如何将信息技术与高中数学课程有效整合

长期以来，高中数学课堂改革问题，一直是教育界不断致力探索的重要课题之一，因为在传统教学中存在一些弊端，随科学技术的发展，信息技术与高中数学课程的有机整合被提上了新的日程。所谓信息技术与高中数学课程整合，就是通过高中数学课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与数学课程的教与学融为一体，提高教与学的效率，改善教与学的效果，实现传统教学模式的创新。
自2004年学校实现办公自动化，我们就在探索信息技术与课堂教学的有机整合问题。几年来，我们已逐渐认识到信息适用的范围，对开展高中数学教育，提高教育教学质量起到了巨大的作用。
一、有利于开创新型的课堂教育模式
课堂教学作为教学的主阵地，教学内容与信息技术的整合，必将发挥信息技术的优势，丰富课堂教学形式，提高教学效果。比如在讲授数学历史的时候，我
们可以用Powerpoint制作了一个有历史背景、历史人物、历史事件的幻灯片，利用丰富的史料，图文并茂的画面来创设生动的教学情景，吸引学生学习的热情，让学生通过对相关知识的学习得到精神上的熏陶，从而收到了良好的教育效果。如在揭示知识过程时，我们可以制作相关演示动画，让学生直观地感受生成过程。在教授立体几体演示空间关系时，可以通过空间演示更直接地培养学生空间想象能力。由于Sketchpad（几何画板）的灵活性，可以根据需要翻转立方体，从不同的角度观察，丰富学生的空间思维。再比如，在教师教授新课程版中统计育概率的知识及应用时，大家都觉得统计这部分很难讲，大量的图表、数据在课堂上处理起来不好操作，象这样的内容就可以充分发挥计算机的特长，进行数据处理和模型演示。
二、有利于激发学生的自主学习热情
俗话说“兴趣是最好的老师”，有良好的兴趣就有良好的学习动机，但不是每个学生都具有良好的学习数学的兴趣。“好奇”是学生的天性，他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣，要激发学生的学习数学的积极性，就必须满足他们这些需求。传统的教学模式中，教师是教育者，学生是学习者，教师是占有知识较多的强势群体，而学生则是相对“无知”的弱势群体，教师具有绝对的权威。传统的教学和现在的许多教学都是严格按照教学大纲，把学生封闭在枯燥的教材和单调的课堂内，教具就是一些实物、挂图之类的东西，有的教具不便于准备、携带和保存，给教学带来诸多不便，也使其和丰富的资源、现实完全隔离，致使学生学习数学的兴趣日益衰减。所以计算机的作用是传统的教学无法比拟的。将多媒体信息技术融于教学课堂，利用多媒体信息技术图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点为学生创设各种情境，可激起学生的各种感官的参与，调动学生强烈的学习欲望，激发动机和兴趣。
三、有利于培养学生的自主探究能力
数学教学过程，事实上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究，探索的过程，继而对其进行延拓，创新的过程。于是，教师如何设计数学问题，选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境，因此，教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息，多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。如：在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐标表示》的教学中，可以利用Powerpoint制作动态的平面向量课件，学生通过探索，发现了平面向量的基本概念，深刻的理解了平面向量的坐标表示的意义和作用。在讲解与《空间四边形》有关的问题时，如果只利用模型让学生观察，在黑板上作出空间四边形的平面直观图，大部分学生在课后解决相关的问题的时候，总自然而然的认为空间四边形两条对角线是相交的。在教学中利用三维立体几何画板导入基本图形，现场制作旋转运动的空间四边形图形，现场添加线条，在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象，这可以培养学生的空间观察和思维能力，从而使他们在观察过程中留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象，在解决其它有关问题时不致出错，同时学生在这个过程中发现了异面直线的概念，为后面的《异面直线》的教学奠定了基础。在讲《线性规划》内容时，利用几何画板平移目标函数直线，从而得出在哪个点取得最大值，哪个点取得最小值，很直观，也好理解。由此可见，多媒体信息技术创设情景培养学生探究能力方面是传统教学手段无法比拟的。
四、有利于提高课堂教学的实际效率
据有关专家对视听教育的调查，学生光听只能记住15%，光看可以增加到25%，如果视听结合起来，就可以多达65%。多媒体教学能很好地将视听结合起来，能大大提高学习的效率。教师课前利用计算机制作课件，把课题、知识背景，知识点、辅助练习、部分教学设计、家庭作业等做成一张张的幻灯片。在授课过程中可以根据实际需要随意提取任意需要的幻灯片，十分方便。不仅可以节省大量的板书时间，还可以扩大课堂教学容量，为提高学生练习和实践活动的密度提供了时间保障。而且课堂活动显得丰富多彩、充实、高效，能取得师生双赢的效果。比如：高中数学竞赛辅导，其特点是大容量，高难度，讲课时间长，讲课强度大，特别在平面几何、立体几何、覆盖、图论等部分常常涉及很多几何图形的构造与展示，如果能恰当的利用计算机技术，将能高效率的完成竞赛讲座。笔者在这方面也做过尝试，高一数学竞赛班有一个“立体几何”讲座，要求用一次讲座的方式讲授高中立体几何的主要定律、基本方法、核心思想，使学生树立起基本的立体空间观念，用传统的教学方法，这基本是“一个不能完成的任务”，但在精心准备的课件的辅助下我完成了这个任务，取得了较好的效果。
让这种新的理念与传统的教学有机地结合，既保证良好的课堂教学效果，又丰富学生的课外生活，教学中注重课堂教学与生活实际的联系，倡导“问题解决”、小组合作，让学生在问题解决中根据不同的层次获得不同的情感体样。但是，在两者整合的过程中，也要防止几种不良的倾向：一是避免把投影屏幕当成黑板。在课堂上，教师应随时根据教学进展来创设情景，引导学生进行思考，从而达到运用所学知识的目的。而且，优秀的板书不仅精练，教师还可以根据学生提出的问题随时进行调整、修改板书内容。如果用投影屏幕完全代替黑板，就会影响学生视觉感知的一惯性，使学生对整课教材重点、难点的把握受到影响。二是避免只重视多媒体而忽视教师教学风格。一些教师在注重多媒体所带来的优越性的同时，却忽视了自己多年来形成的鲜明的教学风格。其实，其他媒体和教学手段的许多特色功能是多媒体无法完全取代的，如实物、简笔画、一个眼神、一个手势等在课堂教学中的功能不可忽视。对于多媒体课件教师必须亲自创作，把自身的教学风格融入到课件中，体现自己的教育思想，这样学生易于接受。而不能因为使用多媒体，把本来简明的东西搞得“枝叶”繁杂，使学生云雾里看花，不知所措，从而违背了多媒体辅助教学的“辅助”的本意，弱化了教师在课堂教学中的主导作用。三是避免忽视学生的主体地位。计算机多媒体辅助教学系统的使用，为我们创造教学条件提供了极大的便利。然而，用多媒体展示知识背景，知识点、辅助练习，只是把教学内容展示给学生，它无法取代学生在教师创设的情景中思考问题，更无法取代学生的思维训练。所以，我们在制作和使用课件时，应当以促进学生动脑动手，积极参与为着眼点；充分体现学生的主动性和培养学生的创造性，多为学生创造思考的空间，善于通过多媒体信息技术引导学生思考、讨论、回答问题。
时代的发展，要求竞争者提高自身素质，也要求学校教育走在发展的最前端，学校教育的发展方向又要求教师更新教学手段，教学手段的更新主要受教育观念的支配，所以我们首先要转变教育观念，真正把信息技术运用到教学中来。把信息技术作为辅助教学的工具，充分发挥信息技术在学生自主学习、主动探索、合作交流等的优势。