现代信息技术对学生数学学习的作用

2022-09-11

科学技术的迅猛发展, 特别是以计算机为核心的现代信息技术的飞速发展, 世界各国逐渐认识到现代信息技术不仅改变了数学教学方式和教学手段, 而且改变了学生数学学习。笔者从三个方面来阐述现代信息技术如何影响学生数学学习。

1 创设数学教学情境, 促进学生自主合作学习

“情境”、“协作”、“会话”是建构主义提出的学生学习环境中的几大要素, 并强调要创设情境使学习者进入情境, 认为创设情境是学习者实现意义建构的必要前提, 是教学设计最重要的内容之一, 由于现代信息技术具有文本、图形、图像、动画、视频、声音等多种媒体集成的优势, 信息容量大, 表现形式灵活, 又有非线性和交互性的特点, 使得信息技术正是创设情境尤其是真实情境的有效工具。

认知心理学认为, 人的认知活动是按照一定顺序的阶段由一种结构发展成为另一种结构人们获得知识的途径, 就是不断的建构, 认识是一种活动和反省抽象的过程。学生作为认识主体, 通过发挥自己的能动性, 在行动上和思想上转变对象, 并掌握这种转变的机制, 从中得出数学概念和结论, 获得知识。实践证明, 现代信息技术能创设符合学生认知心理和展开数学活动的教学情境环境, 促进学生认知结构的形成与发展, 促使学生对知识意义的主动建构, 成为信息加工的主体。

现代信息技术是课程改革的催化剂, 使得课堂教学中的学习从单一的接受学习走向合作互动学习。合作互动学习强调信息互动, 人际互动。它表现在课堂不仅是师生之间的互动, 还是不同学生之间的互动。在现代信息技术环境下, 互动学习视为师生之间、学生之间相互作用的过程, 强调多边互动、学习是一种共同掌握知识的过程;互动学习也视为师生平等参与和互动的过程, 教师不再充当惟一的信息源, 师生学习构成一个共同体。另外, 学生可利用信息技术帮助同学, 可更多地与彼此交谈, 经常寻求同学的帮助, 对别人做的事情充满了好奇等等。在这种合作互动学习环境下, 更进一步促进不同学生之间的互动学习, 培养了他们的数学交流能力。

2 调控数学认知过程, 实现实践与理论的统一

作为一种教学载体, 信息技术在数学教学中使用与其他教学媒体没有什么不同, 只是一个辅助工具, 任何教育工具仅是知识载体, 而知识的传承只能由人来完成。在这里, 教师是一个关键的环节, 发挥教师在教学中的能动作用是信息技术能否成功的核心因素。因此, 数学教师要善于使用信息技术这个工具, 使其在数学教学中恰如其分的表现出来。通过拓展信息技术, 发挥数学教师的能动作用我们有望能把理想变为现实, 把知识变为财富。

美国著名认知心理学家奈塞尔认为:人的认识本质是主体“建构”过程, 所有的知识都是我们自己的认识活动的结果。我们通过自己的经验来构造自己的理解, 反之, 我们的经验又受到自己认知“透视”的影响。数学的“王国”是用各种抽象的符号以演绎的形式构建起来的, 数学起源于现实世界, 同时又以极度抽象的形式, 更深刻、全面地反映着现实, 通过应用、研究和开发, 将活动深入到系统的反省的实践中。可以说, 数学学习应是一种为了证实、刻画和理解各个教育水平上数学教与学的现实或潜在的现象和过程, 数学的学习认知过程在于变革数学学习者自身以至给予学习者一种动态的、能探索、实验和体验数学的功能, 从而对数学学习做出深刻的解释和理解。因此, 数学教学中的现实与理想、理论与实践这样的矛盾时时刻刻存在。而通过信息技术在数学教学的过程中功能拓展和技术革新有望解决这两对矛盾。通过信息技术能实现“实践”和“理论”的结合, 为数学实践提供了关于过程和状态的蓄水池, 同时也为数学学习者提供了建构认知过程的一个平台去探索与揭示未知的数学现象。信息技术在这方面必将发挥得天独厚的作用。

3 促进数学认知结构的形成, 提高学生数学解决问题能力

数学认知结构是学生通过教师所激发的心理机制作用于外界的数学知识结构, 而形成具有个性化的内在知识结构。数学认知结构的形成是数学知识结构和学生的心理结构相互作用的产物。现代信息技术在数学教学中的应用, 以其形象直观的特点对数学对象进行多重表征, 使数学知识的反映形式更加适应学生已有的认知基础, 便于学生学习数学, 深入理解数学知识, 优化数学认识结构。

利用现代信息技术创设教学情境, 对数学的理论达到能洞察其直观背景, 并能看清楚它是如何从具体特例到一般抽象形式, 使学生能够把这数学知识纳入到长时记忆中, 取得了较为理想的学习效果。另外, 利用现代信息技术呈现数学对像时, 可以超越传统数学言语的表达形式, 进而加深学生对数学的体验, 有利于观察和发现数学现象的本质, 形成良好的数学认知结构, 有助于学生数学问题解决能力的发展。

学习数学不仅要在理解的基础上掌握知识, 更要掌握探索和解决所认知问题的方法。因此, 学生数学学习的主要任务应该是数学问题解决能力的发展。为了实现问题的解决, 学生能够提出问题、发现问题。要提出问题必须有一定的时间和空间去细致观察和深入思考问题, 课堂上要让学生有自由支配的空间和时间带, 即留给学生充分思考的时间和空间。要发现问题, 则必须让学生五官并用全身心地投入教学活动中, 儿是教学活动能够用活动实现的, 就最大限度地把它转化为活动, 使学生在感性认识中形成理性认识。现代信息技术在发现问题和提出问题等方而模拟了数学问题的活动, 有助于学生运用所学知识解决问题, 从而提高学生问题解决的能力

教师通过现代信息技术淋漓尽致地创设了问题教学情景, 动态地展现了数学问题。不仅培养传授了学生现代科学的系统的基础知识和基本技能, 而且教会学生学会思考, 具有独立的、创造性解决问题的能力。在解析几何“曲线方程”这一节中, 利用几何画板这个教学工具, 使学生发现了引起动点运动的原因, 也让学生看到了“动点”真的动起来了, 看到了轨迹形成过程中依据哪个变量。