資訊科技與高中數學課程整合的研究與實踐

2022-04-29 05:33:05 字數 3651 閱讀 3336

廣東省中山市五桂山學校陳粵懷

摘要: 本文主要提出了資訊科技與高中數學整合的途徑,結合具體的教學實踐,介紹了作者利用幾何畫板教學平台在數學教學中有效整合的嘗試。

關鍵詞:資訊科技、課程整合、數學教學、

要將資訊科技與高中數學有效整合,首先應該構建乙個適合教學的現代資訊科技平台,我用的主要是《幾何畫板》。實踐中我覺得它提供了數值運算、函式運算、平面圖形、函式圖象的繪製等強大的功能,它有簡單、易學、功能較強的功能。下面是我運用多**軟體整合高中數學教學作出的一些實驗和嘗試。

(一)利用資訊科技,創設情景、化靜為動,培養學生的好奇心和想象力

大家知道,好奇心和想象力是形成創造性思維的首要條件。因此我在教學時盡可能利用情景的創設,來激發學生的好奇心和想象力。例如,我在教學《空間物體的三檢視》時,運用資訊科技創設了這樣乙個情景:

運用《幾何畫板》和《立體幾何畫板》動態的呈現由若干個正方體擺成的乙個圖形。分別讓學生從左,從上,從正面觀察:我讓正方體組成的圖案在立體空間轉動,請同學們通過觀察,並適時的拿掉一些小正方體,讓學生說出想象中的三檢視,然後老師引導學生從直觀上加以理解!

其實同學們在實際生活中經常遇到過,可能從來沒想過為什麼,那麼創設了這樣的問題情景,就充分激發了學生的好奇心和想象力,使學生產生了學習興趣,產生了探求新知識的慾望,為形成和培養創造性思維提供了條件。

(二)利用資訊科技,通過做數學實驗綜合訓練思維能力和培養創新意識

直覺思維、形象思維、邏輯思維是數學學習必不可少的基本思維形式, 在教學過程中讓學生通過做「數學實驗」主動發現,主動探索,實現三種思維的結合,不失為一種很好的培養方法。

例如,我在教學高中《正弦定理》時,運用幾何畫板軟體在電腦上現場畫出乙個三角形,請學生用滑鼠拖動三角形任意乙個端點,自己觀察和發現:無論三角形的位置(橫放、豎放、斜放)、形狀(銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形)和大小怎麼變,讓學生觀察,,對同乙個三角形是不變的。最後自己得出正弦定理。

這樣的教學由於是學生自己實驗、觀察得出的結論,學生對該定理的理解和掌握比傳統教學要深刻得多,

例如:《函式y=asin(wx+ф)的圖象》一節,教師可先創設好演示軟體,告訴學生本節課的學習目標,對 w、ф、a 的不同值引起圖象的變化,再讓學生對w、ф、a 的值自由輸入,得出相應的圖象,再變換三個值的先後輸入順序反覆實驗、探索,學生很快發現規律。可以讓個人自己實驗,也可小組合作共同實驗,再互相交流、**,每位學生都親歷實 。

一些優秀的計算機軟體,如《幾何畫板》、《超級畫板》、函式作圖器,mathematical,excel及統計軟體等等,利用這些軟體提供的平台對高中數學相關內容進行教學,其效果是傳統教學無法比擬的,甚至是無法達到的。 例如,我在講授冪函式一節時,作了一次用《幾何畫板》上機教學的嘗試。由於冪函式圖象錯綜複雜,傳統的講授要列表作圖再歸納,費時費力,顯得蒼白與無奈。

而《幾何畫板》軟體畫圖簡易,方便快捷,事先教會學生軟體的基本用法(只需兩三課時),上課在微機室進行,一人一台電腦。首先,提出教學目標,第一階段是根據冪函式y=xα,指數的不同取值歸納出冪函式的圖象種類,第二階段是歸納冪函式性質。學生只要鍵入α的值,圖象立刻出現,一時間每位學生的電腦上都出現了五花八門的圖象 ,學生的興致非常高漲。

很快有同學發現指數取奇偶數,圖象是不同型別,接著,又有同學發現指數取小數(分數)對圖象的影響,等等。學生通過自已的探索,並觀察思考,印象深刻,回味久遠,教師只要稍加引導便較好地完成了教學任務。 按照新課程的理念,教師要轉變傳統的教學方式,由傳授知識者轉變為課堂教學的設計者,與學生一同學習的合作者,如何把握新課堂的教學,對教師提出了新的挑戰。

實驗過程其實就是乙個科學研究的過程、探索真理的過程。因此,數學實驗必然能更高效地培養學生的探索能力和科學創新精神,激發學生的好奇心,也更有利於學生的個性發展。與物理、化學、生物等實驗性學科不同,我們不能也不必依賴於實驗方法來學習數學,但完全可以用實驗方法去探索真理、發現真理。

以創新精神為核心的素質教育必然要呼喚數學實驗。

(三)利用現代資訊科技,化靜為動,進行課堂演示,突破教學重點、難點從而降低教學難度

傳統教學過程中教師通過黑板、教具模型、投影片等**展示的各種資訊,可由計算機加工成文字、圖形、影像等資料,並進行一些必要的處理(如動畫),將這些資料組合起來。課堂教學時,可以將計算機與大螢幕投影或電視連線起來,也可以在網路計算機教室中進行。 例如,在教學三角函式線時,傳統教學因較難展現其變化過程,從而造成學生對其不理解。

利用幾何畫板在計算機螢幕上輕鬆的應用動畫形式作出各種三角函式線,數形結合。把乙個較為抽象的問題單一化,降低教學難度。又如為了讓學生較深刻地理解三種圓錐曲線的定義及性質,可以讓學生利用幾何畫板做一次這樣的數學實驗。

學生可以通過自己製作三種圓錐曲線的影象,思考a,b,c的選取是如何影響曲線的形狀的?直觀而自然地記住,並不需要由老師像傳統教學中那樣滔滔不絕地講解,利用這種模式進行課堂教學,可以使抽象的數學知識以直觀的形式出現,能更好地幫助學生思考知識間的聯絡,促進新的認知結構的形成。不僅如此,運用資訊科技,降低知識理解的難度,培養嚴謹的思考習慣及求實的作風

例如:如圖, 直線y=x與拋物線y=x2-4交於a、b兩點, 線段ab的垂直平分線與直線y=-5交於q點. (1)求點q的座標;(2)當p為拋物線上位於線段ab下方(含a、b)的動點時, 求δopq面積的最大值.

(3)求qp中點的軌跡方程。

我曾試用計算機技術(幾何畫板),在電腦上動態地顯示軌跡形成的過程,這樣加深了學生對點動成線的理解和認識,同時揭示了軌跡問題的本質。當然,這一課不引進電腦輔助教學,學生也能求出軌跡方程,但對x的取值範圍沒有乙個準確的認識,通過電腦的動態演示,使學生清晰地看到應對x進行限制,引導學生明白要考慮x取值範圍的必要性和重要性。有利於培養學生嚴謹的思考習慣及求實的作風。

(四)利用資訊科技,利用計算機進行自主的**式學習

在資訊科技環境發展的背景下,以學生為中心進行合作學習,以問題共同解決、培養能力為中心並且強調終身學習的思想將深入人心。問題是數學發展的動力,現代數學教育更是強調要進行「問題解決」,在解決問題過程中鍛鍊思維、提高應用能力。而傳統的數學教育由於多方面的限制,片面強調了數學重視演繹推理的一面,忽視了數學作為經驗科學的一面。

現在,學生自主**的教學模式可以得到資訊科技的有力支援,已經有許多學生利用計算機軟體和圖形計算器自主地在「問題空間」裡進行探索和做「數學實驗」。

例如,在《概率》的教學中,有乙個**活動:「用模擬方法估計圓周率π 的近似值」,用計算模擬:向乙個正方形內畫乙個內切圓,然後向其中撒芝麻,由落在圓內的芝麻數目和正方形內的芝麻數目比來探求π 的近似值,學生積極探索問題的「做數學」的環境,學生完全可以利用它來做「數學實驗」,這樣就能使學生在問題解決過程中獲得真正的數學經驗,而不僅僅是一些抽象的數學結論。

(五)利用資訊科技,利用計算機進行知識複習和學習評價

提高學生完成任務的速度和準確性。這種課件教學內容的組織多按章節劃分知識點模組,同時提供文字、圖形、動畫和**影象,文、圖並茂。學習者可以自己決定進度,針對自身情況逐步深入地複習已經學過的知識內容。

另外,利用計算機資訊容量大的特點,可以做成一些智慧型題庫(如人民教育出版社的智慧型訓練系統),學生可以用它做題、複習知識。計算機還能同時測試答題者對於某些知識點的掌握程度,從而智慧型地調節題型、題量,並**調出相關知識點的理論講解,複習教學內容。教師也可以利用智慧型題庫隨意生成程度不同、內容不同的電子試卷,還可以記錄學生乙個時期(一學期或一學年)的測試情況,列出統計圖,發現問題,並有針對性地進行指導。

總之,數學課程與資訊科技的整合,改變了我們傳統的數學教育思想與教學模式。倡導和探索資訊科技和數學課程的整合,將複雜抽象的數學概念變得形象生動,提高了學生學習數學的興趣;對於發展學生的「資訊素養」,培養學生的創新精神和實踐能力,有著十分重要的現實意義。

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