信息技术与数学教学整合的思考(一)
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[内容提要]：随着社会科学技术的进步、学校教育技术的不断更新和家庭电脑的普及，整个社会进入了信息时代的一个崭新阶段，教育走信息化之路已成必然。在学校开设计算机课程的同时，很多学校开始开设信息技术基础课程，并逐步探索信息技术与各学科教学的整合。数学作为一门基础学科，在与计算机结合的同时，其研究领域、研究方式和应用范畴等方面得到了空前的拓展。数学教学也因与信息技术逐步实现整合而得到优化。
本文就是在这一背景下，经过实践探索和相关理论研究。试图从树立新的教育理念、遵循新的教学原则、构建新的教学模式、创设新的教学环境、提倡新的教学策略等方面，阐明对信息技术与数学教学整合的实践认识和理性思考。
[关键词]：信息技术、数学教学、整合。
21世纪中叶以来，数学自身发生了巨大变化，特别是与计算机的结合，使得数学在研究领域、研究方式和应用范畴等方面得到空前的拓展。随着计算机网络通讯等技术在教育教学中的作用日益增强，广大教育工作者已逐步认识到：数学有其自身的规律和特点，但出发点是人的发展，如果将信息技术变成学生手中的认知工具，不仅会实现教学改革上的进步，而且可以真正增强学生终身学习和可持续性发展的能力，真正适应未来社会的需要。笔者从事小学数学教学十余年，有过多年的电化教学的经验和CAI教学的实践，目前，正从事数学教学和信息技术基础课程的教学，因此，有着一定的开展“整合”研究的条件。在经历了大量的“整合”实践和一定的相关理论研究的同时，对信息技术与数学教学的整合有了一点看法，与同仁共同探讨。
一、树立新的教学理念
教育技术经历了传统技术（口语、文字、黑板、粉笔、图片、模型和实物）；媒体技术（摄影、幻灯、投影、电影、电视、录音及语言实验室等。）；现代进入了以计算机技术以及网络通讯技术为基础的信息技术阶段。信息技术在教育中的应用，使其自然成为一种现代的教育技术，这种技术本身不仅代表物化形态的信息技术，如计算机、网络、通讯等技术，也包括智能形态的教育思想观念的转变，如教师的思想观念、教育艺术等。由此，可以看出，信息技术应用到数学教学中，不仅改变了物化形态的教育技术，而且改变了智能形态的教育技术，使数学教学融入了现代的教育思想观念与教育艺术。使数学教学真正实现改革。
“整合”，不是简单地将信息技术作为一种教学手段与传统的数学教学手段叠加，旨在通过信息技术的介入，达到数学教学各要素的丰富和谐，使信息技术融入教学过程之中，通过改变教与学的方式，改变信息资源与传播渠道等实现数学教学的突破与发展。
2000年修订的《国家数学课程标准》制定过程中，有这样一个重要理念：“现代信息技术的发展将对数学教育的价值、目标、内容以及学习和教学的方式产生重大影响。数学课程要重视运用现代技术手段，特别是要充分考虑计算机（计算器）对数学学习的影响，把现代技术作为学生学习数学和解决问题的强有力的工具，使学生从大量繁杂、重复的运算中解放出来，将更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”这不仅是数学课程改革的一个理念，也为今天的数学教学改革指明了一个方向。
现代教育思想指导下的数学课堂教学，应是以学生发展为本，以思维训练为核心，以丰富的信息资源为基础，以现代信息技术为支撑，通过学生自主探究，合作研讨，主动创新，获得知识技能上的提高，满足兴趣、情感等方面的需要，提高数学素质和信息素养。信息技术在数学教学中的合理运用，由于其自身具有传输的网络化，信息呈现的多样化，信息存储的光盘化等特点，使得数学课堂教学的改革获得了生机，使得我们许多美好的愿望得以实现。而信息技术与数学教学的整合，使得我们对信息技术的运用更加科学合理，使得我们有机会觅得更好的数学教学改革的最佳方案。
二、遵循新的教学设计原则
“整合”实践表明，信息技术给数学教学带来的绝不仅仅是手段的先进、效率的提高，它改变了教与学的方式，实现了学生的主体地位的确定与主体作用的真正发挥；它拓展的不仅仅是学习的空间，更打开了学习思维的闸门，它为学生提供的不仅仅是接触电脑网络的机会，更使学生在21世纪激烈竞争的今天，掌握了一种学习的工具，增强了学习的能力。
任何教学都离不开教师的教学设计，区别就在于你的教学设计是开放的还是程序化的，是如何摆正教学各要素之间的关系的。信息技术与数学教学整合教学设计要把握好以下几个原则：
1．目的性原则：信息技术的选择与运用，其目的是为了完成教学目标服务。不能为形式上的多样化而失去教学的方向。信息技术与数学教学整合最终目标是为了提高学生数学素养和信息素养。
2．主体性原则：这是信息技术与数学教学整合的基本原则，也是现代教育思想下师生关系的重要转变，在教学中真正做到学生根据自己的需要，自己选择认知工具，自己选择学习内容、学习方法、学习伙伴。这样，才能在学习中体验、感悟、发展，而这种活动是出于学生自身的需要，是积极的主动的，而不是被动的无耐的。
3．活动性原则：从数学教学改革的趋势来看，传统的课堂教学正向着数学活动课的形式转变。数学教学应该让学生做数学，这是新的课程标准中的重要理念。教学中学生更喜欢听故事、做游戏、做实验、搞课题研究以及上网查资料、上机操练等形式。教学只有从学生的学习特点、学习规律出发，采取多种形式、方法，展开丰富的教学活动，让学生在活动中学习，才能取得较好的教学效果。
4．开放性原则：这是现代数学课堂教学的一个显著特点。是“整合”应该很好遵循的一个原则。开放有教学思想的开放，教学过程的开放，也包括教学内容的开放。这种开放是相对于传统、封闭而言的开放，不是无限制的开放。这种开放可以表现为教师不一定是知识的唯一拥有者，不一定是权威，教师不是课堂的主宰，教师与学生可以是合作伙伴式的关系。教学内容来源不局限于教材，更不局限于教师，渠道可以更多，范围可以更广。题目本身将趋向于开放题，条件不确定、方法多样化、答案不唯一。这样可以充分调动学生的积极因素，实现学生自身知识的更新与能力的形成。
5．大信息量的原则：大信息量是“整合”的物质基础。学生只有在力所能及的情况下，处理大量的复杂的信息时，才能真正培养能力。只有大信息的情况下，才方便于使所有学生有所选择，才能实现不同的学生学不同的数学，有不同的提高，有不同的成功体验。
三、构建新的数学教学模式
信息技术应用到数学教学中，不同时期、在不同教育思想观念指导下，对信息技术有不同的定位，对信息技术与教学其它各要素之间的关系有不同的想法，由此也产生了不同的教学模式。常见的有多媒体组合课堂教学模式和多媒体计算机辅助教学模式（CAI）。
其中计算机辅助教学（CAI）的出现，给数学教学带来了勃勃生机，它以超媒体非线性方式组织教学信息，学生可以根据自身的特点和需要主动地、个性化的学习，从而克服了以教师为中心的传统教学弊病。另外，面对信息时代知识的迅猛更新，如何使人在有限的时间学到更多的知识，如何使教育对象自觉且合理地利用信息技术来学习，成为教育面临的一个重要问题，而计算机、网络通讯等技术的发展，使之具有快速准确的信息处理能力、灵活方便的信息控制性能和非常大的信息存储功能。采用它来辅助教学不仅能实现资源的共享，而且可以促进教学向自动化个性化的方向发展，从而有助于人们在有限的时间，按自己的能力去学习不同的知识。
计算机辅助教学是将计算机作为教学媒体，教师和学生通过计算机的交互作用进行教学的一种教学形式。构成了人―机―人的教学系统。其中，根据教师、学生和计算机在教学过程中的角色和任务的不同，形成了不同的教学模式。常见的有课堂示教模式、计算机网络教学模式、个别化学习模式、虚拟现实教学模式等几种模式。
信息技术与数学教学的整合教学模式，在某种意义上来说并不是完全脱离以上CAI教学的几种模式而独立存在。而是对CAI教学中，尤其是以网络教学模式为基础的教学模式的进一步深化、发展。“整合”应该有以下几个特点：
（1） 确立了以学生发展为本的思想，以培养学生的数学素养和信息素养为目标；
（2） 学生真正成为学习的主人；
（3） 信息技术成为学生认知工具；
（4） 学习的方式多采用研究性、协作性、探索性学习；
（5） 数学和信息技术既是学习的对象与工具，又是学习的工具与对象；
（6） 教学中经常采用嵌入式教学，即在数学教学过程中插入信息技术教育的内容
（7） 教学全过程不仅局限于课堂40分钟内。要做到课前收集信息、筛选信息；课上交流信息、处理信息；课后整理、存储信息。