn)實問題，同時在積累經(jīng)驗的過程中，不斷從教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式等方面深化改革，逐步設(shè)計未來在現(xiàn)代信息技術(shù)支撐