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高州一中数学课题组"十五规划重点课题"研究报告
作者:高州一中 文章来源:本站原创 点击数:12383 更新时间:2008-10-19 10:44:25

《信息化条件学生能力培养的研究》

创新教学中信息技术与教学整合的实验

研究报告

 高州市第一中学           吴明寿

2002年下半年,我校数学科组根据上级的指示,在学校教导处、教研室的指导下,开展了“在信息化条件下开展中学数学探究性教学,培养学生的创新能力”的研究与实验,在学校的大力支持下,教师们热情高涨,不断实践创新,取得了一定的成效。下面是本课题的研究报告。

⑴创设情景,增强数学课堂吸引力,为掌握知识创造一个最佳的心理认知环境。

由于数学抽象性和形式化特点,学生普遍认为数学枯燥而无味,晦涩而缺乏活力,既不像物理、化学、生物与客观现象有紧密联系,又没有语文、历史、地理所论述的动人故事,更赶不上音乐、体育、美术能陶冶人的美好情趣,部分学生只是机械的、被动的、毫无兴趣的接受,造成部分学生忽略数学学习,数学在他们心目中逐渐下降,改变上述状况的途径之一,发挥数学本身的吸引力,激发学生对数学的兴趣。

教师的课堂教学如有趣、有味、有奇、有感,就能吸引学生的注意,引起学生的喜悦,使他们愉快学习。在数学课堂教学中,适当联系学生感兴趣的生活、生产中的实际问题,借助多媒体播放或演示一些数学实验或故事都有利于数学趣味的增强。例如:在《指数与指数函数》一节的教学中,先向学生提出问题:一张普通的白纸对折一次后厚度是多少?对折两次后?……对折64次后的厚度如何?当问题刚提出时学生自然不以为然,很多学生都会以为不超过10,我们在用“flash”设计课件时,特地拿该厚度与地球与月球的距离作了演示比较,结果让同学们都大吃一惊,学生兴趣陡然上升,个个露出兴奋的神色,利用此时心境,向学生讲述有关指数的重、难点内容,确实收到了良好的效果。

⑵教的模式的转变    (教师——学生            教师、计算机——学生)

计算机介入数学课堂丰富和活跃了教学氛围,而且使教学的关系模式产生了深刻变化,由原来的传统的“一支粉笔一张嘴”单一的教育方式转变为多元的教育方式。在传统的讲授式教学模式中,让现代化教育技术支持的教学软件介入,作为教学的辅助工具,用来模拟数学知识的发生,发展过程,把某种抽象的数学知识通过计算机形象的展示给学生。计算机的直观演视,可以使抽象的知识可视化、具体化来帮助学生理解数学。例如:进行学生难以理解的几何中的旋转、对称、变换、球体体积公式的推导等教学中,以前都是用实物模型,或通过教师口头来解释,不但让教师费时,而且效果也不很好。现在利用数学教学软件——几何画板,在屏幕上演示图形的变化过程,既精确、直观,还可以节省大量时间,用来启发、引导学生的思维向深层发展。

在这种模式下,主要采用的是一种演示型的课堂教学方法,计算机教学软件只是被当作现代化传统教具来用的,并且主要是由于教师的需要而引用。整个教学过程中充分体现了教师在教学中的主导地位,学生主要通过观察或操作来学习知识,体现学生的主体地位。此教学方式对于高年级学生或思维能力较强的学生来说显然有点多余。这正是CAI教学中的一个不足之处,针对此问题,我们课题组通过共同的讨论研究与实践作出了如下对策:

①发挥课题组的集体优势,制作高质量课件。主要由教学经验比较丰富的老师进行课堂的教学设计,由年轻教师进行课件的具体制作。在实验过程中尽量避免课堂教学流于形式、不注重教学效果等不足之处。

②遵循课件制作是为课堂教学服务这一原则,形式为内容服务。CAI作为一种电教方式,它只是一种手段,不是目的。不能为了用课件而用课件,要在CAI的帮助下,使学生比较容易掌握高中数学的基本概念和基本思想、方法,更好地掌握教学中的重点,突破教学中的难点。

例如,解析几何中线段的定比分点概念教学的难点是帮助学生深刻理解λ与分点P的一一对应关系,为了突破这一难点,我们用“几何画板”在屏幕上显示有向直线l,在l上设置两个固定点P1P2和一个动点P,并开设变化值入窗口,让学生亲自动手演示实验,使直线l上各特殊点:P1点,P2点,P1P2中点,P1P2的各种内分点,外分点等的位置与λ的关系显露出来,这样分点P变化引起线段的比λ的变化特征,很直观、精确、完整、很好地突破了“开分”(线段)与“数”(有向线段的数量比)的一一对应关系这一教学难点。

③让学生了解“几何画板”“Equation  Grapher”等数学教学软件的使用。使学生能自己亲自去演示及体验一些数学的过程。

⑶学的模式的转变

建构主义理论的学习观认为:学生是以认知主体的身份亲自参加丰富生动的活动,在与情景的交互作用,重新组织内部的认知结构,建构起自己对内容意义的理解。用这种方式建立的新认知结构不仅不易退化,而且能给学生以主动学习的机会,培养他们的创造思维能力,学的模式注重学生的主体性的发挥,利用多媒体有利于让学生到真实的情景中去体验、去感受,去做数学,经历数学家的思维过程,达到对数学知识的意义建构。

在多媒体的支持下,学的模式实际上已转变成一种实验模式,包括两种情形:一是计算机展示问题,学生运用CAI解决问题;二是指学生在学习中遇到困难后,利用CAI来探索发现获得解决问题的思路,从而解决问题。在这种模式下,学习过程是一个进行数学实验过程,通过实验、观察、猜想、推断、发现、验证等方法获取新数学知识,最后把学习的成果和感受拿出来老师或同学探讨,从而使他们的认识从感性上升到理性,由形象的发展过程进行抽象思维活动。

在此模式的教学下,计算机是一种“媒介”,作为学生学习的一个实验平台,有利于挖掘数学教学软件的教育功能,发挥其培养学生数学思维的功效。在这种环境中,学生的主体性得到充分体现,有利于培养学生的发现和创造力。例如:在讲指数函数的图象和性质时,传统的教学方法是让学生用描点法作图,然后讨论图象的性质,图像的静态决定了发现的困难。如果我们采用自主学习的教学形式,先让学生利用“Equation  Grapher”作图,学生可根据许多函数的关系式亲自输入相应的数据得到相应的指数函数的图象,既清晰又准确,通过观察、操作和探索,进行对比、验证,最后总结出指数函数的性质。

对于认知水平较高和高年级的学生来说,这种模式给他们学习提供了一种进行数学实验和研究的机会,有利于产生创造性思维的火花。

例:当实数k变化时,直线(1+4k)x(23k)y+(214k)=0通过定点(          

A.(62)                   B.(22)                   C.(22)                   D.(2,-2)

初看这道题,大多数学生不知从何下手,而很多参考书甚至大多数教师都是这样解答此题:

解:将(1+4k)x(23k)y+(214k)=0整理为(4x+3y14)k+(x2y+2)=0

                                                         

可知直线过定点(22),故选C

对这种解答,学生知其然,而不知其所以然。一是难在“直线过定点”这一术语不好理解;二是难在为什么要把(1+4k)x(23k)y+(214k)=0整理为:(4x+3y14)k+(x2y+2)=0;三是难在为何由                                            ,就可知直线过定点(22)

为此,我们可引导学生在“Equation  Grapher”中进行如下操作:

①分别令k=0123,-1,-2,-3时作出相应的(1+4k)x(23k)y+(214k)=0的直线

②再分别令k=     ,-    ,-                  时作出相应的(1+4k)x(23k)y+(2

14k)=0的直线

图中直观地显示这一系列直线通过一个定点。

思维敏捷的同学立即发现:这个定点完全可以由这一系列直线中的任意两条直线确定,于是得到下面通俗易懂的解法:

解:取k=0 x2y+2=0

        k=1 5x+y12=0

        联立①②并解之得              ,可知直线过定点(22),故选C

在这种模式中强调学生的操作,学生首先掌握软件的操作和原理。对于当前应试教育中的大多数学校来讲,都不愿意搞这种活动,因为它不但费时费财,可能还会影响教学的正常进行。所以要想真正推广开来,对于目前的形势来说还相当困难。

3、充分利用网上数学资源

随着计算机技术的发展,网络就是计算机的观点已被大家所接受,对于教师而言,利用网络计算机可以成为教师查找资料、检索有关论文的工具,可以下载优秀的课件,成为优秀课件的资源库,可以方便地借鉴各种风格的优秀教案,使教师从手写教案的低效率重复中解脱;可以了解最新的教育信息与动向,打破校园封闭带来的闭塞和陈旧;可以不受地域的限制与全国的同行进行交流。对于学生而言,教师介绍相关网站给学生,让学生在网络上完成自我提高。网络上的学习不受限于时间和地点,学习的内容和教学的内容可以是同步的,也可以是异步的,还可以根据自己的水平选择相应的难易度,更重要的是增强了学生学习的主动性。

下面是我们课题组公认的几个对教学有很大帮助的网站:中国中小学教育教学网(k12教育网):Http://www.k12.com.CN;中国中小学数字图书馆:Http://www.cfde.cnki.net /;华人教育网:Http://www.0100.com.CN / ;中鸿网:Http://www.zhihongnet.com / ;中国基础教育网:Http://www.cbe 21.com / ;数学教育网:http://www.mathsedu . net / 

信息时代的数字教学也应与时俱进,充分利用好网络上的数字资源已是历史赋予我们的责任。

附:实验结果

1、本课题组的教师在计算机操作、CAI课件制作、网络技术等方面有较大的提高。

2、通过本题组各成员的共同努力,出了一批优秀的CAI优秀课件,优秀教案,宝贵的教学经验,充实了我校的资料库,为我校的教学提供了丰富的资源。

3、在实验教师的精心指引下,实验学生的积极配合下,出了一批有一定质量的学生小论文。

4、在教学效果方面,也是十分显著的,分班前,实验班与对照班的平均分、优秀率都是比较接近的。但经过一学年下来,无论是平均分还是优秀率均高出对照班。尤其在年级的数学竞赛中,实验班的尖子更是层出不穷。(附表)

表一    高一期末考试成绩对照表

 

 

表二    高二的数学学科竞赛成绩

小结

通过一年多的实践,我们取得了一定的成绩。在实践的过程中,我们走出了一条属于自己的路子,我们要继续探索和构建新型的教学模式,探索促进中学生创新能力培养的途径和方法,为祖国多培养人才。

 

 

           

     

高一⑴

高一⑵

高一⑼

高一⑽

高一⑸

高一⑹

平均分

76.5

77.1

75.9

76

72.8

73.5

优秀率

20%

19.5%

20.3%

21%

17.5%

16.8%

 

班别

     

   

     

   

物⑴

物⑵

物⑶

物⑷

化⑴

化⑵

化⑶

化⑷

一等奖

1

2

1

0

1

1

0

0

二等奖

3

2

1

1

2

3

1

1

 

内容录入:景天昊言    责任编辑:景天昊言 
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