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信息技术与数学教学整合的实践与思考
作者：汤成军 陆广地
关键词：信息技术；数学教学；整合；创新
整合能帮助学生从一些繁琐、枯燥和重复性的学习中解脱出来，使他们有更多的机会动手、动脑、思考和探索，促进师生交流与合作，促进学生创新能力的发展。本文就此谈谈笔者的实践与思考。
信息技术与数学教学整合
的界定、作用与现实问题
整合的界定即在先进的教学理念指导下把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面地运用到数学学科的教学过程中，使各种教学资源、教学要素和教学环节，经过重组、重构、相互融合，在整体优化的基础上产生聚合效应，从而促进传统教学、模式的根本变革，以达到培养学生创新精神与实践能力的目标。
整合的作用整合的意义很大，具体作用如下：（1）能激发学生学习兴趣，调动多种感官，引发学生的求知欲；（2）能化静为动，突出教学重点，突破教学难点；（3）可以弥补传统媒体的不足，化抽象为具体；（4）能增加教学容量，提高课堂效益；（5）能优化练习效果，深化学生思维；（6）能创设悬念，进行互动学习，培养学生合作创新精神；（7）能创设教学情境，促进概念形成，展示知识发生过程，诱导自主探索，实现数学发现，最终提升教学效果。
整合实践存在的主要问题（1）将整合目的功利化。许多教师仍然跟着时尚走，因别人用而用，因上级要求用而用，不管什么课型，一哄而上，不问实效。（2）将整合与教学的关系肤浅化。仅仅将整合看作现代化教学的一种工具、手段或是更有效的信息技术学习方式。（3）将整合途径简单化。大多数教师停留在陈旧的观念阶段，仅仅将整合与CAI完全等同起来，充当“电子书本”放映员，从而造成容量过大，学生不适应。（4）人机不配套。学校软硬件条件及教师对信息技术的掌握和使用上差距大，具有开发教学资源技能的教师少，计算机和校园网在教学中应用率低，软硬件未更新，培训与评价机制相差很多。（5）技术与观念冲突。新时期的课堂教学倡导开放性课堂，合作性学习，而学生回答问题丰富多彩，这使得整合的实施和实际效果受到影响。
信息技术与数学教学整合的尝试
运用信息技术创设教学环境教学中我们使用“创景生成模式”，其流程图如图1。教师运用多媒体再现或创设具有具体生动的形象或场景，激起学生的真实情感，给学生以深刻的印象，促进学生全方位学习。利用信息技术创设问题情境，改善了学习环境，扩展了课堂互动空间，激发了学习兴趣，学生参与评价，提高了课堂时效，为广大师生所认同。通过创设直观情境，促进概念形成；创设动态情境，突破教学难点。这种教学模式要求教师先思考和拟定整合模式的设计原则，在情境创设中实现与教学整合，从而体现课改的一个重要目标——在教给学生存量知识的同时，正确引导学生的个性、兴趣、态度、情感和价值观。
开展数学操作实验训练数学发现智力源于动作，在实验中获得的知识在同化与顺应过程中，通过自动调节其内部平衡而逐渐完善。如果仅给学生以语言指导，不让学生实际动手操作，那么学生并不能很好地掌握数学概念和原理，更不能建立相应的认知结构。我们曾经使用几何画板和学生一起探究运动轨迹问题。如图2，C是圆A内一个定点，D是圆上的动点，求线段CD中垂线与半径AD交点F的轨迹方程。用画板演示，拖动主动点D在圆上转动或者制作点D在圆A上运动的“动画”按钮，跟踪点F，最后保留点F的轨迹。
学生通过分析可得其轨迹是一个椭圆，至于它是否正确，如何检验是传统教学的一个难点，如不经过检验，学生难以形成对轨迹的感性认识，无法看清问题的本质，即使开展变式训练，也难以达到发散思维训练的效果。此时让学生使用画板软件，亲手实践拖动点D，保留点F的轨迹，学生目睹了椭圆的切线，可以深入理解椭圆的第一定义，在此基础上进行一系列研究，如在CD上另取一个点G，探求点G的轨迹；探求CF的中点H的轨迹，问题的提出与解决激发了学生兴趣，学生开始自己提出问题，进行联想、类比和直观推理，若将点C拖到圆外，以上各题的轨迹会发生什么变化？在点FG上取一点K，其轨迹是什么？学生通过自己探究，会有许多新发现。
运用多媒体网络引导学生主动探究，提高能力网络学习实际上是一种在线学习，学生在教师的激励引导下，通过检索、学习、思考，将有关信息进行筛选组合，形成自己独特的见解，从而构建出自己的认知方式。网络学习必须体现教师、学生、教材和媒体四大要素的结构关系和功能的根本改变。网络学习为个性化学习和因材施教提供了可能，为实践加德纳的多元智能理论提供了环境，可以营造协作式的学习氛围，为学生提供相同问题的不同观点比较、分析和思考的条件，在集思广益的基础上深化理解和掌握知识。例如在讲授《研究性学习课题与实习作业：线性规划的实际应用》时，笔者要求学生上因特网了解线性规划的应用实例。在多媒体网络教室，师生通过自由预设、选择大范围的自由课件、积件，通过不断研究，将一些孤立的概念串联起来，建立假设，同时激活一些已有的知识经验，利用网络资源通过必要的实践，建立起这些知识所具有的内在联系，并验证假设。此外，我校数学组还构建了教学辅导网站，每个教师任教课程、任教班级一目了然，学生可以自由选择进入教师网站学习、检测、预习知识，还可以在BBS上留言，让全体师生解答或个别交流。主要栏目有“知识导航”、“课堂回眸”、“课外辅导”、“教学反馈”、“学生作品”、“学习论坛”、“我的酷站”等，通过网站，不仅激发了学生的学习兴趣，拓宽了他们获取数学知识的渠道，而且提高了他们搜集、获取、交流信息的能力，拓宽了获取知识的渠道，培养了学生的信息处理能力和社会交往技能。
对整合实践的思考
与教学整合要细化信息技术要与具体学科本身密切融合，目的整合（服从学科教学规律与要求）、主体整合（人机关系）、内容整合（增加时机）、过程整合（结合点）、手段整合（与常规配合）等都是不得不考虑的问题。要运用的教学理论为指导，要紧紧围绕“新型教学结构”的创建来进行整合，注意运用“学教并重”的设计理念进行整合教学设计，结合学科特点建构易于整合的新型教学模式。
与教师整合要优化整合对教师素质提出了更高的要求，无论是思想观念还是信息技能。教师要掌握和学习现代教育理论，促进教育观念转变，掌握现代最新的教育技术，提高驾驭课堂的能力。因此信息技术与教师队伍现代化要结伴而行，相得益彰，教师的信息技能必须按阶段、有计划、有主题系统化培训，包含四方面目标内容——思想理念目的、基本知识目标、基本技能的目标、综合应用的目标。整合的主题培训原则要从四方面考虑——因材施教原则、任务驱动原则、即学即用原则、活动反馈原则。
优化管理，全面推进整合信息技术与课程整合绝不是简单的融合，而是前所未有的问题，要求校长与教学管理部门进行宏观的设想与整体规划，对每一个环节进行细化管理与反思，并且及时调整，及时充实。
总之，信息技术与数学教学的整合为现代化教学提供了广阔的活动天地，促成了教学改革的深化，使教育教学领域发生了深刻的巨变，教学方法的策略化、教学手段的现代化、教学内容的信息化、教学操作的简捷化等将逐步成为现实。
参考文献：
[1]钟启泉，等.为了中华民族的复兴，为了每位学生的发展，《基础教育课程改革纲要（试行）》解读[M].上海：华东师范大学出版社，2001.
[2]陆广地，臧海澜.信息技术与理科教学整合的实践与体会[J].职教通讯，2005，（9）.
[3]何华兴.基于多媒体技术的数学教学情境创设[J].江苏教院学报（自科版），2004，（11）.
作者简介：
汤成军（1963—），男，江苏沭阳人，江苏联合职业技术学院宿迁经贸分院院长，党委书记，高级讲师，主要从事中等数学教学研究以及五年制高等职业教育的管理和体制创新研究。
陆广地（1969—），男，江苏沭阳人，江苏联合职业技术学院宿迁经贸分院副教授，主要从事中等数学课程与教学改革研究、初等数学竞赛的教学研究以及五年制高职教育史的比较研究。