数学教师应具备的基本信息能力及自我发展——2004年版《普通高中课程标准实验教科书#183;数学》带来的挑战，本文主要内容关键词为：基本信息论文,教科书论文,应具备论文,课程标准论文,普通高中论文，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。
当前，信息技术的发展引发了教育领域全方位的变革，对教学目标、教学内容、教学方式、教学策略、教学模式和教师的专业能力结构等方面都提出了重大的挑战，业内人士认为，培养和提升中小学教师的信息能力，是当前教师教育面临的重大课题。这是信息社会对当代教师提出的全新挑战，也是信息社会赋予当代教师特殊的历史使命。教育部在2002年3月下发的《教育部关于推进教师教育信息化建设的意见》也号召“立足于培养具有创新精神和实践能力的新型中小学师资，全面提高中小学教师队伍的信息素养”。
同以往的高中数学教科书相比，2004年版《普通高中课程标准实验教科书·数学》（以下简称新课标实验教科书）在教材的亲和力、问题性、思想性、科学性和应用性等方面作了很多的创新，较好地体现了普通高中数学课程标准的基本理念和课程目标。
新课标实验教科书不仅是对传统课程理念和教材呈现方式的全新变革，而且给每一个数学教师提出了前所未有的挑战。数学课程与信息技术整合的目的是利用信息技术这一认知工具使学生更好地理解数学的本质，这就要求教师不仅要有较高的数学修养，而且还要具备基本的信息素养。例如，新课标教科书在第三册新增了“算法初步”一章，而“算法”既是数学的重要基础，又是计算机科学的重要基础，提高好这部分知识的教学并把算法思想贯穿到整个初等数学教学中，无疑要求教师必须同时具备较高的数学修养和信息能力。如果说具备一定的信息能力是过去对数学教师的一种拔高要求的话，那么是否具备一定的信息能力则应该是今天衡量一个数学教师是否合理的基本要求。
一、新课标实验教科书的信息技术特色
新课标实验教科书的编写贯彻了“必要性”“平衡性”“广泛性”“实效性”等使用信息技术的原则，在适当的教学内容中，实现信息技术与数学课程内容的有机整合，使学生更好地理解数学本质，主动地探索和研究数学。具体来说采取了以下几种“整合”措施：
一是在大部分章节末尾专门设置了“信息技术应用”这个栏目，对信息技术的使用进行介绍。例如，“用计算机绘制函数图像”，“借助信息技术求方程的近似解”，“用《几何画板》探究点的轨迹图”，“利用信息技术制作三角函数表”，“用Excel解线性规划问题举例”等；
二是在一些适宜使用信息技术的地方，用“也可以用计算器或计算机……”提示使用信息技术。例如，在讨论函数的图像与性质、比较不同函数模型的增长差异、求值、计算回归系数等内容的叙述中都作了提示。考虑到我国不同地区经济发展差异很大，信息技术硬件水平很不相同，因此教科书只对科学计算器的使用做出明确的要求，而对那些需要计算机才能完成的内容，一般采用作边注的方法对信息技术的使用进行提示，并在教师教学用书和学生学习用书中进行具体的补充介绍。
二、数学教师的信息能力
1.信息能力(Information Competence)
所谓信息能力，是与获取、理解、评估、交流、应用、创造和评价信息等技能、态度、经验等相关的连续统(continuum)(Cary Marchionini，1999)。
2.数学教师的信息能力
数学教师的信息能力是由基本信息能力、信息技术整合数学教学的能力和自我职业发展的能力组成的，如下表所示。表中列举了数学教师的信息能力的各个组成部分以及对应的思维和教学活动。
数学教师的信息能力内容
附图
三、数学教师信息能力的自我发展
教学自我发展是当前数学教师提高信息能力的主要渠道，而教师信息能力的自我发展只有在对信息技术基础知识基本技能有所了解之后才有可能实现，下面分三部分介绍数学教师应该从哪些方面进行自我发展。
1.信息技术的基本知识和基本操作能力的发展
(1)信息技术的基本知识主要包括硬件知识和软件知识。在硬件知识方面教师要清楚信息技术的五大组成部分：信息处理设备；信息存储设备；信息的输入、输出设备；信息传输设备；其他辅助设备。在软件方面教师要掌握最常用的操作系统，学会一种最基本的汉字输入方法。
(2)信息技术的基本操作能力主要包括三个方面：硬件的物理操作；操作系统的应用操作；汉字输入的操作。
2.信息技术开发运用能力的发展
教师在具备基本的信息技术知识和基本的应用能力的前提下，还要有能力利用软件开发工具，创造出富有自己个性的教学软件，从而更积极地促进课堂教学。
(1)普通软件开发工具是进行教学软件开发的基础，如：
POWERPOINT：是一款制作幻灯片的电子展示软件，可集多种媒体于一体，易学易用，操作简单，应用最为广泛，但该软件交互性较差。
Authorware：支持的媒体种类齐全，并提供了强大的交互功能和丰富的函数和变量，最适合创建交互学习的课件。
方正奥思(Foundrauthor)：是全中文软件，采用面向对象的设计思路以及书本式层次结构，一般教师容易掌握，但对制作复杂而又内容丰富的课件来说有一定的难度。
FRONTPAGE及网页三剑客(Dream-weave，Flash，Firework)：制作网络课件，促使课堂教学走向网络教学。
平面设计和动画设计软件工具：当前对图片进行处理的工具主要是PHOTOSHOP软件；动画设计软件易学易用的有FLASH；
(2)数学专业软件是数学教师制作课件、进行数学实验和开展教学科研的必备工具，如：
几何画板(Geometer's Sketchpad)：是全国中小学计算机教育研究中心推广使用的软件，它能准确地展现几何图形，揭示几何规律，动态地再现数学问题的发现与形成。可用在平面几何、解析几何、射影几何甚至立体几何中，它为师生提供了一个观察、探索和实验的几何环境。
Maple：不但具有精确的数值处理功能，而且具有无以伦比的符号计算功能。Maple提供了2000余种数学函数，涉及范围包括：普通数学、高等数学、线性代数、数论、离散数学、图形学。它还提供了一套内置的编程语言，用户可以开发自己的应用程序。
MathCAD：是MathSoft公司推出的一个交互式的数学应用软件。是集文本编辑、数学计算、程序编辑和仿真于一体的软件。MathCAD可以看作是一个功能强大的计算器，没有很复杂的规则；同时它也可以和Word等文字处理软件很好地配合使用，可以把它当作一个出色的全屏幕数学公式编辑器。
MATLAB：是英文Matrix Laboratory（矩阵实验室）的缩写，它具有高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。在20世纪九十年代，MAT-LAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
Mathematica：拥有强大的数值计算和符号计算能力，这是一种应用广泛的数学软件包，它具有突出的符号运算功能、精确的数值计算功能、快捷的数学作图功能和免去了复杂编程的简单的命令操作功能。
z+z智能教育平台：是在我国著名数学家张景中院士主持策划下，由十多位专家开发出来的新型教育软件。它具有动态作图、问题生成、交互推理、符号计算、动态测量、轨迹显示、图形运动和变换、文本与公式编辑、对象插入与链接等丰富的功能。
3.素材收集能力的发展
注重对素材的收集是开发教学软件所必不可少的前提，作为信息时代的教师，要在信息技术的学习和利用中去建设自己的信息素材库。信息资料库的建设可从三方面进行：文字资料的收集，图片资料的收集，音频和视频资料的收集。
4.信息技术和课程整合能力的发展
信息技术与课程整合(Integrating Information Technology into Curriculum)，是指在学科教学过程中把信息技术、信息资源和课程有机结合，建构有效的教学方式，促进教学的最优化。
数学教师的信息能力实际提高只有在运用信息技术进行数学教学的实践中才能最终得以实现。相关课题实验发现，制约数学教师信息技术整合水平的因素大致有如下几方面：
(1)信息技术使用水平，包括能正确理解信息技术的基本概念、原理等；能熟练使用常用的数学软件；对信息技术的发展有敏感性，能自觉更新自己的信息技术知识技能，等等。
(2)“整合”的教学设计能力，即有较高的数学理论修养，能够根据当前教学内容的实际需要选择适当的技术工具，设计出有效的数学认知情境，以发挥信息技术的力量，帮助学生理解数学本质，同时能够对信息技术扬长避短。
(3)“整合”的教学实施能力，即能有效地实施教学设计方案，运用信息技术构建“多元联系表示”的数学学习环境，在不同的教学环节中熟练使用信息技术工具和相关资源，能熟练使用信息技术引导学生的数学思维，能根据课堂教学的发展及时调整教学方案。
(4)“整合”的教学评价能力，即在信息技术环境中能对学生的数学活动进行及时、有效的评价和反馈，并能选择适当的信息技术工具支持、改进评价活动。
(5)良好的信息技术使用习惯，主要是能较好地把握数学教学中使用信息技术的原则，及时对教学过程中利用信息技术的成败得失进行反思、总结和提高，能有意识地使用信息技术进行学习、交流等。
当前，改进学习方式，使学生在一种积极主动的状态下投入学习，通过有目的的、积极的、自觉的数学思维活动和实践活动学习数学，已成为课堂教学改革的关键与核心。学习方式的改进主要依靠教师教学方式的改进。教学方式的改进体现在教师的教学设计以及对教学活动的调控过程中，关键是要利用信息技术营造一种有利于学生发现数学的内在规律、形成数学的内在联系、达到对数学本质的理解的学习环境。