网络环境下信息技术与数学课程整合的实践与思考，本文主要内容关键词为：信息技术论文,环境论文,数学课程论文,网络论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
未来社会是以信息科学为先导的信息社会。挖掘和开发信息技术应用于现代教育将是时代发展的必然要求。著名科学家钱学森对未来教育作了如此描述：“未来教育＝人脑＋电脑＋网络”。
建构主义理论的基本观点认为，知识不是单靠教师的传授得到，而是学习者在一定的情境，即社会文化背景下，按照一定的认知规律借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用合适的工具和必要的学习资料，通过意义建构的方式来获得的网络环境下信息技术与学科课程的整合，为实现这一建构提供了可能性和技术支撑。
一、网络环境下信息技术与数学课程整合的基本模式
我国在2002年发行的《全日制普通高级中学数学教学大纲》中明确指出：“在教学过程中，应有意识地利用计算机和网络等现代化信息技术，认识计算机的智能画图、快速计算、机器证明、自动求解及人机交互等功能在数学教学中的巨大潜力，努力探索在现代信息技术支持下的教学方法、教学模式。”当前网络环境下信息技术与数学课程的整合的基本模式有下列几种。
1.演示模式
即利用信息技术展示问题发生、发展过程的模式。例如，在引入概念、陈述定义、定理或解释某些抽象的数学对象时，可利用多媒体手段 （如分层演示、影视演播、模拟动画等），向学生展示难以用语言或普通教具阐述的事实，以帮助学生形成直观表象，理解新知识，接受新概念，从而构建新的知识体系。
2.网络环境下自主学习的探究模式
信息技术提供的不仅仅是演示、模拟功能，而且能够辅助做“数学实验”——借助于网络资源依据信息技术的测量、绘图、变换、运动等功能，通过师生的观察、比较、类比、归纳来处理问题，总结规律。
3.以学生使用计算机软件为主的研究性学习模式
即借助软件让学生分小组进行合作学习的一种形式。我们不妨可以利用一些计算机软件 （如《几何画板》，函数作图器，还有一些统计软件等）模拟其发生、发展的过程，老师帮助学生创设问题情境，让学生小组合作，动手操作，探索问题的解答。例如，应用软件“Mathematical”，只需一个命令：Plot[sin[x],Asin[ωx+
],
]，就能画出函数：y=Asin(ωx+)的图象，并能根据系数A，ω,的变化展示其图象的变化，使学生更清楚地看出各系数对图象位置的影响（《几何面板》亦可实现上述功能）。
二、信息技术与数学课程整合的意义及功能
信息技术与课程整合构筑了新型的教学环境和教学活动。在新教学理念和新技术结合的支持下创设的新教学环境和教学活动，与传统的教学环境和教学活动有质的区别。实践证明，“整合”它扬弃了传统，给教育改革开辟了新的观点。
1.有助于教师教学观念的更新
随着信息技术的发展，学生获取知识的方法和形式将是多元多向的。现代网络和现代教育技术提供了丰富的数学课程资源和崭新的教学手段和方法。因此，在信息技术与数学课程整合中，要求教师的教学观念必须破旧立新。首先是服务观。教师是为学生创设合作交流、协商思辨、融洽和谐的学习氛围，帮助学生发现问题，激励学生完成学习任务的服务者。其次是发展观。教师的教学方式应适应于学生的学习方式，所教的知识内容与学生的生活实践相联系，教师与学生的关系是主导与主体的关系，教师的教学是以学生的发展为根本出发点的教学。
2.有助于教师实现特色教学
由于大量的教学资源库的出现，丰富的教学素材（案例、动画、课件、多媒体题库等）可供教师按自己的个性特征、教学习惯、教学特点灵活选择。另外，计算机强大的处理数据的能力，可以实现教学内容的切换和选择，以提供“直觉”素材，使抽象的数学思维成为动态的、“可视”的，从而，可以实现教学的理想目标——特色教学。
3.有助于实现学习方式的根本转变
首先，学生的学习方式由“听、练”转变为“做、悟”。传统的教学是黑板加粉笔，主要靠老师讲授、板书或辅之于一些简单的教具、模型，然后，题海练习的教学模式，这种模式使师生负担重，效果差。然而，信息技术为改变这种模式提供了可能。比如：可以利用《几何画板》让学生做“数学实验”，把数学课堂转化为“数学实验室”，帮助学生在动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与结构关系，使学生通过计算机从实现“听”到“做”的转变。学生通过自己的活动得出结论，使创新精神与能力得到发展。
例如，为了让学生较深刻地理解三角形的重心、垂心和外心之间的关系。可以让学生利用《几何画板》做“数学实验”，实验中，学生可以通过鼠标拖动三角形的边或顶点，观察三角形的形态变化和度量值的变化，通过观察、分析、归纳，很容易得出：“任何三角形的重心、垂心、外心共线，且垂心到重心的距离与重心到外心的距离之比为2”。
在此过程中，不需要老师过多地讲解，而学生对该定理的理解与掌握反而比传统教学要容易接受，印象也深刻得多。
其次，学生的学习方式由“被动的接受”转变为“自主性学习和研究性学习”。信息技术的发展对中学数学的研究性学习，有着十分重要的促进作用。一方面，它为我们提供了大量的可用数学知识研究解决的素材，使学生的学习的自主性和研究性成为可能；另一方面，学生对生产、生活实际的观察与积累、对网络资源的整理与加工，在一定的背景下学生慢慢就会自己提出问题，设立自己的研究方向和步骤，优化自己的研究方法，并进行探索。
4.有助于研究性学习的实施
研究性学习是一种积极有效的心智活动，是一种问题解决的思维活动过程。在研究性学习中，教师首先要组织学生选题（问题可以是教材内容或其拓展延伸，也可以是对校外自然和社会现象的探究，可以是纯思辨性的，也可以是实践操作的，可以是已经证明的结论，也可以是未知的知识领域），然后，要进行调查、采集数据、分析数据、解决问题等等。但是，如果只靠人力操作工作量非常大，难度也非常大，教师和学生有畏难情绪。在网络环境下有信息技术的支持，就变得简单多了，教师的工作积极性和创造性也极大地提高了。
例如，对苏州河某段的水深y（米）和时间t(0≤t≤24)的关系的研究中，经过测量、观察、分析，得出y是t的函数y=f(t)，通过计算机的反复实验可归纳得知，y=f(t)的图象近似于函数y=sinωt+ b的图象。学生在收集资料、建立数学模型、应用所学的数学知识解决问题等方面，通过自主地和与人合作的方式，计算机为我们提供了分析工具，去完成研究。否则，完成这一研究的困难是可想而知的。通过研究性学习既培养了学生一丝不苟的精神和实事求是的科学态度，又锻炼了学生的协作和组织能力。对提高学习兴趣、养成良好的个性品质都发挥了积极的促进作用。
5.有助于培养学生的“信息素养”
信息素养，是素质教育的核心要素，其中，信息加工与处理能力是重要的一种能力。基于网络的中学数学课程教学，所选择的直接的学习素材，一般都有一定的情境或背景，学生通过网络收集提取有关素材，对相关素材进行分析、研究和对比，通过实验、观察、类比、联想、交流和讨论，最后归纳、综合，实现意义建构。教师的角色和行为方式发生了重大变化，教师和教材不再是主要的信息源，而是教学活动中的设计者、导航者。学生成为教学活动的主体，是知识的探索者。自主学习成为学生学习的主要方法。学生在学习过程中学会了学习、学会了组织、学会了协作、学会了思考、学会了交流。如在进行“银行利率、个人所得税等问题”的教学中可以让学生查询本地银行的一些网站。这样做会增强学生获取知识与信息的能力。
三、网络环境下信息技术与数学课程整合的基本原则
建构主义学习理论和建构主义学习环境强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。信息技术整合于课程不是简单地将信息技术应用于教学，而是高层次的融合与主动适应。
1.信息技术的工具性原则
随着科技、经济的发展，教育改革的进一步深入，信息技术应用于教育教学已不能再局限于以往的演示、模拟或练习机器的角色，而是通过“整合”，使之成为学生获取数学知识所需信息、探索问题和解决问题的认知工具或辅助手段的角色。
信息技术与课程整合的主体是课程，而非信息技术。切勿为使用技术而使用技术，应以课程目标为最根本的出发点，以改善学生学习为目的，选用合适的技术。即使在设备条件非常充分的情况下，我们还强烈坚持这样的观点：在课堂教学中使用技术时，应做到人机优势互补，把机器（各种媒体技术）所擅长的事让机器去做，把人（教师）所擅长的事留给人做。
(1)教师教学工具。信息技术与课程整合，是原来的计算机辅助教学理念的提升和发展，原来的信息技术教学应用更加关注的辅助教学，而且将信息技术孤立于课程目标之外，不能作为教学结构的有机元素来看待，结果不能取得良好的教学效果。信息技术与课程整合，并非忽视信息技术作为教学工具的功能，而是把其作为信息技术与课程实施整合的一个侧面来看待。信息技术作为教师教学工具，主要是作为知识呈现工具、师生通讯交流工具、测评工具以及情境展示工具等，信息技术作为教学工具，将更加关注其教学设计的合理性，从课程目标出发，真正地把信息技术整合于教学之中。
(2)学生认知工具。信息技术与课程整合，区别于以往的辅助教学的突出特点，就是信息技术作为学生强大的认知工具；信息技术主要作为课程学习内容和学习资源的获取工具、作为协商学习和交流讨论的通讯工具、作为知识构建和创作实践工具和作为自我评测和学习反馈工具。
(3)环境构建工具。信息技术应该构建一个有效的学习环境，通过信息技术，可以给学生呈现出一个真实的或者虚拟的学习环境，让学习者真正在其中体验，学会在环境中主动建构、积极建构，构筑自己学习经验。
2.学生的主体性原则
数学课程与信息技术的整合应贯穿“教师为主导，学生为主体”“发展为根本”的教学理念。任何教学改革，教师都是最初的创造者、组织者和最终的执行者，是导演不是演员。在数学课程与信息技术的整合中，应根据中学数学教学本身的特点，利用信息技术的独特功能，从数学课堂教学和数学活动的实践中寻找结合点和切入点，创设富有启发性、挑战性和开放性的教学环境。
3.体现研究性学习的教学过程原则
“整合”应该是以数学教学内容、具体任务、能力要求的完成为目标，挖掘数学与信息技术结合点而进行的教学。利用信息技术和丰富的网络资源对数学知识的发生、发展过程给学生以展示或辅助，充分体现对数学知识的探究、应用，促进数学知识的迁移，这应该是进行课程“整合”的根本任务。所以，数学课程与信息技术的整合必须体现数学发现、探索、研究性学习的教学过程。
4.学习知识与培养创新精神统一的原则
数学课程与信息技术的整合应体现学习知识和培养创新精神相结合的原则。学习知识要立足于创新意识的培养。计算机多媒体技术支持学生通过不同的途径与方法研究相同的数学对象，可以对已有的知识多角度、多视点去思考与再认识，从而产生新的认识，进行“再创造”的辅助。因此，“整合”是数学创新思维产生的基本条件和出发点。
5.“拿来主义”原则
网络资源非常丰富，有文字、图片（图像）、声音、符号、动画、视频等资料，有现成的课件，可谓图文并茂、声情并蓄、应有尽有。教师只要做有心人，对网上有用的资料进行有效的搜集、整理和加以改造，都可以为我所用。另外，也可以适当购置一些相关的资源库以充实资料。教师只要精心搞好教学设计，学会使用，不必忙于开发、制作课件，不求每个老师都是课件高手，不希望每个老师成为电脑专家。只要我们重视实践、操作和探究行为，注重对数学思想方法的领悟，重视合作交流、情感体验，那么，“活动式教学”将在网络环境下通过信息技术得以实现。