學(xué)科教育論文-對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的思考.doc

學(xué)科教育論文-對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的思考一.問題的提出自計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)興起以來，一個(gè)爭論不休的問題是如何認(rèn)識(shí)教育技術(shù)和教師的作用.近一兩年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，這個(gè)問題更加突出了。盡管在理論上,不少文章對(duì)計(jì)算機(jī)在教學(xué)的優(yōu)勢進(jìn)行了詳盡的闡述，教育軟件的智能化程度也有了長足的進(jìn)步，然而一個(gè)不容回避的事實(shí)是,計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)教育的影響并不大，計(jì)算機(jī)教育與數(shù)學(xué)教育還是嚴(yán)重脫節(jié).廣大教師和計(jì)算機(jī)之間仍存在著難以跨越的鴻溝，絕大多數(shù)的數(shù)學(xué)課依舊是粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式。為什么計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)課的步履如此艱難呢?我們認(rèn)為原因恐怕有兩個(gè):一個(gè)是沒有充分考慮把計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)結(jié)合起來；一個(gè)是在強(qiáng)調(diào)教育技術(shù)的同時(shí)沒有充分考慮發(fā)揮教師的作用,這樣就難以把計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)完美地結(jié)合起來.本文結(jié)合我們課題組的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，談?wù)剬?duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合的思考.二.計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)的潛力是需要挖掘的.我們課題組是由北大附中、北京20中、中國地質(zhì)大學(xué)附中、海淀區(qū)知春里中學(xué)等四所學(xué)校組成的,我們的教學(xué)實(shí)驗(yàn)旨在探索如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)促進(jìn)數(shù)學(xué)教育改革.在教育部中小學(xué)計(jì)算機(jī)教育研究中心的支持下，我們的教學(xué)實(shí)驗(yàn)已堅(jiān)持了四年.通過努力，現(xiàn)在在這四所學(xué)校，計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入從初二到高三的數(shù)學(xué)課，它已經(jīng)開始與數(shù)學(xué)教學(xué)整合在一起了。計(jì)算機(jī)技術(shù)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)有機(jī)的組成部分，對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)和教師的觀念都產(chǎn)生了很大的影響。我們的體會(huì)是計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)課是需要一個(gè)過程的.這個(gè)過程就是數(shù)學(xué)教師走進(jìn)教育技術(shù)、發(fā)現(xiàn)和挖掘計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)的潛力的過程，計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教育必需考慮數(shù)學(xué)教育的學(xué)科特點(diǎn),滿足數(shù)學(xué)教育的特殊要求。數(shù)學(xué)是集嚴(yán)密性、邏輯性、精確性、和創(chuàng)造性與想象力于一身的科學(xué)，數(shù)學(xué)教學(xué)則要求學(xué)生在教師設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)或提供的環(huán)境中通過積極的思維不斷了解、理解和掌握這門科學(xué)，于是揭示思維過程、促進(jìn)學(xué)生思考就成為數(shù)學(xué)教育的特殊要求。計(jì)算機(jī)是信息處理的有效工具，但它在數(shù)學(xué)教育的優(yōu)勢卻不是自然就有的，這也是許多教師對(duì)“課本搬家”和“題庫”式的數(shù)學(xué)教育軟件不能認(rèn)可的原因。教師們認(rèn)為這類軟件的作用無異于課本和習(xí)題集，與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)相比，計(jì)算機(jī)表現(xiàn)的不是優(yōu)勢而是劣勢。如果計(jì)算機(jī)不能促進(jìn)學(xué)生思考，它在數(shù)學(xué)教育中的意義就不大.隨著自動(dòng)求解、機(jī)器證明一類智能化軟件的出現(xiàn)，教師們問:如果這些思維活動(dòng)都讓計(jì)算機(jī)代替了，那么學(xué)生們還干什么？教師還干什么?可見，計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教育并不是一件簡單的事?！皫缀萎嫲妗?、“幾何專家”和“mathcad”一類軟件的引進(jìn)使我們的認(rèn)識(shí)發(fā)生了很大的變化，那就是計(jì)算機(jī)的確在數(shù)學(xué)教育中存在深藏的潛力，但把潛力轉(zhuǎn)化為勝過傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢還有待于教師的挖掘，即教師的二次開發(fā)。所謂教師的二次開發(fā)就是教師在教育軟件平臺(tái)上把計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)技術(shù)、按紐技術(shù)、窗口菜單技術(shù)等多種技術(shù)與數(shù)學(xué)的概念教學(xué)、解題教學(xué)的要求結(jié)合并用于教學(xué)的過程?，F(xiàn)代化的教育觀念、學(xué)科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)使計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮了特殊的功能。如在概念教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)我們可以創(chuàng)設(shè)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)教學(xué)更賦啟發(fā)性的教學(xué)情境，能設(shè)計(jì)讓學(xué)生動(dòng)手做數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，能靈活自如地進(jìn)行變式教學(xué)。在解題教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)能更有效地使學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法，啟發(fā)學(xué)生更積極的思維活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和探索，同時(shí)能把班級(jí)交流、小組討論與“一對(duì)一”的個(gè)別化教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。這時(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué)已與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)有了很大的不同，教師的“講”更多的由學(xué)生積極參與的活動(dòng)所代替，學(xué)生由“聽講”“記筆記”的學(xué)習(xí)方式更多地變?yōu)橛^察、實(shí)驗(yàn)和主動(dòng)地思考，他們?cè)趯W(xué)習(xí)中的主體地位突出了。而計(jì)算機(jī)成了數(shù)學(xué)教學(xué)中不可缺少的工具，沒有它數(shù)學(xué)教師會(huì)感到不方便、不習(xí)慣。計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)教師來說逐漸變得得心應(yīng)手。一個(gè)“按紐”可以設(shè)計(jì)成“隱藏”、“顯示”鍵，這中間留給學(xué)生思考的空間；也可以設(shè)計(jì)成“拆分”和“復(fù)員”鍵，讓學(xué)生從圖形對(duì)比中得到啟發(fā)；還可以設(shè)計(jì)成“提示”、“分析”、“反思”鍵，學(xué)生利用這些按紐能得到不同的幫助。一個(gè)“動(dòng)畫”或鼠標(biāo)拖動(dòng)在數(shù)學(xué)教學(xué)中能生動(dòng)地表現(xiàn)出一般和特殊、運(yùn)動(dòng)和變化，。這時(shí)計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)中真正顯示出特有的優(yōu)勢，教育技術(shù)也才在促進(jìn)和深化數(shù)學(xué)教改中發(fā)揮不可替代的作用。近年來，我們根據(jù)數(shù)學(xué)教改的需要努力挖掘計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)的潛力，進(jìn)行了一些有益的探索。如北大附中的陸劍鳴老師在“關(guān)于圓的一個(gè)探索性問題研究”課上，利用“幾何專家”進(jìn)行“一題多變”，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)變動(dòng)圖形中的不變性質(zhì)，極大開拓了學(xué)生的思路，并培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力；海淀區(qū)知春里中學(xué)的曹志輝老師在“相似三角形的判定”一節(jié)課中，利用“幾何畫版”設(shè)計(jì)了全堂的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過自己動(dòng)手發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，令人耳目一新；北京20中的劉運(yùn)河老師在高三復(fù)習(xí)課上用計(jì)算機(jī)提高了復(fù)習(xí)效率、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、并解決了傳統(tǒng)教學(xué)中的困難問題；中國地質(zhì)大學(xué)附中的朱立男老師成功地把數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)結(jié)合起來；在作者本人的教學(xué)中，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用則是經(jīng)常的,它已經(jīng)成為整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中不可缺少的；。計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合，不僅創(chuàng)設(shè)了新型的數(shù)學(xué)課，而且造就了一支新型的數(shù)學(xué)教師隊(duì)伍。三.不是非此即彼-關(guān)于優(yōu)勢互補(bǔ)在計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合過程中，經(jīng)常遇到的問題是如何看待計(jì)算機(jī)和教師的作用，如何評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)。有兩種極端的意見：一種是過分夸大計(jì)算機(jī)技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的作用，有人提出信息時(shí)代的教學(xué)應(yīng)該與粉筆與黑板說聲“再見”了！持相反意見的人則認(rèn)為傳統(tǒng)教學(xué)培養(yǎng)了一代又一代人，實(shí)踐已經(jīng)證明了這種教學(xué)是成功的，為什么要否定行之有效的傳統(tǒng)教學(xué)呢？特別是數(shù)學(xué)教學(xué)是訓(xùn)練人的抽象思維和邏輯思維能力的，他們擔(dān)心計(jì)算機(jī)的引入可能要帶來負(fù)面的影響。其實(shí)以上兩種意見都有一定的片面性,事實(shí)上,一方面教育需要技術(shù)，信息時(shí)代的數(shù)學(xué)教育需要計(jì)算機(jī)技術(shù)，但是任何先進(jìn)的技術(shù)都不能取代教師。至于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)，也不是非此即彼，為什么不能來個(gè)優(yōu)勢互補(bǔ)呢？所以需要對(duì)問題作具體的分析。我們的實(shí)踐表明，在把計(jì)算機(jī)引入數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，青年教師首先關(guān)注的是技術(shù)，對(duì)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)表現(xiàn)出很大的熱情，但很快他們把關(guān)注的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)教育上來。原因是使用同樣的軟件，可能產(chǎn)生完全不同的效果，這里教師的數(shù)學(xué)修養(yǎng)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教育理論水平起重要的作用。不同的教師會(huì)有不同的創(chuàng)意和教學(xué)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與教師的素質(zhì)比較起來，后者顯然是更關(guān)鍵的因素。同時(shí)，在影響教學(xué)效果的多種因素中，教師對(duì)學(xué)生的熱愛、高度的責(zé)任感、良好的師生關(guān)系又是任何先進(jìn)的計(jì)算機(jī)無法代替的.當(dāng)然，不能低估計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用，它在輔助學(xué)生認(rèn)知的功能要?jiǎng)龠^以往的任何技術(shù)手段。與課本和數(shù)學(xué)詞典不同，計(jì)算機(jī)不是簡單的表述數(shù)學(xué)知識(shí)，利用它可以揭示數(shù)學(xué)知識(shí)形成的來龍去脈，而且表述的方式很靈活，可以以文字、圖形、動(dòng)畫、圖表等多種方式多窗口呈現(xiàn)，如果說使用印刷技術(shù)呈現(xiàn)的信息是線性的，那么利用超文本技術(shù)就能夠以網(wǎng)絡(luò)狀數(shù)形結(jié)構(gòu)的方式一步一步地呈現(xiàn)信息。這些特別適合于表達(dá)數(shù)學(xué)。與錄音機(jī)和錄象機(jī)不同，計(jì)算機(jī)能提供可交互的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，于是學(xué)生可以利用它做數(shù)學(xué)?；谏鲜隼碛?，我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)技術(shù)或許能引發(fā)數(shù)學(xué)教育的一場革命，它將極大改變數(shù)學(xué)教師的教學(xué)方法、工作方式、教學(xué)模式乃至教學(xué)觀念。教師不是被計(jì)算機(jī)替代了，而是用新的方式工作，從新的視角考慮問題。在計(jì)算機(jī)引入數(shù)學(xué)課之后，計(jì)算機(jī)手段與傳統(tǒng)教學(xué)完美的結(jié)合顯得十分重要。不是計(jì)算機(jī)用