王娟

【摘 要】 將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中數(shù)學加以整合，構(gòu)筑數(shù)字化學習資源，實現(xiàn)學習方式的變革，構(gòu)建以學生為主體、以教師為主導、以學生自主探究為主線的基于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)學實驗教學模式：“創(chuàng)設(shè)情境——實驗探索——提出猜想——討論與交流——邏輯證明——總結(jié)評價”。

【關(guān)鍵詞】 現(xiàn)代信息技術(shù)；數(shù)學；教學模式；探究

【中圖分類號】G63.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）15-0-01

1 現(xiàn)代信息技術(shù)與課程整合的內(nèi)涵

國外教育界對信息技術(shù)與課程整合的含義眾說紛紜。目前，國際上比較權(quán)威且認同度較高的說法是“美國國家教育技術(shù)標準”，該標準對信息技術(shù)與課程整合的定義是：課程整合是指在學術(shù)性知識的日常學習過程中，利用技術(shù)來支持、加強學和教的過程。另外美國教育技術(shù)CEO論壇的第3年度（2000）的報告也從整合的目標、內(nèi)涵角度對信息技術(shù)與課程整合的概念進行了闡述，該報告指出：“數(shù)字化學習的關(guān)鍵是將數(shù)字化內(nèi)容整合的范圍日益增加，直至整合于全課程，并應(yīng)用于課堂教學。當具有明確教育目標且訓練有素的教師把具有動態(tài)性質(zhì)的數(shù)字內(nèi)容運用于教學的時候，它將提高學生探索與研究的水平，從而有可能達到數(shù)字化學習的目標?！瓰榱藙?chuàng)造生動的數(shù)字化學習環(huán)境，培養(yǎng)21世紀的能力素質(zhì)，學校必須將數(shù)字化內(nèi)容與各學科課程相整合?！边@里所說的“將數(shù)字化內(nèi)容與各學科課程相整合”就是我們通常所說的“信息技術(shù)與學科課程相整合”。按照這一論述，信息技術(shù)與課程整合的內(nèi)涵就是將信息技術(shù)融入課程的各個層面并在教學中運用，利用技術(shù)創(chuàng)造生動的數(shù)字化學習環(huán)境。

2 基于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)學實驗教學模式基本流程

在數(shù)學領(lǐng)域里，對數(shù)學實驗有不同的理解和內(nèi)涵。根據(jù)科學實驗的定義以及數(shù)學學科的特點，數(shù)學實驗的概念可以界定為：為獲得某種數(shù)學理論，檢驗?zāi)硞€數(shù)學猜想，解決某類問題，實驗者運用一定的物質(zhì)手段，在數(shù)學思維活動的參與下，在特定的實驗環(huán)境下進行的探索、研究活動?，F(xiàn)代數(shù)學實驗主要是以計算機數(shù)學軟件的應(yīng)用為平臺，結(jié)合數(shù)學模型，模擬實驗環(huán)境進行教學的新型教學模式，整個實驗過程中強調(diào)學生的實踐與活動，學生可以采用不同的實驗程序，設(shè)計不同的實驗步驟。現(xiàn)代數(shù)學實驗更能充分發(fā)揮學生的主體作用，更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)問題的能力，因而是一種新型的數(shù)學教學模式。

數(shù)學實驗教學模式，通常由教師（也可以由學生自己）提出明確的問題情境，讓學生在現(xiàn)代信息技術(shù)支持下做數(shù)學實驗，利用小組合作學習或者組織全班討論，開展研究性學習活動：實驗過程中，依靠實驗工具，讓學生主動參與發(fā)現(xiàn)、探究和問題解決過程，從中獲得數(shù)學研究、解決問題的過程體驗、情感體驗，產(chǎn)生成就感，讓學生親自體驗數(shù)學建構(gòu)過程，進而開發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。該模式的基本流程是：創(chuàng)設(shè)情境——實驗探索——提出猜想——討論與交流——邏輯證明——總結(jié)評價。

3 基于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)學實驗教學模式教學策略

（1）創(chuàng)設(shè)情境：所謂創(chuàng)設(shè)情境是指教師在學生動手實驗之前，給學生提供新的學習準備，在這一情境中，學生原有的數(shù)學認知結(jié)構(gòu)與新學習的內(nèi)容之間發(fā)生認知沖突，學習者在心理上產(chǎn)生學習需要。創(chuàng)設(shè)情境是數(shù)學實驗教學過程中的前提和條件，其目的在于為學生創(chuàng)設(shè)思維場景，激發(fā)學生的學習興趣，引出教學所要研究的問題。

（2）實驗探索：指學生按照教師提出的問題和實驗要求，親自用電腦完成相應(yīng)的實驗，努力去發(fā)現(xiàn)與所研究問題相關(guān)的一些數(shù)據(jù)中反映出的規(guī)律性，對實驗的結(jié)果做出清楚的描述。實驗探索是整個數(shù)學實驗過程中的核心環(huán)節(jié)，教師根據(jù)具體的情況組織適當?shù)幕顒雍蛯嶒灒梢砸?—4人為一組的小組形式進行，也可以是個人探索。學生要嚴格按照教師提出的要求，充分發(fā)揮主體作用，主動參與發(fā)現(xiàn)、探究和知識建構(gòu)，積極地向教師虛心學習，依靠實驗工具認真鉆研；另一方面，教師不能只作為一個“旁觀者”，必須充分發(fā)揮其主導作用，在實驗過程中，教師要引導學生從具體的數(shù)學事實出發(fā)，親自去發(fā)現(xiàn)問題，親自去解決問題，從而通過親身體驗獲得數(shù)學知識。此外，教師要對操作過程不合乎實驗要求的學生及時加以正確引導，教師要掌握好實驗時間，對個別能力差的學生實行個別指導，遵循因材施教的原則。

（3）提出猜想：教師創(chuàng)設(shè)了情景，學生的學習興趣被激發(fā)起來，教師演示課件，明確需要解決的問題，當提出探究問題后，學生通過實驗的感性認識和多角度的思考，做出許多猜想（假設(shè)），教師要針對不同的探究問題，幫助學生科學思維，從中篩選出合理的猜想。“千古數(shù)學一大猜”（華羅庚語），沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發(fā)現(xiàn)，因此對于學生的猜想，我們因以積極性評價為主，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題。

（4）討論與交流：這是開展數(shù)學實驗必不可少的環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)合作精神，進行數(shù)學交流的重要環(huán)節(jié)，讓學生積極主動地參與到數(shù)學實驗活動中去，對知識的掌握、思維能力的發(fā)展、學業(yè)成績的提高以及學習興趣、態(tài)度、意志品質(zhì)都具有積極的意義。在學生積極參與小組或全班的數(shù)學交流和討論的過程中，通過發(fā)言、提問和小結(jié)等方式，為其他人提供問題、檢驗實驗數(shù)據(jù)、找出錯誤的推理、找出實驗數(shù)據(jù)所不能證明的表述，以及根據(jù)同一觀察現(xiàn)象提出其他不同解釋的機會等，進一步確定以實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的論證方法。這是培養(yǎng)學生邏輯思維能力和語言表達能力的一個重要途徑。

（5）理性思考、邏輯證明：“大膽猜想，小心求證”是科學發(fā)現(xiàn)的一個重要原則，也是數(shù)學實驗過程中的重要環(huán)節(jié)。提出猜想并不等于得到結(jié)論，并不代表實驗結(jié)束，還需要驗證。恩格斯說過：“單憑觀察所得經(jīng)驗，是決不能充分證明必然性的?！薄皵?shù)學并不停留于實驗，而必須把它與理性的解釋結(jié)合起來：這些看上去并無聯(lián)系的事實背后是否隱藏著某種理論？這些事實能否被納入某個統(tǒng)一的數(shù)學結(jié)構(gòu)？”因此，在鼓勵學生從實驗中提出猜想的同時，我們應(yīng)向他們說明實驗方法的局限性：通過實驗所得出的發(fā)現(xiàn)不應(yīng)該被看成實驗的結(jié)論，這也是數(shù)學實驗與理化生實驗所不同的地方。從而有意識的引導學生證明猜想或舉反例否定猜想，讓學生明白，數(shù)學中只有經(jīng)過理論證明而得到的結(jié)論才是可信的。因此，理性思考，邏輯證明是數(shù)學實驗中不可缺少的一個環(huán)節(jié)。

（6）成果總結(jié)、評價反思：對于一節(jié)實驗課的最終結(jié)果不應(yīng)該僅僅是解決問題，同時要注意引導學生總結(jié)有規(guī)律性的結(jié)論與解法，還要引導學生反思，把所探索的問題引向深入，將所獲得概念和規(guī)律應(yīng)用于解決一些實際問題。

總而言之，學生通過數(shù)學實驗的探究，學會自己提出問題，收集數(shù)據(jù)，自己進行探索并評價所得的結(jié)果，最后演繹論證，這既訓練了學生的思維，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，又學會數(shù)學交流，學會數(shù)學思想方法，更重要的是學生潛移默化地懂得數(shù)學不再是古板的符號游戲，而是生動的發(fā)現(xiàn)與論證的過程。

參考文獻

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