论文部分内容阅读
【摘要】通过关于对部分地区中学数学教师DGS技术掌握和应用情况的研究，指出大部分教师对DGS技术在教学中积极作用的了解和运用只停留在表面，并没有深刻认识到该技术对中学数学教学整合的重要性，并对这种现象形成的原因进行了深入的分析，进而提出了如何使技术在数学教学中进行具体应用。
【关键词】DGS技术 数学教学整合 几何画板
As for the technology and mathematics teaching integrates in Middle-School
Shao Huihua
【Abstracts】Thinking about the mathematics teacher in middle school grasps with the application of DGS technology, In this article, it is pointed that the majority of teachers didn’t profoundly realize the importance of the technology and mathematics teaching integrates in middle school. The reason which formed to this kind of phenomenon has carried on by the thorough analysis, and proposed some views on the concrete application of technology in the mathematics teaching.
【Keywords】DGS technology mathematics teaching integrates geometer’s sketchapd.
信息技术是当今社会的主要特征，21世纪《数学课程标准》相对于以前的《教学大纲》适时的提出“把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具”，对现代信息技术进入数学课程领域采取了“大力开发”的策略。事实上，早在20世纪80年代，“计算机辅助教学”这个名词就在我国开始流行，但当时由于种种条件的限制，信息技术未能在我国的教育领域普及，即便是一些城市中学也是如此。1995年全国的中小学计算机教育研究中心从美国引进《几何画板》，由于该软件特有的便于操作、强大的动态性等功能，在全国范围内深受广大数学教师和学者的欢迎，信息技术开始在教育中活跃。根据资料显示，目前国内中学在技术与数学教学整合中，《几何画板》是应用较广泛的一种数学教学软件，简称为DGS——The Dynamic Geometer’s Sketchapd，该软件特有的动态性让数学教学变得富有活力，本文将以该软件为中心进行讨论。
通过访谈了解到，许多教师对DGS及相关技术的认识不够深刻，部分人认为其对学生的思维并无正面影响。那么这种软件是不是只能提高学生学习兴趣，而对发展学生的思维并无作用呢？从问卷调查中可以看到，97%的教师采用的是演示型模拟教学方式，目前这种方式用的比较泛滥而且有点浮躁，在课堂演示型的教学方式下，其有利的方面是：教师可以控制节奏，节省大部分时间，用生动的图形来启发、引导学生进行思维，顺利完成教学任务；同时对这种新鲜的事物，学生容易产生兴趣，在课堂上发言较积极。但却有其忧患的一面，就有关研究表明“学生对某些事物产生的兴趣只是表面的、短暂的，时间长了就会失去兴趣”。这种教学方式有其不利的效果：一方面教师控制画面，学生处于被动的观察，缺乏必要的数学活动；另一方面，利用演示的课件有时演示就可以得到问题的答案，如不注意合适的教学策略，这就严重影响了学生思维的深刻性。
再有，技术的不熟练与不合适的使用方法导致现实的DGS丧失了原本的教育价值，反过来，教师也就体验不到由技术给教学带来的威力，那么他们对DGS软件就不会有一个深刻的认识，也就不会从整体上把握技术与数学教学整合的思想。我们的调查结果表明，多数曾用过DGS的教师对该软件的认识和利用仍很肤浅：一方面，很多教师还对数学教学软件没有一个明确的认识，有42%的教师认为在计算机辅助教学中最重要的软件是“Powerpoint”、“Authoware”——其实这些软件并未体现数学的成分，而只是一种操作界面；另一方面，即使有些教师了解数学教学的软件——DGS，但是他们并未充分挖掘软件中的教育因素，未探索如何利用这些软件来培养学生的思维能力，避免一些由软件或技术带来的不良影响。以上两个因素让大多数教师在实践中把计算机仅当作一个辅助性的工具，一种传统性工具的现代化延伸，事实上我们更重要的是把它当成一种“媒介”——智力成长的环境，从这个意义上来讲，在技术与教学的整合上，“计算机辅助教学”这个词组应该进行商榷。另外还有一个重要的因素就是，目前缺少可供参考的、有效的关于利用计算机支持DGS软件进行教学的具体的、可操作性的教学方式。
为了发挥技术对数学的教育价值，以下笔者提供一些参考性的建议：
1．信息技术与数学教学整合对教师的要求。要真正的把技术与教学整合，教师观念的转变非常重要。首先，教师要掌握和学习现代教育理论，促进教育观念的转变。教育技术的发展要求教师的角色发生根本性变化，作为教师要改变传统的教育观念，努力学习新的先进的教育教学理论，积极进行教学改革与实验。其次，教师要掌握现代教育技术，提高驾驭课堂的能力。信息技术是一门基础工具课程，作为教师要提高自己计算机水平，积极参加培训，同时要掌握常用的教学软件的使用。
目前，我国了解DGS技术的教师很多，但真正理解技术与数学教学的关系，应用技术，研究技术与教学之间关系的人很少，大多数应用这种软件进行教学的教师都还处在低层次水平的运用上，并未充分体会到软件的精华。教师要了解技术，掌握技术，发现技术的威力，才会去应用技术。在技术的使用上，首先必须把握一个“度”，对那些空间想象和几何理解较差的、年龄较小的中学生，进行几何的变式开放教学难度较大；相反，对于理解力较强、想象力较丰富的年龄稍大的学生，有些演示型的过程显得多余。其次，应不限于一种教学模式，各种教学模式都有其优势，在多媒体支持的模拟演示型教学方式下，正确处理好形象生动与演译推理之间的关系，多向学生提一些“为什么”、“怎么样”的问题，引导学生的思维向深层次发展；利用网络教室支持DGS技术为学生提供了一个开放的学习环境，它是一个充满生生交流、师生交流和人机交流的小型社会化环境，给学生提供了学会倾听、理解和数学交流的场所，让学生有操作和实践的机会，能激发学生的探索欲望。在这种环境中，可展开一些研究性学习和数学课外活动，引导学生进行探索、讨论，培养他们的创新和实践能力。
2．技术在数学教学中的运用。
2．1 巧设情景，激发学生的求知欲望。对学生而言，兴趣是最好的老师，是学习的动力之一。每当学生进入多媒体教室的时候，他们的心情往往非常愉快，兴致也很高，他们被周围的环境、先进的教学设备所吸引。教师要将这种兴趣及时引到教学内容上来，效果就会很明显。通过教师的正确引导，加上设置新的教学情景，巧妙引入新课。通过这样巧设新课引入背景，可以激发学生的求知欲。
2．2 再现过程，培养学生的创新精神。数学教学中要培养学生创新精神，有效的途径之一就是再现数学知识的发现过程，让学生在已有的知识基础上，猜想结论，发现定理和结论，培养学生独立思考的能力。
2．3 化静为动，突破重点、难点。数学教学内容有时比较抽象，传统的教学手段有一定的局限性，而计算机可以使抽象的概念具体化、形象化，进行动态展示，加强学生的直观印象，这样可以弥补传统教学方式难以克服的重点、难点的教学，达到事半功倍的效果。传统的教学方式，教师只能在黑板上通过板书、作图来传递知识，而一些动态的数学知识教学，教师不得不借助口头语言、身体语言将动态画面说“动”，而这样抽象的知识学生仍只能够“感受”。
2．4 创设悬念，引导学生探究问题。为学生创设丰富的教学情景，增设疑问，巧设悬念，激发学生获取知识的求知欲，调动其学习的积极性，使学生由被动接受知识转化为主动探究问题，主动参与教学过程。提供一个便于学生探讨的环境，创设富有启发性的问题情景，如：“用一个平面去截正方体，得到的截面是几边形？”对这个问题可以用《几何画板》动态演示，随着平面的位置变化，截面的形状也不断发生变化，并在变化过程中引导学生探究截面的形状，这样给学生留下更多的思考时间与空间，让学生在已有的知识基础上能够解决新问题，并能够发现新问题，提出新问题。
2．5 互动学习，培养学生合作、自主精神。辅助的反馈系统可以使教学评价更加科学、及时，有利于学生意志的培养。如在函数图象教学中，由坐标描点，若学生点击的位置不对，计算机会马上提示，鼓励学生自己订正，反复练习，正确后学生会有一种成功的喜悦。还可以举行各种竞赛训练等，培养学生的自制力、自觉性和良好的学习习惯。当然还可以减轻教师重复的教学和辅导，让教师有更多的时间与学生交流。
3．整合中应当注意的问题。信息技术与学科课程的整合过程中，教师还要注意一些问题。教师不能够充当放映员，让学生在多彩的多媒体世界里读“电子读物”。教师能够自制教学软件（课件）当然好，不过要提倡合理利用校园网和互联网上的共享资源。计算机不可能完全代替教师的教学，不可能代替教师的情感教育。《新标准》把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，电脑和网络将成为发展学生的理解及兴趣的重要手段，学生可以通过各种现代化媒介获取信息，帮助思考，促进学习。作为可操作的探索工具，现代信息技术不仅能有力促进学生创新精神的发展，而且能够帮助学生从一些繁琐、枯燥和重复性的工作中解脱出来，使他们有更多的机会动手、动脑，去思考和探索，促进教师和学生之间的平等交流与合作。
4．有关的教育部门应采取一些相关行动。信息技术发展的冲击使技术与教学的整合不可或缺，我们除了要培养为信息技术课服务的教师，更要培养出具有信息技术素养的数学教师。在我国目前的形势下，中学教师的压力大，数量多，所以单纯的对在职人员的培养显然不切实际。在资料中的调查和访谈中，大部分的中青年教师都受过信息技术的相关培训，他们的技术水平又如何呢？笔者不敢苟同。因此，在促进信息技术与数学教学整合的过程中，对在职教师培养固然重要，但职前教师的素质培养更重要。信息技术社会环境的熏陶与刺激，需要我们在对师范院校的师范生培养中就应该有所侧重——加强技术与数学教学整合的相关技术的训练和能力的培养。
参考文献
1 数学课程标准研制组.数学课程标准.北京师范大学出版社,2001.3
2 王妍、李忠海.媒体技术优化数学教学的几点思考.中国电化教育.2003.1
3 刘儒德.基于问题学习对教学改革的启示.教育研究.2002.2
4 张翼生.现代技术不能用来维持传统教学.中国远程教育. 2000.7
【关键词】DGS技术 数学教学整合 几何画板
As for the technology and mathematics teaching integrates in Middle-School
Shao Huihua
【Abstracts】Thinking about the mathematics teacher in middle school grasps with the application of DGS technology, In this article, it is pointed that the majority of teachers didn’t profoundly realize the importance of the technology and mathematics teaching integrates in middle school. The reason which formed to this kind of phenomenon has carried on by the thorough analysis, and proposed some views on the concrete application of technology in the mathematics teaching.
【Keywords】DGS technology mathematics teaching integrates geometer’s sketchapd.
信息技术是当今社会的主要特征，21世纪《数学课程标准》相对于以前的《教学大纲》适时的提出“把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具”，对现代信息技术进入数学课程领域采取了“大力开发”的策略。事实上，早在20世纪80年代，“计算机辅助教学”这个名词就在我国开始流行，但当时由于种种条件的限制，信息技术未能在我国的教育领域普及，即便是一些城市中学也是如此。1995年全国的中小学计算机教育研究中心从美国引进《几何画板》，由于该软件特有的便于操作、强大的动态性等功能，在全国范围内深受广大数学教师和学者的欢迎，信息技术开始在教育中活跃。根据资料显示，目前国内中学在技术与数学教学整合中，《几何画板》是应用较广泛的一种数学教学软件，简称为DGS——The Dynamic Geometer’s Sketchapd，该软件特有的动态性让数学教学变得富有活力，本文将以该软件为中心进行讨论。
通过访谈了解到，许多教师对DGS及相关技术的认识不够深刻，部分人认为其对学生的思维并无正面影响。那么这种软件是不是只能提高学生学习兴趣，而对发展学生的思维并无作用呢？从问卷调查中可以看到，97%的教师采用的是演示型模拟教学方式，目前这种方式用的比较泛滥而且有点浮躁，在课堂演示型的教学方式下，其有利的方面是：教师可以控制节奏，节省大部分时间，用生动的图形来启发、引导学生进行思维，顺利完成教学任务；同时对这种新鲜的事物，学生容易产生兴趣，在课堂上发言较积极。但却有其忧患的一面，就有关研究表明“学生对某些事物产生的兴趣只是表面的、短暂的，时间长了就会失去兴趣”。这种教学方式有其不利的效果：一方面教师控制画面，学生处于被动的观察，缺乏必要的数学活动；另一方面，利用演示的课件有时演示就可以得到问题的答案，如不注意合适的教学策略，这就严重影响了学生思维的深刻性。
再有，技术的不熟练与不合适的使用方法导致现实的DGS丧失了原本的教育价值，反过来，教师也就体验不到由技术给教学带来的威力，那么他们对DGS软件就不会有一个深刻的认识，也就不会从整体上把握技术与数学教学整合的思想。我们的调查结果表明，多数曾用过DGS的教师对该软件的认识和利用仍很肤浅：一方面，很多教师还对数学教学软件没有一个明确的认识，有42%的教师认为在计算机辅助教学中最重要的软件是“Powerpoint”、“Authoware”——其实这些软件并未体现数学的成分，而只是一种操作界面；另一方面，即使有些教师了解数学教学的软件——DGS，但是他们并未充分挖掘软件中的教育因素，未探索如何利用这些软件来培养学生的思维能力，避免一些由软件或技术带来的不良影响。以上两个因素让大多数教师在实践中把计算机仅当作一个辅助性的工具，一种传统性工具的现代化延伸，事实上我们更重要的是把它当成一种“媒介”——智力成长的环境，从这个意义上来讲，在技术与教学的整合上，“计算机辅助教学”这个词组应该进行商榷。另外还有一个重要的因素就是，目前缺少可供参考的、有效的关于利用计算机支持DGS软件进行教学的具体的、可操作性的教学方式。
为了发挥技术对数学的教育价值，以下笔者提供一些参考性的建议：
1．信息技术与数学教学整合对教师的要求。要真正的把技术与教学整合，教师观念的转变非常重要。首先，教师要掌握和学习现代教育理论，促进教育观念的转变。教育技术的发展要求教师的角色发生根本性变化，作为教师要改变传统的教育观念，努力学习新的先进的教育教学理论，积极进行教学改革与实验。其次，教师要掌握现代教育技术，提高驾驭课堂的能力。信息技术是一门基础工具课程，作为教师要提高自己计算机水平，积极参加培训，同时要掌握常用的教学软件的使用。
目前，我国了解DGS技术的教师很多，但真正理解技术与数学教学的关系，应用技术，研究技术与教学之间关系的人很少，大多数应用这种软件进行教学的教师都还处在低层次水平的运用上，并未充分体会到软件的精华。教师要了解技术，掌握技术，发现技术的威力，才会去应用技术。在技术的使用上，首先必须把握一个“度”，对那些空间想象和几何理解较差的、年龄较小的中学生，进行几何的变式开放教学难度较大；相反，对于理解力较强、想象力较丰富的年龄稍大的学生，有些演示型的过程显得多余。其次，应不限于一种教学模式，各种教学模式都有其优势，在多媒体支持的模拟演示型教学方式下，正确处理好形象生动与演译推理之间的关系，多向学生提一些“为什么”、“怎么样”的问题，引导学生的思维向深层次发展；利用网络教室支持DGS技术为学生提供了一个开放的学习环境，它是一个充满生生交流、师生交流和人机交流的小型社会化环境，给学生提供了学会倾听、理解和数学交流的场所，让学生有操作和实践的机会，能激发学生的探索欲望。在这种环境中，可展开一些研究性学习和数学课外活动，引导学生进行探索、讨论，培养他们的创新和实践能力。
2．技术在数学教学中的运用。
2．1 巧设情景，激发学生的求知欲望。对学生而言，兴趣是最好的老师，是学习的动力之一。每当学生进入多媒体教室的时候，他们的心情往往非常愉快，兴致也很高，他们被周围的环境、先进的教学设备所吸引。教师要将这种兴趣及时引到教学内容上来，效果就会很明显。通过教师的正确引导，加上设置新的教学情景，巧妙引入新课。通过这样巧设新课引入背景，可以激发学生的求知欲。
2．2 再现过程，培养学生的创新精神。数学教学中要培养学生创新精神，有效的途径之一就是再现数学知识的发现过程，让学生在已有的知识基础上，猜想结论，发现定理和结论，培养学生独立思考的能力。
2．3 化静为动，突破重点、难点。数学教学内容有时比较抽象，传统的教学手段有一定的局限性，而计算机可以使抽象的概念具体化、形象化，进行动态展示，加强学生的直观印象，这样可以弥补传统教学方式难以克服的重点、难点的教学，达到事半功倍的效果。传统的教学方式，教师只能在黑板上通过板书、作图来传递知识，而一些动态的数学知识教学，教师不得不借助口头语言、身体语言将动态画面说“动”，而这样抽象的知识学生仍只能够“感受”。
2．4 创设悬念，引导学生探究问题。为学生创设丰富的教学情景，增设疑问，巧设悬念，激发学生获取知识的求知欲，调动其学习的积极性，使学生由被动接受知识转化为主动探究问题，主动参与教学过程。提供一个便于学生探讨的环境，创设富有启发性的问题情景，如：“用一个平面去截正方体，得到的截面是几边形？”对这个问题可以用《几何画板》动态演示，随着平面的位置变化，截面的形状也不断发生变化，并在变化过程中引导学生探究截面的形状，这样给学生留下更多的思考时间与空间，让学生在已有的知识基础上能够解决新问题，并能够发现新问题，提出新问题。
2．5 互动学习，培养学生合作、自主精神。辅助的反馈系统可以使教学评价更加科学、及时，有利于学生意志的培养。如在函数图象教学中，由坐标描点，若学生点击的位置不对，计算机会马上提示，鼓励学生自己订正，反复练习，正确后学生会有一种成功的喜悦。还可以举行各种竞赛训练等，培养学生的自制力、自觉性和良好的学习习惯。当然还可以减轻教师重复的教学和辅导，让教师有更多的时间与学生交流。
3．整合中应当注意的问题。信息技术与学科课程的整合过程中，教师还要注意一些问题。教师不能够充当放映员，让学生在多彩的多媒体世界里读“电子读物”。教师能够自制教学软件（课件）当然好，不过要提倡合理利用校园网和互联网上的共享资源。计算机不可能完全代替教师的教学，不可能代替教师的情感教育。《新标准》把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，电脑和网络将成为发展学生的理解及兴趣的重要手段，学生可以通过各种现代化媒介获取信息，帮助思考，促进学习。作为可操作的探索工具，现代信息技术不仅能有力促进学生创新精神的发展，而且能够帮助学生从一些繁琐、枯燥和重复性的工作中解脱出来，使他们有更多的机会动手、动脑，去思考和探索，促进教师和学生之间的平等交流与合作。
4．有关的教育部门应采取一些相关行动。信息技术发展的冲击使技术与教学的整合不可或缺，我们除了要培养为信息技术课服务的教师，更要培养出具有信息技术素养的数学教师。在我国目前的形势下，中学教师的压力大，数量多，所以单纯的对在职人员的培养显然不切实际。在资料中的调查和访谈中，大部分的中青年教师都受过信息技术的相关培训，他们的技术水平又如何呢？笔者不敢苟同。因此，在促进信息技术与数学教学整合的过程中，对在职教师培养固然重要，但职前教师的素质培养更重要。信息技术社会环境的熏陶与刺激，需要我们在对师范院校的师范生培养中就应该有所侧重——加强技术与数学教学整合的相关技术的训练和能力的培养。
参考文献
1 数学课程标准研制组.数学课程标准.北京师范大学出版社,2001.3
2 王妍、李忠海.媒体技术优化数学教学的几点思考.中国电化教育.2003.1
3 刘儒德.基于问题学习对教学改革的启示.教育研究.2002.2
4 张翼生.现代技术不能用来维持传统教学.中国远程教育. 2000.7