信息技术与中学数学课程的整合

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1、韩 山 师 范 学 院成人教育学生毕业论文（2009届）（英文）Information technology and the integration of secondary school mathematics curriculum 系别： 数学与信息技术系 专业： 数学与应用数学 教学点 揭东 姓名： 林籽红 学号: 题目（中文）信息技术与中学数学课程的整合指导教师： 张 磊(硕士) 韩山师范学院数学与信息技术系制诚 信 声 明我声明，所呈交的毕业论文是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果.据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

2、，我承诺，论文中的所有内容均真实、可信.毕业论文作者签名： 签名日期： 年 月 日摘要随着信息技术的发展及电脑的普及，以计算机和网络为核心的现代技术与传统的教学媒体有机结合的辅助教学正走进课堂，构建起新的教学模式.信息技术正以其鲜明的教学特点、形象生动的教学情景，使教学形式更加多样化；带给学生足够自主的空间、足够活动的机会.本文基于信息技术在数学教学中的应用，探讨了信息技术与中学数学课程的整合问题，提倡多媒体信息技术与中学数学教学改革有效结合,相互促进，共同发展.关键词：信息技术；中学数学；整合AbstractWith the development of information techno

3、logy and the popularity of computers, computer and network as the core of modern technology with traditional teaching organic integration of the media in teaching are into the classroom, build a new teaching model. Information technology is its distinctive characteristics of the teaching, vivid imag

4、e of the teaching scenario, the more diverse forms of teaching; give students sufficient autonomy of space, enough activities. Based on information technology in the teaching of mathematics, information technology and explore the secondary school math curriculum integration, promote multi-media info

5、rmation technology and secondary mathematics teaching effective combination of reforms, mutual promotion and common development. Key words : Information Technology, High School Mathematics, Integration目 录 1.引言（1）2.信息技术与中学数学课程整合的本质（1）2.1信息技术的概念（1）2.2数学课程的意义（1）2.3整合的定义（1）2.4信息技术与中学数学课程整合的本质（2）3.信息技术在中

6、学数学教学中发挥的作用及应用（2）3.1信息技术的应用有利于体现数形结合的数学思想方法（2）3.2信息技术的应用有利于突破教学难点（3）3.3信息技术的应用有利于动态的显示给定的几何关系（3）3.4信息技术的应用，可以激发学生的学习兴趣，引导他们的积极思维（3）3.5信息技术的应用有利于再现知识的发现过程，培养学生的创新精神（4）3.6信息技术的应用，可以引导学生自主探究，实现知识建构（4）3.7信息技术的应用有利于挖掘网络资源，扩大师生的信息面，提高学生学习的质量和效果（4）4.信息技术与中学数学课程整合需要注意的问题（5）4.1教师教育理念的转变（5）4.2处理好“电子板书”与“黑板板书”

7、的关系（5）4.3处理好形象的直觉推理与严谨的逻辑推理的关系（5）5.整合效果的评价机制（6）6.结束语 （6）参考文献 （7）致谢 （8）信息技术与中学数学课程的整合1.引言人类进入二十一世纪后，信息技术迅速发展，引起了整个社会生产、生活方式的变革，并成为拓展人类能力的创造性工具.现代教育要跟上时代发展的潮流，必须加强信息技术与其他课程的整合.发展素质教育已成为当今教育界的共识，教育信息化的推进把普及中小学信息技术教育提到了日程上.信息技术与课程的整合，是普及信息技术教育的关键.“课程整合”已成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点，信息化社会提出了新的人才标准，也向数学课程的教学提出了

8、新的要求，信息技术与中学数学课程的整合已经势在必行.随着数学课程自身发展的需要，应以更为包容的目光看待信息技术，信息技术与数学课程整合的目的是促进信息文化环境下的数学课程建设，以更好的实现基础教育的根本目标.新世纪，新挑战，随着以多媒体技术为核心的信息技术的不断发展，以信息化推动教育现代化已经不再是一句口号，信息技术已被广泛应用到学科教学中，对教师教学方式的改变、学生学习方式的改变，提高课堂教学效果，起到了有力的促进作用.教师运用现代多媒体信息技术对教学活动进行创造性设计，发挥计算机辅助教学的特有功能，把信息技术和数学教学的学科特点结合起来，可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化，有利

9、于充分揭示数学概念的形成与发展，数学思维的过程和实质，展示数学思维的形成过程，使数学课堂教学收到事半功倍的效果.本文将结合信息技术与数学课程教学方式的整合问题，做一些初步的探讨.2.信息技术与中学数学课程整合的本质2.1信息技术的概念信息技术信息技术是指信息产生、加工、传递、利用的方法和技术.随着人类对信息处理方式的变化，特别是计算机技术和网络技术的成熟、发展，信息技术有了根本性的革新.信息技术所带来的学习方式上的变革使它成为课程整合的一个切入口，而课程整合为了实现它的时代目标也选择了信息技术为依托.2.2数学课程的意义数学数学是研究空间形式和数量关系的科学.数学能够处理数据和信息,进行计算和

10、推理，可以提供自然现象、科学技术和社会系统的数学模型.它是学习和研究现代科学技术的基础；它在培养和提高思维能力方面发挥着特有的作用；它的内容、思想、方法和语言已成为现代文化的重要组成部分.2.3整合的定义整合教育领域中，所谓的整合，首先是相对于分化而言，这包括学校教学系统中要素、成分的分化；其次，它既涉及宏观上的学校教学系统中学生、内容的要素，同时也涉及微观上的认知、情感、技术、需要、兴趣、意志、以及知识的各个系列等要素的成分；最后，整合是一个过程.2.4信息技术与中学数学课程整合的本质信息技术与课程整合，不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教师教学的演示工具，而是要实现信息技术与学科教学的“融合

11、”.它要求突出作为整合主动因素的人的地位，并且要实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实世界之间的融合.将信息技术运用于数学教学中，不但弥补了传统教学中的不足，而且还可以提高教学效率，同时也培养了学生的信息技术技能和解决问题的能力.信息技术不但可以给学生扩充更多的知识、信息，而且无尘化教育可以使学校的教学环境有很大的改善，增进教师和学生的健康.信息技术与数学教学的整合，是教育面向现代化、面向世界、面向未来的必然发展，是一种国际趋势.数学教学中使用信息技术应该着眼于解决今天数学教学面临的现实问题，同时在积累经验的过程中，不断从教学观念、教学内容和教学模式等方面深化改革，逐步设计未来在信息技术支

12、撑下的全新的数学教学.3.信息技术在中学数学中发挥的作用及应用3.1信息技术的应用有利于体现数型结合的数学思想方法高中解析几何是综合运用代数和几何知识的一门综合性的学科，其特点之一是数和形的紧密结合，即利用方程的性质来研究相应的几何图形的特点，使几何图形及其研究实现了代数法.反之，如果给代数问题以几何解释，那么可以理解代数问题的直观意义，解析几何的另一个基本特点是把曲线（包括直线）看作是按一定的几何条件运动的集合，以运动、变化的观点来研究它的性质，所以具有数形结合的思想.运动变化的辨证观点是学好解析几何的关键.把信息技术应用于解析几何教学，可以在教学过程中充分揭示教学内容中内在的辨证关系，逐步

13、使学生养成运用上述思想和观点去分析和解决问题的习惯，从而深刻地理解和掌握教学内容的实质.基于此，应主动有效地设计出“数、形动态”的演示特点，赋予它特有的魅力.即能够迅速改变变数，同步达到屏幕图形的变化，或屏幕图形的渐变；窗口同步显示变数的变化，并且演示过程可以根据需要进行控制，演示速度可任意调整；可以随时看到各种情形下的数量变化或不变，图形的动或静，把数和形的潜在关系动态地显示出来.这样教师根据呈现的内容有针对性地加以讲解或组织讨论，引导学生根据内容提出的各种变数来观察、验证、对比、寻找一般规律和特殊属性.使学生能加深对几何图形的感知，敏锐地抓住变化特征，真正地将现代科技应用于辅助教学.例如：

14、线段的定比分点概念的教学，对此概念的学习主要是要引导学生深刻的认识到定比分点概念的成因是为了有效地确定线段的唯一分点P的位置，和引入值的意义，即在直线、线段上唯一分点P使得有向线段的比值与实数对形成了一一对应的关系，进而理解定比分点的实质是通过线段的比“代数化”来确定P点的位置.可让学生积极寻找、分析、修正各种解决问题的方案.设计思路：在屏幕上显示有向直线l，在l上设置两固定点P1、P2和一个动点P，开设变化值窗口，对于特殊点的位置，如P1、P2点，预先设置对应值（0及不存在）.动点P可用鼠标拖动，动态显示时，窗口同步显示相应数值.拖动的速度可自由控制，可快可慢，可停留于某个点.学生可亲自动手

15、演示操作，使直线l各种特殊点：P1点、P2点、P1P2的中点、P1P2的各种内分点、外分点等的位置与值的关系显露出来.这样分点变化引起线段的比的变化特征，确实是直观、明显、连续、完整、精确的显示出来了，充分地揭示了“形”（线段）与“数”（线段比）的一一对应关系.3.2信息技术的应用有利于突破教学难点这种精巧的构思辅助教学的方式既是进行验证、探索的极好工具，又是创设“情景”的好帮手.它使数学课程的许多内容推陈出新，教学面貌焕然一新，能够让重点善于把握、难度容易突破、关键易于掌握.例如：在上抛物线的定义这个概念之前，我们认真研究了三个问题：教材是怎样引进概念的，怎样扩展内容的 ；怎样设计具有启发性

16、的问题，引导学生积极探索新知识；怎样有效组织获取知识过程的教学.因此，对此课件的设计着力于展示概念的形成及发展过程，揭示抛物线的本质属性.对此概念的学习主要是引导学生形象地认识到抛物线的概念的成因，即其是由到定点的距离与到定直线的距离相等的点组成的集合.其设计思路大致如下：先设置一定点及与该定点有一定距离的定直线，然后截取一段段长度不等的线段，作为“距离”d，作出以该定点为圆心，以该距离d为半径的圆，此即到该定点距离为d的点的轨迹；再作出与该定直线平行，且到定直线距离也为d的两条直线，此即到该定直线距离为d的点的轨迹上的一点；不断变换线段的长度，即改变d的大小，就可得到不同的点，将这些点连接起

17、来，就是抛物线的图形.即为符合到定点的距离与到定直线距离相等这一条件的点的集合.可以通过动画显示得出该轨迹的形成过程，由此可引出抛物线的轨迹图形.3.3信息技术的应用有利于动态的显示给定的几何关系例题的教学设计着力于萌发解题的灵感，启迪良好的思维策略.且有助于让学生领略数学的美感，激发学习的兴趣.在立体几何的教学中，利用信息技术就能够动态地显示出给定的几何关系.例如：四边形ABCD是正方形，PA面ABCD，则图中七个平面中,有几对平面互相垂直？设计思路：这道题大部分学生都可以找到部分互相垂直的平面，但是要把所有互相垂直的平面都找出来并不是一蹴而就的事，因此，根据立体几何中判断两平面互相垂直的定

18、理“如果一个平面经过另一个平面的一条垂线，那么这两个平面互相垂直.”在设计过程中首先先依次显示图示中能与已知平面垂直的线段：PA、AB、AD，再显示CD、AB，最后显示BC、BD，边显示这些线段，边分析该线段所在的平面分别垂直于哪些平面，将这些平面分别用不同的颜色动态的显示出来，就可清晰的判断出哪几个平面互相垂直了.最后，再排除掉重复的，就可以得出正确的答案.3.4信息技术的应用，可以激发学生的学习兴趣，引导他们的积极思维爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师.”没有兴趣，学生主体参与的活动将是勉强的.而多媒体教学可以利用计算机技术集文字、图形、动画、音频、视频、投影等媒体技术，集光、形、色于一体，

19、直观形象，新颖生动，能够直接作用于学生的多种感官，激发学生的学习兴趣，使表现的内容更充实，更具有吸引力.因此在展示问题时，适度运用多媒体，或把重点、难点的内容设置成醒目的颜色，或让固定的几何图形运动起来，提供丰富的感知信息，可以刺激学生的视觉和听觉，激起他们的学习兴趣，促进他们积极思考.例如：教学圆柱、圆锥、圆台及它们的侧面积一章时，可用几何画板制作分别以矩形的一边、直角三角形的直角边、直角梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴，其余各边旋转一周的动态过程，让学生观察这一过程以及这样旋转一周而成的面所围成的几何体，从中抽象出圆柱、圆锥、圆台的本质属性，形成概念.还可利用几何画板将几何体的切割、移

20、动、重叠、翻转等形象生动地展示给学生，并辅之以必要的解说，帮助学生形成立体空间感.通过动画模拟，解除了传统教学中学生凭空想象、难以理解之苦，他们积极思维，寻找图形中的内在联系和进行公式推导的能力将大为加强.3.5信息技术的应用有利于再现知识的发现过程，培养学生的创新精神数学教学中要培养学生的创新精神，有效的途径之一就是再现数学知识的发现过程，让学生在已有的知识基础上，猜想结论，发现定理和结论，培养学生独立思考的能力.例如：三角形内角和的教学，可用几何画板先画出任意三角形ABC，再度量每一个内角的度数并求他们的和，学生发现他们的和为1800，然后让学生任意拖动其中的一个顶点，使三角形ABC的形状

21、发生改变或位置发生变化，学生发现每个内角的大小虽然发生了改变，但是他们的和还是1800，并且将刚才的数据列成表格，便于进一步比较与发现规律.于是学生可以猜想：任意三角形的内角和都为1800.最后引导学生用已有的知识来证明自己的猜想是不是正确的.同样用几何画板将三角形的其中两个内角通过割补与另一个角构成一个平角，通过演示，再次展示定理的发现、证明过程，这样可以逐步培养学生的创新意识与创新精神.3.6信息技术的应用可以引导学生自主探究，实现知识建构信息化教学主张把学习的主动权交给学生，让学生在自主探究中实现知识建构.教学中，我们要鼓励学生自主地操作、尝试、交流、讨论、质疑、解惑，把问的权利交给学生

22、，把讲的机会让给学生，把做的过程放给学生，尽可能多地给予学生自主探究的时间和空间，彻底改变过去那种灌输注入式的教学模式.必须改变只着眼于学生知识的积累，以掌握知识的“量”的多少来判断教学质量的高低，而忽视使学生从数学知识的内在联系上把握数学知识结构的现状.在教学时，充分发挥信息技术的优势，可用来展示知识脉络，能有效地帮助学生构建数学知识结构.例如：在立体图形体积计算的总复习时，根据各种立体图形体积计算公式间的内在联系，设计了一个课件来表现立体图形的体积计算的推导过程和它们之间的关系.长方体的体积公式是用实现的方法推导出来的；正方体又可以看作是长方体的一种特例，它的体积公式不难得出；圆柱体的体积

23、公式是将圆柱体转化为一个近似的长方体而推导出来的；圆锥体的体积的计算公式又是以圆柱体的体积公式为基础而推导出来的.课件的形式显示了教材中的立体几何知识结构和知识之间的内在联系.在这里，运用信息技术给学生提供了一个脉络清楚的知识结构.教师在教学时利用语言把知识之间的联系及规律表达出来，同时，教师要注意调节、完善学生的思维.从而展现教材中数学知识结构的转移，即实现了学生认知结构的构建和重组.3.7信息技术的应用有利于挖掘网络资源，扩大师生的信息面，提高学生学习的质量和效果网络的广泛使用促使教学内容不再局限于书本知识.实践证明，引导学生借助网络收集实际生活中的数学问题并进行研究，是学生最感兴趣的数学

24、学习方式.例如：教学统计表与统计图时，引导学生上网收集近五年、十三年来的国民生产总值，每百人中电话、手机拥有量等数据，绘制统计表与统计图，学生不仅学到了统计表与统计图的绘制方法，而且形象直观地感受到改革开放取得的显著成就，体会到数学来自社会生产与生活的各个方面、并服务于社会生产与生活的道理. 4.信息技术与中学数学课程整合需要注意的问题4.1教师教育理念的转变在信息技术与课程整合的过程中,教师从知识的传授者,转变为学生学习的引导者,从学习结果的评判者转变为学习活动的组织者.表面上看,教师的讲课时间少了,绝对权威地位减弱了,而实际上对教师提出了更高的要求.因为信息技术给教师提供了方便、快捷的教学

25、工具,使教师能有更多的时间和更有效地研究和管理学生的学习活动,可以有效地进行个体化教学.但是减少了教师人文地影响学生的机会,如教师的敬业精神、严谨的治学态度,教师的行为和语言对学生的潜移默化的影响等.教师应该把握不同教学方式的特点,取长补短或者说优势互补.比如通过设计有趣味、有挑战性的问题促进学生的学习,鼓励学生积极动手、动脑,展开讨论,发展合作学习的互动意识.对缺乏学习基本动力的学生,教师应从不同的侧面给予关注、指导,防止发生学习缺失现象.4.2处理好“电子板书”与“黑板板书”的关系信息技术的应用给数学教学提供了多种工具,教师可以利用电子教案来设计教学过程,从某种程度上(板书的数量) 减轻了

26、教师的体力劳动强度.但是如果教师上课时不注意教学内容的特点,不断地操作鼠标,更换屏幕,就会使课堂教学变成机械的电脑播放.这种做法没有真正发挥信息技术的优势,只是使课堂教学由“人灌”变成了“机灌”,学生只有被动接受.在传统数学教学中,黑板是教师表述教学过程的工具,可以即写即擦,随时停顿,随时修改.虽然Z + Z智能知识平台等教学软件具有电子白板的功能,但受教师文字输入技术以及数学内容、数学符号的特殊性等多种因素的影响,在教学过程中的某些环节,比如数学命题、例题的分析过程、演算的关键步骤等, “电子板书”不能代替“黑板板书”所起的作用.教师应根据具体的教学内容,合理的使用黑板和屏幕,给学生留出思考

27、的时间和空间,给学生反思、发问的时间和机会.4.3处理好形象的直觉推理与严谨的逻辑推理的关系信息技术为学生准备了丰富的“实验”资源,适合的“实验”情境,使学生能够进行实验学习、发现学习,实现对问题的分析、解决、引申、变形等过程的模拟,使抽象的内容直观化、具体化.不仅激发学生的学习兴趣和学习动机,也有助于学生对知识的深刻理解和对逻辑演绎证明的本质把握.但是实验探索得到的结论或证明方法必须经过严谨的数学推理才能验证其正确性.直觉推理能力和逻辑推理能力是在数学教学、数学学习过程中需着力培养的两大能力,不能只注重直观演示而削弱数学的逻辑推理.教师在进行教学设计时,要合理安排教学进程中每个步骤的时间,适

28、时、适度地发挥信息技术的作用,使信息技术真正与数学教学融为一体.5.整合效果的评价机制 目前在一考定终身的考试评价体系中，评估标准的偏向和不科学，因而如何给“整合”课堂教学效果进行科学的评价，目前还是一个需要深入研究的课题；通过研究的实践工作我认为有以下几点：（1）教学设计是否科学、合理， 是否找出传统教学手段存在的困难以及与之相适应的技术措施.（2）教学软件在不同的教学阶段、不同的用途，角色、层次、使用环境等方面的优势是否得到充分的发挥 .（3）教与学的关键问题是否得到有效的解决,教师与学生之间，学生与学生之间的交流方式和途径是否有效，尤其是解决问题过程的交流是否充分.（4） 能否促使学生正

29、确地使用学习资源，以提高学习质量和效率.6.结束语由此可见，信息技术在中学数学教学中的应用是指在中学数学教学中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和数学课程内容有机结合，共同完成数学课程教学任务的一种新型的数学教学方式.利用信息技术可以提示数学知识形成的来龙去脉，而且表述的方式很灵活，可以用文字、图形、动画、图表等多种方式多元呈现，极大的提高了教学效果与效率.我们应该加强信息技术与中学数学课程整合的研究，探索出一种全新的教学模式，使信息技术能让数学课堂“活”起来，把数学知识“用”起来，让学生脑子“动”起来！总之，信息技术与数学教学的有机结合是教育改革实践中的一种新探索，由于其视听结合、手眼

30、并用的特点及其模拟、反馈、个别指导和游戏等内在的感染力，使其具有极大的吸引力.信息技术不仅能调动学生的学习积极性，而且学生的数学知识、能力和思维等智力因素也会得到很快发展.我们深信：教学改革伴随着信息技术的普遍运用，课堂教学效率将会不断提高，学生的整体素质将得到全面发展.只要我们大家共同为之去努力、去开发、去研究，数学教学的明天将会更加灿烂、更加辉煌！ 参考文献1 张燕勤，王陆信息技术与数学课程整合J.首都师范大学学报，2002：增刊2 何克抗，现代教育技术，北京师范大学出版社，1998年3 傅海伦，杨泽忠现代信息技术与中学数学教学.山东师范大学精品课程建设期刊，第17章4方其桂，江浩，丁群，周红文中学数学教师计算机应用实例教程.清华大学出版社，2003115薛金星中学数学教材全解.北京教育出版社，2004111 致谢衷心地感谢张磊老师对此论文的精心指导.在论文初期他细心的修改、完善论文方案，并提供相关资料，指导我阅读大量的文献.他总是及时耐心的给予指导，让我思路清晰，目标明确，有条不紊的实施论文方案.论文初步完成时，他要求反复修改，不放过任何一个小问题，使论文渐渐的趋于完善.严谨科学的治学态度让人敬佩.最后，在张老师的严格把关下完成了论文的定稿.在此，也要感谢胡月亭等同学在我完成论文过程中给我提供的热心帮助. 林籽红 2008年09月10日8