1. 浅谈信息技术与数学学科的整合
浅谈信息技术与数学学科的整合
摘要：教育信息化是信息时代教育领域里掀起的一股新浪潮，而信息技术与数学学科的整合，简而言之，就是发挥信息技术的优势，注重挖掘其与数学学科的基本要素，探索两者间的共性特征，从共性特征上把握整合的结合点，使学生的素质得到更好的培养个提高。
关键词：信息技术；数学学科；整合；媒体；网络
《纲要》指出：“促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和失声互动方式的变革”；“充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”而就数学学科而言，重点是要真正解决学生认识能力和创新能力培养上的难点问题，解决学生在认知过程和创新过程中所必须要解决，而传统教学难以甚至是无法解决的能力培养问题。所以，要实现信息技术与课程的有机整合，就应当扬信息技术之长，克传统教学之短，直接瞄准学生的能力和素质的培养，作为教育信息资源实现信息技术与课程整合的整合点，加以攻关。
一、信息技术作为教师教授活动的主要媒体，通过创设信息化特殊情境而引导学生进行学习
在计算机软件和多媒体资料的帮助下，将被感知、被人知、被想象、被推理的事物及其发展变化的形式和过程，用仿真化、模拟化、形象化、现实化的方式，在教学过程中尽量表象出来。
一般说来，课件（courseware）就是专门为进行教学活动而设计的各种计算机应用软件，是文本、图形、图画、声音和动画等的集合体。包括用于控制和进行教学活动的程序，以及帮助开发、维护和使用这些程序的文档材料、附属的课本和练习册等。目前，人们通常用PowerPoint，Authorware，photoshop等多媒体编辑软件作为基本的技术平台来开发课件，其中Powerpoint最为简单实用。与传统教学相比较，课件的使用在为学生创造交互式学习环境的同时，能有效改善教学效果和提升教学质量。
在数学教材中，有一些图形、虚线框中的计算过程等内容主要设计意图是让学生理解知识的形成过程，但是这些都是静止的，不易让学生理解知识的形成过程。在教学过程中，可充分利用多媒体计算机的优势，把图片情境由静态变为动态，把知识形成的过程淋漓尽致地呈现在学生的眼前。
美国心理学家布鲁纳说：最好的学习动机是学生对所学知识本身的内部兴趣，兴趣是最好的老师。在数学学科方面，练习比较多，以往在实际教学中，会出现大小黑板一起上，擦了板书写练习的情况，这样大大减少了课堂练习容量，也给老师的工作增添了不少负担。这时就可以把预先拟好的题目运用电教手段，设置多种题型，全方位、多角度、多层次地突出重点，而且计算机还可以随时将学生的学习情况反馈给学生、教师。例如：学生回答正确时，计算机可以马上亮出正确答案并会发出表扬：“你真棒！”、“真是个聪明的孩子！”、“真没想到这道题你也能做对！”、“你有这么大的进步，老师真为你感到高兴！”等，学生看了以后自然很高兴，更加举盎然了；如果答错了，计算机也会及时提醒学生：“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟！”、“太粗心，细心点！”、“其实你能做对，再想想！”、“是不是有点累了，休息一下再做吧！”等。运用各种激励语言启发学生认真动脑，及时的反馈使学生能及时了解自己的学习情况，促使学生自我激励，以不断获得独立发现问题的愉快体验。、
以上正是利用了信息技术的优势，才使学生更为深刻地理解知识，并掌握、巩固知识，而使这些都是传统教学所无法做到的。
二、使信息技术成为学生“劳作（work）的工具而进行的学习”
信息技术对人类最重要的影响，是通过信息网络化来体现的。在网络环境下，构建军以学生为主体的教学模式，发展学生的认知能力和创新能力。、
关注人是新课程的核心理念。孔子说：“知之者莫如好之者，好之者莫如乐之者。”所以课堂上学生装是兴高采烈还是冷漠呆滞，是其乐融融还是愁眉苦脸，学习态度是积极还是消极，学习信心是强还是弱，这些都不得不必须要求教师用“心”去关注。现代教育技术的发展，网络教学环境是变革旧教学模式，建立以学生为主体，教师为主导的新教学模式的有效手段。
德国戈特福里德.海纳提出：“教师凡欲促进他的学生的创新能力，就必须在他们班上倡导一种合作、社会一体的作风，这也有利于集体创新力的发挥。”在网络环境下进行教学，学生在教师创设的“教学情景”下，利用教学设计中的资源或教师指定的因特网上的资源，通过主动参与操作实现人机交互，调动学生自主学习的积极性和主动性，培养学生获取和加工、处理信息的能力和创新能力，学生在协作学习和合作学习中通过讨论、帮助等学习过程，不断发现、、探究知识的意义。这样学生在学习过程中是知识建构中和积极参与者，使学生的主体地位得以真正落实。作为一名教师，就要使学生在学习过程中充分发挥学生的主动性，能体现学生的创造精神；要让学生有多种机会在不同的情景下去应用他们所学的知识；要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成客观事物的认识和解决问题的方法。
在传统的数学教学中，信息来源单一，主要途径是统一的教材、实物教具、实物学具。教材中的信息量极为有限，一个知识点只能提供一个例题或几个图形，且几年不变，信息容易过时和脱离学生生活实际；教师的实物教具制作麻烦，时间花费较多，数量必然有限，精确性也较低，造成教师工作效率低下；学生自制学具更加有限，且学具难以资源共享。因此传统教学环境下对学生主动建构所需要的信息的数量和质量的提供都是远远不够的。
为此，我们可以尝试通过国际互联网这个世界性的知识信息库，通过中学生能够掌握的网页浏览与上传、下载技术，改变信息来源，为学生学习数学提供了丰富多彩、具有强烈时代感、真实感的素材，有效提高信息的数量和质量，成功地为学生的自主建构提供了可能。这些信息是可以及时更新、增值的，即学生可以通过上传新的信息和有创意的作品而丰富信息库。在“轴对称图形”的教学中，教材只提供发三幅例图：枫叶、蜻蜓和天平。如果只依靠教材，感性材料的数量是绝对不够的，容易引起学生对“轴对称图形”的片面理解，且教材中的天平并不是学生生活中所常见的天平，缺乏时代感，难以与学生已有经验产生联系。而运用现代信息技术，从网上寻找资料，则轻而易举地解决了上述问题。像老师这就可以在互联网上下载非对称图形和对称图形。图片范围可以有航空、航海、植物、人物、动物等，都是学生日常生活或电视节目中常见的。把这些图片制作成网页，让学生自由浏览、搜索、比较、分析。他们根据学生目标先观察杂乱无章的图片，再使用软件中的仿真搜索引擎输入关键字“对称图形”，观察电脑从诸多图形中搜索出来的对称图形，集中认识“轴对称图形”的特征。通过对大量轴对称图形的观察和分析，学生深刻地认识到“对称图形”、“轴对称图形”的特征，这样就完整、全面地理解“轴对称图形”的含义，既很好地发挥了学生的主动性，又使学生成为了信息的提供者。
传统教育比较强调聚合思维（集体思维、求同思维、正向思维），很少注重发散思维（求异思维、逆向思维、多向思维）的培养，影响学生的求异求新精神的发展。网络环境下的教学重视“情景设置”、“协作学习”的学习环境和资源配置，学生在网络环境下，主动参与，人机交互，通过动脑、动手、动口亲身参与协作教学过程。发现、探索学习，开拓了学生思维空间，突出了学生在学习过程中的主体地位，学生的发散思维可以充分得到发挥，为创造人才的培养提供理想的途径。
总的来说，未来的教育技术必将是以信息技术为基础的教育技术。信息技术与数学学科的整合无疑在信息时代中占主导地位，作为数学老师，我们必须抓住这一机遇，积极主动地学习更多计算机知识，充分利用现代信息技术，在有效调动学生的学习兴趣和积极性的同时，使学生的素质和能力得到更一步的提高。而这一切都需要我们付出巨大的努力去实践、总结，这样才能实现信息技术与数学学科的整合。
参考文献：
（1）黄甫全 试论信息技术与课程整合的基本策略 华南师范大学教科院课程与数学系
（2）中国教育报 2001年12月2日
（3）张翠平、周广忠 多媒体手段与数学课堂教学 2001年12月
（4）教育部文件 中中学信息技术课程指导纲要（试行）
2. 如何将信息技术与数学教学整合
所谓信息技术与数学教学整合，我认为是指在教学过程，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和教学内容有机结合，以实现教学目标，完成相应教学任务的一种新教学方式。作为一种现代化教学手段，信息技术利用文字、实物、图像、声音等多种传媒方式向学生传递信息。它不仅能充分调动学生积极性、激发学生的求知欲、活跃学生思维、拓展学生想象力，而且作为教学信息的传输渠道与载体，其容量大、效率高、节省教育投资，使其成为目前教学技术手段主流的原因。
教育 家陶行知先生也曾说过：“与时代俱进，才能做一个长久的现代的人。”也就是说，我们的人民要与时俱进，不断创新。我们的教育更是应该这样，才能满足时代的要求。如今，我们又迎来了新课改，新课改倡导信息技术与学科教学整合。所谓信息技术与课程整合，就是将信息技术与学科教学融为一体，把信息技术作为一种工具，改变传统的教学模式，提高教学效率。如何将信息技术整合到数学教学中来，让数学课更加生动，有趣、有效，这是课改中的一个热门话题。下面就数学课与信息技术的整合，谈谈自己的粗略的看法。
一、换位教与学
我们知道，所谓的学科有机“整合”，其核心就是要我们把现代教育技术融入到小学数学学科的教学中去，在教学实践中合理的运用信息技术手段得到文字、图像、声音、动画、视频、甚至三维虚拟现实等多位信息用于课件制作，充实教学容量，丰富教学内容，运用教学方法更加多样，更加灵活。所谓的学科整合，决不仅仅是简单的将信息技术作为一种教学手段与传统的教学手段想叠加，更不是仅仅使用几张幻灯片，用一用事物投影，而是将信息技术真正的为教学服务。实现学生的学习过程交互化；学习环境的时代化，全球化。
课堂上，学生面对电脑，在强化了演示作用的同时，更加大了互动作用的发挥，从而有效的促进了师生在教与学双边的活动。在这一互动中，又涵盖了以下三方面的互动：
1、师与生之间的互动
由于有了信息技术平台的支持，使得教师与学生之间的互动交流，变得简洁明快，如：教师希望引导学生发现三角形面积公式的推导过程，教师用学具演示时，强调学生不要讲话，仔细看老师动手操作的演示，可是课堂上还是有学生注意力不集中，心不在焉；可当老师说，看电脑时，全体学生的注意力都放在了电脑屏幕上，认真看课件的演示，从而明白了平行四边形面积的一半就是三角形的面积。在结合教师说明的同时，使学生很快找到了感觉，快乐的情绪自然表现出来。
2、师与电脑的互动
教师在操作电脑时，由于做了充分的准备，所以操作起来轻车熟技，而电脑教学程序的设计则更有利于学生的学习活动和教师的教学指导。老师在操作过程中的自信、自如，更是有效地促进了教学活动的发展。
3、是生与电脑之间的互动
学生从电脑课上学到的信息技术技能，能在这样的课堂学习中得以运用和展示，促进了学生与老师之间的互动。课堂上，教师设计的一组练习题，让学生自己选做，答题完毕后，可以看看自己的成绩。当成绩单跳出后，可以从中看到相关信息：有对、有错，还有错的原因，有对高分数成绩的表扬，也有对低分数成绩的鼓励。这样有效得促进了学生在练习过程中的思考热情。
二、高效运用信息技术，生活中感悟数学。
我们知道，数学教学必须注重从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发，为他们提供观察和操作的机会，使他们感兴趣。比如教学《年，月，日》教学中，首先应该抓住学生年龄特征，利用课件中的时间小精灵来引出时间的重要性，引发小学生的强烈的兴奋感和亲切感，营造积极活跃、向上的学习氛围，为学习新知创设良好的情境。
为突破教学由于地域、时空等因素的局限，利用课件把相关的影视资料、动画、图像巧妙的加以组合，在教学中播放，有利于学生跳出书本的局限，拓宽知识面。如"元、角、分的认识"和"千克、克的认识"，是小学数学教材中学生比较难掌握的学习内容。教学中创设一个"虚拟现实"-超市情境。"超市"里琳琅满目的商品，分为学习用品区、生活用品区、儿童玩具区、食品区等。这些都让学生兴奋不已，极大激发了他们强烈的参与欲望，迫不急待地想在网络中做"顾客"。根据电脑显示，学生可以自己充当售货员，点击食品到秤上去称，然后根据单价算出金额。也可以是"顾客"，自由地去花钱购物，将手中的钱计划着去用，学习热情空前高潮。其间，学生主动参与互动，得以充分展示，每个学生自然地把所学的知识与生活实际，通过信息技术紧密地整合在一起，缩短了教材内容和生活经验之间的距离，既提高了学生解决实际问题的能力，又提高了课堂教学效率。
三、利用多媒体，激发学生的兴趣。
我运用多媒体技术导入新课，能全方位、多角度地激发小学生的好奇心与求知欲，是他们产生学习的动机。在我《数字与编码》一活动课时，从网络上搜集的有关编码的图片制作成一段影片，再加上效果和音乐，呈现在学生面前。这样激发了小学生的求知欲，使他们对数字与编码之间的联系充满了浓厚的好奇心。这样的引入激发了学生的兴趣，使他们产生了学习动机，明确学习目的。
1、让信息技术成为激发学生数学学习兴趣的金钥匙
有些学生认为学习数学是一件很枯燥的事情，对数学的认识仅仅停留于乏味的计算，对数学没有学习兴趣。数学课程标准强调数学要与自然及人类社会的密切联系，让学生了解数学的价值，增进对数学的理解和学好数学的信心；具有初步的创新精神和实践能力，在情感态度和一般能力方面都能得到充分发展。我们可以借助信息技术，网络媒体让学生从书本上学习数学知识扩展到从生活中获取相关信息。网络资源图文并茂，信息量大，获取信息便捷快速而深受学生的喜爱，如果能有效的运用网络等信息技术手段将能增强学生的学习兴趣，学生将乐于去了解数学，学习数学。
比如在教学“轴对称图形”的时候，我带领学生进入轴对称图形的专题教学网站，专题网站里含有丰富的资源，轴对称的建筑物、植物、动物、工具还有各种漂亮的轴对称剪纸、窗花，学生们被这些信息所吸引，不仅对轴对称有了感性认识，而且对轴对称图形产生了进一步探究的欲望。网页中把实物图抽象成数学图形，配合一些揭示轴对称的图形本质的动画演示，学生学习又从感性认识提升到理性认识，从而认识轴对称的相关概念，提高数学思维能力。在整个学习的过程中，学生自主学习，自主探索，不仅学到了数学知识，而且拓宽了视野，了解了社会，了解了自然，更增强了学习兴趣，培养了学生的自主学习的能力。在教学过程中，学生自己动手搜索，发现了轴对称图形在人们生活中美妙的作用，了解到生活中数学无处不在，体会到数学的应用价值，知道学好数学的重要性和现实意义，而且通过搜索，提高了学生的实践能力和观察、分析数据的能力。
教学中，我们要注意适当的选择适合信息技术与数学教学整合的内容，不能什么都用网络等信息技术，而且还要注意信息技术在数学教学中的有效性，有时教师可以适当搜索好内容，以便学生在有限的时间内更好的学习，避免无效地收集信息和受到无意义的信息的干扰。
2、让信息技术成为提高学生数学思维能力的催化剂
《数学课程标准》明确指出数学教学要使学生能够掌握解决问题的一些基本策略，体验解决问题策略的多样性，发展实践能力与创新精神；学会与人合作，并能与他人交流思维的过程和结果；初步形成评价与反思的意识。利用信息技术创设新颖的教学环境，将课堂教学从以教师讲授为主转为以学生动脑动手自主研究、小组学习讨论交流为主；利用信息技术把数学课堂转为"数学实验室"，使信息技术的运用成为学生学习过程的有机组成部分，从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用的技能。学生通过自己的活动得出结论，创新精神与能力得到发展。
比如教学《年、月、日》，目的是使学生认识时间单位年、月、日，知道大月、小月、平年和闰年，知道各月及平年、闰年的天数，初步学会判断某一年是平年还日闰年的方法。教学时，我先让学生通过计算机呈现的日历来探究每个月可能有多少天，学生在小组活动中可以选取不同年份来发现探索出大月、小月的天数，并且由此认识平年和闰年的概念，学生可以从网络中查找资料了解为什么要设立闰年和平年，并且由此在小组内来归纳判断闰年的规律，全班交流，并且全体学生可以通过网上万年历这个小程序举例验证这个规律的正确性，最后在了解了年、月、日之后，学生可以自由地上网查找各种历史资料，结合所学知识，小组内用ppt制作成电子演示文稿，发送给每位同学进行交流。这是一节数学与信息技术整合的实践活动课，在数学教学的过程中，我只告诉学生一些平年、闰年等名词，没有告诉学生一个概念的内涵，更没有告诉学生一条规律。学生借助信息技术激发了思维，有助于学生探索发现，合作交流，在整个过程中自主地完成信息的收集，转化和发布。这一探索过程是常态教学所实现不了的。课堂由贫乏无味的概念课程转化为有趣的探索过程，课堂气氛达到高潮，每个人都俨然一个小数学家，在介绍自己的新发现，或倾听或参与探讨。思维的丰富性导致了方法的多样性和创新性，最终促使学生深刻的理解了知识，促进了创新能力的发展。学生在教师的积极指导下利用信息技术勇于创新，学生自己找到的方法，无比喜悦，体验到成功的快乐。
数学教学还可以借助于信息技术延伸到课外，利用信息技术进行探究性课题的研究。比如在校园网或教师的个人主页上，公布研究的数学课题。在老师的指导下，整理自己的成果，写成小论文或者演示文稿在网上发布。运用信息技术进行与小学数学拓展型课题的整合，使学生的学变得更为主动。他们在交流研讨中，不仅学习他人的研究成果，而且对自己所研究的成果有喜悦感，成就感，同时感受到与他人讨论、探究的乐趣。
3、让信息技术成为提高学生数学运用能力的助推器
数学教学中，巩固性练习是学生掌握数学知识和形成能力的重要保证。练习既要讲究精练，又要有一定的量，同时要及时反馈，帮助学生建立完整的知识体系，达到举一反三目的。教师利用信息技术设计形象生动的练习，激发学生的学习动力，增强学生学好数学的欲望。
例如我在教学《口算除法》时，进行了有益的尝试。按照过去的常规教学方法，在新知识的巩固练习中，我还要安排学生做课本上的习题，或者再布置一定数量的卷面作业，要求学生同一时间完成，从大多数学生出发这自然是合理的，但是，怎么同时解决理解能力较强的学生个体需求和关注理解能力较慢的学生呢？传统方法往往只能限制发展快的，牺牲发展慢的，采取所谓“一刀切”的办法。利用计算机网络进行学习就不一样了，学生利用计算机随机习题库，进行了5分钟的练习。结果是做了8－20题的有4人，21－35题的有8人，36－60题的有27人，61－74题的有7人，平均每人做30题。可以看出，反应快和反应慢的学生做题速度相差是10倍，这种练习形式，题目随机出示，相邻的计算机出题均不相同。学生每做完一题，计算机紧接着出下一题，这样有了竞赛的意味。学生做正确了，计算机作出“正确”的反馈，做到一定数量的就播放几帧动画以示鼓励。做错了，计算机又做出提示纠正的反馈，遇到障碍还以查询相应知识。学生的学习过程完全是自主进行的，做8道题的学生没有压力，觉得轻松愉快，做了74道题的同学意犹未尽，全体学生兴致勃勃，都在各自原有的基础上得到的提高。同一目标段的学习内容，学生还可以多次重复选择，由于系统设置是随机出题，学生面对的是知识难度相当的不同题目，这既避免了学生学习过程中可能产生的厌倦情绪，又可以使学生对已经获得的内部经验性信息进行有益的复读，从而促进他们将知识内化为技能。数学巩固中借助信息技术的手段为适合不同类型的学生学习，为不同能力的学习者提供不同素材，不同机会，满足了不同层次学生发展的需要，真正做到了因材施教。
总而言之，二十一世纪，是数字化信息时代，是充分展示学生品质的时代，数学的课堂教学要适应时代的需要，在课堂教学中，形成把书本知识与社会信息通过电脑有机的结合，从而实现传授知识与自我探索知识的教学理念和教学模式。未来数学教学与信息技术的有机结合，给课堂教学带来从形式、内容到教学模式的变革。教师只要适时、适度、适当地运用新的教学媒体，改革传统的教学方法，把学生置于教学的出发点和核心地位,应学生而动,应情境而变,课堂就能焕发出勃勃生机。