崔桂英

摘要:信息技術應用于數(shù)學教學已被普遍采用，成為數(shù)學改革的重要課題。借助計算機使數(shù)學實驗登堂入室，是時代的呼喚，是素質教育的要求。本文對此進行了論述。

關鍵詞:數(shù)學教學；信息技術；實驗中圖分類號：G623.5文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2014）12-0186-01信息技術運用于課堂是改變傳統(tǒng)教學方式、優(yōu)化教學手段的重要渠道，是數(shù)學教學與現(xiàn)代高科技接軌的體現(xiàn)。運用計算機進行實驗教學會大大提高教學的效率。

1.數(shù)學實驗的含義

皮亞杰的"建構論"認為：主體認識的實質是主體利用其原有的知識結構對外界客體進行加工、改造、整合的過程，在整個過程中，主體的認知結構也得到不斷建構和發(fā)展。因此，現(xiàn)代建構意義下的計算機輔助數(shù)學實驗，是指學生在教師的指導下輔以計算機的幫助，根據(jù)研究目標，創(chuàng)設或改變某種數(shù)學情景，在某種條件下，通過思考和操作活動，研究數(shù)學現(xiàn)象的本質和發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律的過程；是一種思維實驗和操作實驗相結合的實驗；是具有高度的自主性、探索性的一種教學活動。

2.發(fā)揮技術優(yōu)勢，開發(fā)數(shù)學能力

《數(shù)學課程標準》曾明確指出："數(shù)學課程的設計和實施應重視應用現(xiàn)代信息教育技術，特別充分考慮計算器、計算機對數(shù)學學習內容和方法的影響，大力開發(fā)并向學生提供更為豐富的學習資源，把現(xiàn)代信息技術作為學習數(shù)學、解決問題的有力的工具。"可見，以信息技術為代表的教學媒體是師生用來創(chuàng)設教學情境、組織學習材料，幫助數(shù)學思維、進行合作交流的認知工具。數(shù)學教師必須從數(shù)學的本質特點和學生的認知特點出發(fā)，合理設計數(shù)學實驗，恰當?shù)厥褂糜嬎銠C技術，讓它不僅支持教者，而且支持學者。

2.1巧妙使用計算機軟件，創(chuàng)新意識。"實驗——歸納——猜想——證明"應該是數(shù)學學習、發(fā)現(xiàn)、探索、創(chuàng)新的一般程式，數(shù)學結論的得出不再是從書上看到的、從老師口中聽到的，而是學習者自己經(jīng)過觀察實驗、歸納概括、猜測想象、驗證發(fā)現(xiàn)而體驗到的。計算機軟件如《幾何畫板》、《Maple》等也不再僅僅是一種多媒體的演示工具，而是一種幫助學生探索和理解數(shù)學的認知工具。因此，利用它的特殊功能，可引導學生通過鍵盤、鼠標的實際操作，使學生從錯綜復雜的現(xiàn)象中簡便快捷地發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題的實質，從而驗證數(shù)學結論。

例如，在教學小學實驗教材第八冊"三角形三邊關系"時，我設計了一個探索式實驗：讓學生用一定尺寸的小棒擺三角形，創(chuàng)設問題情境，歸納出能擺成三角形的三根小棒中"任意兩根小棒的長度之和大于第三根小棒的長度"，進而猜想"三角形任何兩邊之和大于第三邊"，最后組織學生分組進行驗證式實驗。我不僅為學生提供了各種操作材料（繩子、小棒、尺、剪刀等），還提供了"幾何畫板"這個計算機軟件，需要的學生可以拖動鼠標，任意畫一個三角形，再根據(jù)計算機所給的三邊數(shù)據(jù)，借助計算器，發(fā)現(xiàn)并驗證了"任何一個三角形的任何兩邊之和都大于第三邊"。在這里，讓學生親自操作電腦，直逼數(shù)學問題的本質規(guī)律，把大量的數(shù)學計算、畫圖、測量留給計算機完成，把充分的時間讓學生進行更為廣闊和有價值的數(shù)學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，真正實現(xiàn)了學生從維持性學習走向研究性學習。

2.2借助網(wǎng)絡開展實驗，培養(yǎng)收集信息的能力。數(shù)學實驗使得數(shù)學學習已不再局限于演繹推理，同時還要求學生學會收集信息、處理信息。因此，教師應當發(fā)揮信息技術的力量，在網(wǎng)絡環(huán)境下通過提供的教學環(huán)境，引導學生開展"數(shù)學實驗"等，實現(xiàn)對數(shù)學知識意義的主動建構。例如，在教學小學實驗教材第四冊"一億有多大"時，教師首先提出研究目標：一億粒米有多重？引導學生先猜測，再分組實驗。教師提供了極為豐富的實驗材料（米尺、天平、磅秤、鐘表、黃豆、計算器）。學生的想象是極為豐富的，為了滿足每一位學生的需要，教師還提供了豐富的數(shù)據(jù)信息，學生可根據(jù)需要，利用計算機查找對比數(shù)據(jù)。引導學生通過網(wǎng)絡獲取信息，學生的視野開闊了，學生的體驗加深了，學生的研究深入了，學生的能力提高了。

3.運用計算機輔助數(shù)學實驗的原則

3.1目的性原則。利用現(xiàn)代教育技術進行"數(shù)學實驗"教學應有明確的教學目的，應深入挖掘教材中的實驗因素，不要盲目地無選擇地運用計算機進行數(shù)學實驗。核心是解決教學中的重、難點問題，鼓勵學生注意觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、探索問題。不要只重形式，不重實質；只重視直觀和形象，而忽視理解和抽象。應有益于促進學生對數(shù)學知識和思想的理解，克服與彌補傳統(tǒng)教學中的不足，進一步豐富數(shù)學的活動形式。

3.2適用性原則。數(shù)學實驗，這一新型的教學活動形式適用于某一特定的教學內容和情境。面對小學生和小學教材的特點，在實驗設計時應以"適用、能用"為準則，不宜過分追求"高、精、尖"，要設計出符合小學生年齡特點和認知規(guī)律的數(shù)學實驗。

3.3平衡性原則。信息技術的使用為學生學更多更深的數(shù)學提供了可能，也為學生更好地理解和應用數(shù)學開拓了廣闊空間。但是，它不能被用來代替基本的數(shù)學活動，如熟練的基本運算、邏輯推理、數(shù)學證明等。因此，應當使信息技術的應用與傳統(tǒng)的紙筆運算、邏輯推理、畫表作圖等之間達到一種平衡，努力實現(xiàn)多種媒體的全面和諧的應用。

3.4廣泛性原則。在數(shù)學實驗中應用現(xiàn)代技術，應當以使學生充分發(fā)揮視覺、聽覺、觸覺等多種感官的協(xié)同作用而更有效地進行數(shù)學學習。對于同一個實驗問題可根據(jù)實際情況，設計多種實驗方案，可以一個人為主，也可以小組為主，可以在課堂上老師進行實驗和演示，也可以在課余讓學生實驗。運用多種形式和手段開展實驗活動，做到因材實驗，講求實效，充分體現(xiàn)學生的主體地位，讓學生親自參與實驗設計、實施的全過程，給學生充分的活動空間和時間，這樣才能達到實驗的目的。

我堅信，如果我們從數(shù)學的本質特點和學生的認知特點出發(fā)，運用CAI這種工具和載體，通過數(shù)學實驗這種教與學的方式，幫助學生本質地理解數(shù)學，培養(yǎng)數(shù)學精神和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的能力時，就把握住了數(shù)學教育的時代性、科學性，我們就深入到了數(shù)學素質教育的核心領域。