数学课程整合思考研究论文

2022-04-24

摘要:信息技术与数学课程整合就是以数学为载体,把信息技术与数学教学有机结合,融为一体,把它作为获取知识的工具,改变传统的数学模式,改善教与学的效果,提高教与学的效率。本文从信息技术与数学技术理念的整合、内容选取的整合、数学教学的整合方面阐述了。关键词:信息技术数学课程数学,是抽象性、逻辑性很强的一门学科。以下是小编精心整理的《数学课程整合思考研究论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

数学课程整合思考研究论文 篇1:

例谈智能数学平台的潜力

当前在信息技术与数学课程整合中,谈论最多的是多媒体和网络的作用。教师备课往往更多关注的是“普适的信息技术”,例如PPT 的版面和内容的设计,网络环境条件下数学课的组织,利用一些动画软件平台制作生动形象的课件等。所谓“普适的信息技术”是指PPT、网络、Flash、Excel等等通用的技术。但实践却向人们提出了尖锐的问题:由于普适的信息技术不是专为数学教学设计的,因而不能满足数学教学的特殊需求,同时使用这种技术也没有使教师的工作变得便捷,反而给教师带来额外的负担。于是把普适的信息技术整合到数学教学的奢望导致了许多华而不实的仅仅体现一般教育技术理念的课程整合表演课,却是不及格的数学课。

于是人们不得不思考,信息技术与数学课程整合的目的究竟是什么,数学课程整合依赖的信息技术支撑是什么。看来我们不能把眼光局限在多媒体和网络上,不能把信息技术狭隘地理解为就是普适的信息技术,或许应该从信息社会数学教育本身的教育价值以及信息技术的进步对数学教育的深刻影响进行换位思考。

信息时代的数学教育与数学机械化

信息时代的数学,不同于工业社会的数学,更不同于农业社会的数学。一方面,由于信息技术的飞速发展不仅促进了数学本身的进步,也极大地拓宽了数学的应用范围,越来越多的人在自己的工作中需要用到数学。另一方面,数学机械化也为用数学的人们提供了先进的技术手段,更多的用计算机代替人的重复性的机械的数学劳动,使人们从繁琐乏味又非常辛苦的手工劳动中解放出来,以便把精力投入到更有意义的创新活动中去。这样看来,信息时代的数学教育无论从教学观念、教育对象、教学内容、教学方法都受到了信息技术进步的影响。看看下面的事实就不难理解这种变化:如果说工业时代的工程师离不开计算尺和常用对数的话,那么这些对于今天的工程师变得并不重要了,他们更需要的是掌握计算机、建立数学模型、必要的算法和相应的编程能力。

数学机械化应当有更多的直接受益者,这其中的一个重要群体是数学教师。针对这个群体的特殊需求,计算机专家已经为他们开发了专门的技术平台,这就是不同于普适的信息技术的专门的智能数学教育平台。应该说,这种为数学教育开发的信息技术比普适的信息技术对数学教学的影响要更深刻,更直接。它可以极大地改变教师的工作方式,提高工作效率,原来繁琐乏味又非常辛苦的工作现在变得轻松了,原来想做而做不到的事现在可以实现了,更令人振奋的是新技术使教师可以做原来连想也想不到的事。

让我们从所有数学教师都离不开的计算体验新技术带来的优势吧。

先从分数计算谈起。今年是2008年,在今年2月29日出生的小孩如果按照阳历明年将无生日可过,为什么?因为今年是闰年,明年没有2月29日。可为什么会有闰年,而且四年一闰呢?这就涉及分数计算和渐进分数。原来一年有365天5小时48分46秒,正是这个零头促使天文学家设计出闰年以修补这个零头的累积。细算下来5小时48分46秒

合——+———+————天,这个

简单的分数运算并不困难,但比较烦,用计算器也不好算,现在有了智能数学教育平台,可以马上得出结果了(见图1)!这个分数的第一个渐进分数是—,也就是说按365天计算,每一年要差出—天,这就是每过四年在2月多加一天的道理。

再看一个数列求和的问题:计算求1+—+……+—+……的前2项、前10项、前50项、前100项之和。

显然,这里的分数运算比起上一个要繁琐得多,几乎没有人能够耐着性子从事这类手工计算,而现在利用智能数学教育平台的编程环境,用一个小小的程序,轻点鼠标一切问题就迎刃而解了!(屏幕效果如图2所示)

再看一个有关概率的简单问题,如果一枚硬币投出去正面和反面朝上的概率都是—,现在问投出10次有5次正面朝上以及投出100次有50次正面朝上的概率分别是多少?

刚刚接触这个问题的学生可能以为这两个事件的概率都是—,即0.5,但根据二项分布的基本知识它们应该分别是C10(—)10和C100(—)100,那么究竟这两个数是多大?困难还是在于计算!前者还能通过手工计算,后者则是无法通过手工计算完成的。现在好了,利用智能数学教育平台这些都是不费吹灰之力的小事一桩!(见图3呈现的计算机屏幕效果图)

在这个计算结果面前学生的困惑顿时解决了。限于篇幅,这里不可能举更多的例子了,尽管它们十分精彩,不过我想数学教师已经能从上面的例子感受到技术的魅力。

当然,新技术带来的优势不限于此,在智能画图,动态测量,轨迹跟踪,数字与符号演算,机器证明,方便的编程环境,数学符号的输入以及与文字的混合排版等方面它都有手工与普适的信息技术无法比拟的优势。这将极大地减轻数学教师的负担,为他们提供一个强有力的专业化工具和理想的信息化工作环境,因而受到他们的欢迎。遗憾的是,这些还远未被人们所认识,因此广大数学教师目前还只是数学机械化理论上的受益者而不是实际的受益者,数学课程整合还只是围绕着多媒体和网络打转转!

智能数学教育平台深藏潜力

技术的进步必将引起数学教学侧重点和数学教学观念的深刻变化,而挖掘智能数学教育平台的深藏潜力将使数学教学更好地适应这种变化。限于篇幅,这里不便于就此话题展开讨论,仅举几个例子稍加说明。

1.算法在数学教学中的位置

由于实际的需要和计算机的普及,构造性数学的重要性凸现出来。就解方程而言,传统教学更多注重精确解,但我们遇到的实际问题特别是不存在公式解法的情况下,往往更需要的是近似解。打个比喻,如果把用公式求出精确解的问题比做动物中的熊猫,那么不能用公式求出精确解的问题则是熊猫以外的动物。为适应这种变化,新课程中介绍了求方程近似解的方法,如二分法。二分法的原理简单,但实施起来却需要重复性的繁琐计算,于是通过算法便可以使计算机担当起这一任务。又如数列的给出,传统教学更多注重的是通项公式,对递推公式则一笔带过。有了计算机,可以把递推公式看成叠代,利用程序在计算机上方便快捷地实现叠代。可见,新课程中安排算法这一内容固然重要,但如果没有计算机和适合的编程环境,也只能是纸上谈兵。智能数学教育平台恰好可以满足新课程中算法的教学需求。

2.可视化在数学教学中的作用

我们有这样的经验,有时让图形说话,一个图能够胜过千百句,这对于学生理解以抽象为特点的数学概念意义尤其重大。可惜的是用传统手段许多图并不好画,而动图则用粉笔根本画不出来。现在既然智能数学教育平台具有智能画图的功能,在数学教学中就应该让可视化大显身手了。

例如研究函数的周期性,怎样使学生理解周期性的概念——“对于函数f(x)如果存在一个不等于0的常数T,使得对于函数定义域的任何一个值x都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)是周期函数,常数T是它的一个周期”?帮助学生加深理解的一个办法是通过图形的直观形象。利用智能数学教育平台作图功能,在输入函数sin2x+sinx之后马上能在计算机屏幕上得到该函数的图像。通过点作图、测量、动画等简单操作可以得到鼠标控制的动图(如图4)。

用鼠标选择点A拖动,函数图像上相应的点以及与其横坐标相差2π的点会同时运动,显示这些点的纵坐标也同时变化,直观地显示出当自变量每增加一个常数2π时函数值相等。即对于函数定义域的任何一个值x都有f(x+2π)=f(x),2π就是这个函数的一个周期。利用这个图还可以帮助学生理解函数的单调性,单调区间,函数的最值与极值等抽象的数学概念。

如果要讨论如何利用导数研究函数的单调性,只需在这个界面上再经过两步简单操作就可以了。具体作法是作过函数图像上一点的切线,再测量出该切线的斜率。这时用鼠标选择函数图像上的点拖动就得到动切线以及函数在该点的导数的值,从而不难理解函数的导数的符号与函数单调性的关系了(顺便指出还可以利用平台的符号演算功能求出已知函数的导函数,并画出导函数的图像)。用图说话,新课程中增加的微积分的相关内容也变得容易了。

3.数学探索、数学发现与数学实验

历史上许多重要的数学发现来源于直觉和实验,这方面数学与物理、化学等学科有相似之点。今天,计算机为数学实验提供了更有力的技术支持。我们可以在某种程度上把计算机看成探索数学的显微镜或望远镜,或者作为从事数学发现的实验室。有一种意见认为,计算机对于数学的价值不仅在于获得问题的解,更重要的在于发现问题和提出问题。上世纪六十年代,美国气象学家洛伦兹(Edward Lorenz)就是借助计算机提出了著名的蝴蝶效应,预示了非线形动力学的若干重要思想。事实上,现今处于数学科学前沿领域的混沌和分形的许多重要发现都是和在计算机上进行的数学实验有关的。

我在《信息技术在数学教学中的有效性——从人教版高中新教材的一个案例谈起》一文中(本刊2008年第1期)曾经举了一个例子:指数函数与其反函数的图像有几个交点?这是一个很有说服力的中学数学的案例。因为绝大多数甚至是有几十年教龄的教师只清楚指数在小于1大于0的条件下两个函数图像有一个交点的情况,而对于函数图像有两个交点和三个交点的情况全然不知,甚至我接触过的一位大学教授也说对于这两个函数图像有三个交点的情况难以想象。但是借助智能数学教育平台的画图功能画出含有参数的函数y=ax与y=logax的图像后,再借助鼠标控制参数a的变化,任何一个中学生都能真切地看到以上所说的三种情况。这说明这种技术为学生创设了很好的主动学习、发现探索的空间,使学生的独特的数学想法得以发展、开拓和验证。

综上所述,智能数学教育平台对于数学教育的现代化有着深藏的巨大潜力。它除了减轻数学教师负担外,还将影响数学教学的侧重点,有利于教师在计算机和人脑思维相结合的基础上建立创设生动活泼的新教法,有利于培养学生的数学洞察力、数学直观感觉和对抽象数学概念和数学思想的理解,让数学变得容易有趣。

作者:王鹏远

数学课程整合思考研究论文 篇2:

浅谈高中数学与信息技术的整合

摘 要:信息技术与数学课程整合就是以数学为载体,把信息技术与数学教学有机结合,融为一体,把它作为获取知识的工具,改变传统的数学模式,改善教与学的效果,提高教与学的效率。本文从信息技术与数学技术理念的整合、内容选取的整合、数学教学的整合方面阐述了。

关键词: 信息技术 数学课程

数学,是抽象性、逻辑性很强的一门学科。而高中学生的思维正处于由具体形象思维为主向抽象逻辑思维为主的过渡阶段,所以高学数学必须在数学知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁,信息技术正是这样一座桥梁。作为一门学科、一种工具引入教育,信息技术带动了教育从内容、方法等方面的深刻变革,它与各学科的整合是信息技术应用于教育的关键和核心。信息技术教育给传统的课堂教学带来了一系列重大的变革课题,为落实教育的"三个面向"注入了活力,是全面推进素质教育,培育具有创新精神和实践能力的人才的重要举措。它的迅猛发展要求信息技术学科教师在教学中作有效地探索与实践,努力提高教学的质量和成效。信息技术与数学课程整合就是以数学为载体,把信息技术与数学教学有机结合,融为一体,把它作为获取知识的工具,改变传统的数学模式,改善教与学的效果,提高教与学的效率。

一、新课标注重信息技术与数学课程的整合,提高教学质量

现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。高中数学课程应提倡实现信息技术与课程内容的有机整合(如,把算法融入到数学课程的各个相关部分),整合的基本原则是有利于学生认识数学的本质。又如,统计中数据的处理、方程的近似求解等都体现了信息技术与数学课程内容的整合,教师在教学中应予以关注。信息技术与数学课程内容的整合还有较大的开发空间,教师可在这方面进行积极的、有意义的探索。现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。在教学中,应重视利用信息技术来呈现以往课堂教学中难以呈现的课程内容。同时,应尽可能使用科学型计算器、计算机及软件、互联网,以及各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的结合。教师应恰当使用信息技术,改善学生的学习方式,引导学生借助信息技术学习有关数学内容,探索、研究一些有意义、有价值的数学问题。

二、信息技术与数学课程的整合的几点认识和体会

(一)信息技术与数学技术理念的整合

在高中数学课程标准的框架设想中也高度重视信息技术对数学课程的影响,认为应不仅重视利用信息技术来呈现课程内容,更应重视信息技术与课程内容的有机整合。设想中提到要在课程中使用科学型计算器以及各种数学教育平台,加速数学与信息技术的结合。在内容上,要突出算法在整个数学发展中的独特作用,使算法成为理解数学发展的重要线索,力求把算法融入到数学课程的各个部分。正是因为信息技术已经融化到数学教育的深层结构,融入数学教育的知识体系,成为传播内容的最佳工具和学生探究知识、体验数学、感受知识的中介,在可预见的将来,信息技术将使数学教育发生一些实质性的变化,数学教育的面貌将会焕然一新,数学教育的实践与数学教育的理论研究将会更加深入。

信息技术的发展改变了人类学习与生存发展的环境,也改变了几个世纪数学教学、数学学习的方式。信息技术提供了理解、探索数学的平台,把数学变得容易理解,使得数学走向生活,走向现实,更加情境化,使得数学教学更加生动活泼,真正从书本中、课堂上、考试中走出来,回到数学教学的本体上来。在信息技术条件下,必将改变人们对数学的内容、形式、应用、人文价值以及评价的认识与看法,可见信息技术与数学课程理念的整合是数学教育发展的必然。

(二)信息技术与教学课程内容选取的整合

信息技术与数学课程内容的整合可以打破数学知识间的条块分割局面,使传统代数、几何、三角分家的体系成为一个有机的整体,打通知识融合的道路。义务教育阶段,数学课程标准按不同层次将学生必须学的数学知识分为数与代数、空间与图形、统计与概率以及实践与综合运用四部分,然后按不同学段整合成学生的学习领域。而这些内容标准只给出具体目标,不直接对教学具体内容、教材编写体系、教学先后顺序等问题作出硬性统一的规定,使学生所学和教师所教富有弹性和力量。在当今信息技术迅猛发展的时代,各种信息扑面而来,越来越需要人们综合素质的提高,需要学生动用各种知识、方法和手段来获取信息,特别是一些数据信息的处理,借用计算机来完成更加快捷方便,使得与我们不能分离的数显得更具应用价值。即使对一些烦琐的计算、方程的求解、递归、迭代,也能在计算机上实现,使得日常生活中一些重要的数学知识以快捷方便的形式出现在课堂上,成为学生学习的内容,大大丰富了学生的知识疆界。利用计算机可以更方便地寻找数与形的规律,使得观察与验证得以进行,使得数与形的结合真正从理论走向实践。正是借助于计算机,才使得一些现代数学的内容能够及时地渗透到中学数学内容体系之中,如分形、混浊问题、孤立子等非线性知识进入学生课堂。

信息技术的介入使得数学知识的结构发生了一些变化,可以使学生认识数学知识的组成要素,特别是对它的一些基本属性进行重新认识,使知识更多的以过程的方式进入学生的学习生活中。而从事编写教材的人也有更多的选择余地、更大的思考空间,数学教材中的一些知识呈现方式动态化、可操作化,更多的是让学生去试验。使得师生的思维方式得以不断扩展,人们更有信心和力量。

(三)信息技术与数学教学的整合

信息技术与数学课程的整合最直接的就是教学方式的变革与学习方式的变革。在信息技术条件下,引起数学教育工作者更多的就是对教学观的反思与课堂结构变化的关注。信息技术环境下所发生的最根本的变化之一是教师作用与角色、学生学习环境的变化,教师不再是知识的提供者、权威和智慧的源泉,而成为学生进行探索和发现的伙伴、援助者和指导者、促进者、引导者。学生不仅仅是从听与做作业中获取知识,而是在自主探索、合作交流的情境中进行学习;学生不再是知识的被动接受者,而是知识的主动探索者,问题讨论的启动者和调整者,问题解决的参与者、经历者,使学生获得更多的学习机会与权利。

信息技术提供了理解、探索数学的平台,把数学变得容易理解,使得数学走向生活,走向现实,更加情境化,使得数学教学更加生动活泼,真正从书本中、课堂上、考试中走出来,回到数学教学的本体上来。利用技术之间的交互作用,创设逼真的数学学习情境,用录像、影碟以及计算机软件的方式呈现数学问题,以视觉形式出现比以文本的形式出现使得数学材料更具有活动性、可视性和空间立体感,而且易于与其他学科相结合,使得数学知识与其他知识融通起来,进而使学生深刻体会数学的作用与价值,感悟数学的真谛,真正经历数学化的过程,共事学习收获,从中真切地感受数学的优美、力量、统一性。

虽然我们现阶段对高中新课标下数学与信息技术的整合还处于初步尝试阶段,但我们相信经过我们的努力,不远的将来信息技术与数学学科的整合将进入全方位整合阶段,为优化教学培养优秀人才做出贡献。

作者:王龙兴

数学课程整合思考研究论文 篇3:

浅谈如何运用信息技术搞好高中数学教学

摘要:利用信息技术创设情境,激活学生探究的兴趣,引起学生对所学知识研究与学习的欲望,使学生由被动接受知识转为主动学习,积极配合课堂教学,主动参与教学过程,激发学习兴趣,使乐学落到实处。利用多媒体技术对文本、声音、图形、影像、动画等综合处理及其强大交互式特点,能充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具,真正改变传统教育单调模式。

关键词:信息技术数学课程整合

随着新课程改革的深入,实施素质教育,提高课堂教学是数学改革的一个重要课题。当今这个信息化的时代,教师要有新的思想,新的观念,新的知识和新的能力,光靠粉笔和黑板是绝对不行的。为适应21世纪信息社会的发展和新课程改革的需要,我们要努力探求网络环境下的数学教学,突出学生学习的主动性、探究性,使学生从被动听讲的接受者变为主动参与的学习者。《新课程标准》中指出“现代信息技术要改变学生的学习方式,使学生乐意并有更多的精力投入到现实的探索性的数学活动中去。”因此,信息技术的使用是数学发展的必然趋势,是新课程改革的必然产物。

新形势下的数学教学要求以学生发展为本,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,提高数学素养和信息素养。

本文就信息技术与课程整合的本质、意义,以及信息技术与数学教学的整合方式等问题谈谈个人认识。

一、信息技术与课程整合的本质

信息技术与课程整合的本质和内涵就是在先进的教育思想、理论的指导下,尤其是“主导—主体”教学理论的指导下,把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具与丰富的教学环境创设工具,并将这些工具全面地应用到各科教学过程中,使各种教学资源、各个教学要素和教学环节经过整理、组合,相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,从而促进传统教学方式的根本变革,从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。简而言之,信息技术与课程整合,不是简单地把信息技术仅仅作为辅助教师教学的演示,而是要实现信息技术与学科教学的“融合”。它要求突出作为整合主动因素的人的地位,并且以实现人与物化的信息之间、网络虚拟世界与现实世界之间的融合。

二、信息技术与课程整合的意义

以计算机为核心的信息技术主要指多媒体计算机、教师网络、校园网和Internet等,将其与课程整合有以下几方面的意义。

1。增强学生的批判性思维、合作技能和解决问题的能力。

2。使信息技术的运用成为学习过程的有机组成部分,从而便于学生掌握信息的收集、检索、分析、评价、转发和利用的技能。

3。不仅促进了班级内学生的合作交流,而且还促进了本校学生与全球性学习社区的合作交流,从而开阔了学生的视野。

4。能更好地实现个别化学习,而且有利于实现培养合作精神并促进高级认知能力发展的协作式学习,有利于实现培养创新精神和促进信息能力发展的发现式学习。

三、信息技术应用到数学教学中的功能

数学是研究空间形式和数量关系的科学,是学习和研究现代科学技术的基础,在培养和提高思维能力方面发挥着特有的作用。将信息技术运用于数学教学弥补了传统教学的不足,提高了教学效率,同时也培养了学生的信息技术技能和解决问题的能力。

(一)信息技术与数学教学的整合,提高了教学效率

由于数学是集严密性、逻辑性、精确性、创造性和想象力于一身的科学,因而数学要求学生必须在教师设计的教学活动或提供的环境中通过积极的思维不断了解、理解和掌握这门科学。不少学生认为数学是非常枯燥的一门学科,在平时的学习中总是提不起精神,又加上长期以来,数学教学一直延续着以教师讲解为主,学生被动接受的教学方法,因而感受不到数学学习的乐趣。因此要想激发起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,教师必须要更新观念,从教学上探索新的行之有效的方法和手段。

(二)信息技术与数学教学的整合提高了数学的趣味性和生动性

数学教学的主要目标之一即培养学生的抽象思维能力,而信息技术能用具体形象的媒体展示给学生,使其能从中体验形象与抽象的关系。学生可以利用以计算机为基础的多媒体技术为自己提供有利的建构工具,利用一些专门的学习工具软件来对相关的问题进行探索,操纵有关的变量,观测和分析有关的数据资料,记录有关的数据的变化,并进行统计、分析、绘制变化曲线,来帮助自己分析和思考。

(三)利用信息技术进行自主的探究式学习

在信息技术环境发展的背景下,以学生为中心进行合作学习,以共同解决问题、培养能力为中心的思想将深入人心。问题是数学发展的动力,数学教育更强调在解决问题过程中锻炼思维、提高应用能力。而传统的数学教育由于多方面的限制,片面强调了数学重视演绎推理的一面,忽视了数学作为经验科学的一面。现在,学生自主探究的教学模式可以得到信息技术的有力支持,已经有许多学生利用计算机软件和图形计算器自主地在“问题空间”里进行探索和做“数学实验”。

(四)信息技术可以用于模拟情镜,给数学实验提供了可能

如使用《几何画板》这个数学教学软件,能方便地用动态方式表现对象之间的关系,既能创设情境又能让学生主动参与,所以能有效地激发学生的学习兴趣,使抽象、枯燥的数学概念变得直观、形象,使学生从害怕、厌恶数学变成乐意学数学。让学生通过做“数学实验”去主动发现、主动探索,不仅使学生的逻辑思维能力、空间现象能力和数学能力得到较好的训练,而且还有效地培养了学生的发散思维和直觉思维。

总之,信息技术在数学教学中的应用改变了我们传统的数学教育思想与教学模式,信息技术作为认知工具无疑将是信息时代占主导地位的数学课程学习方式,必将成为21世纪学校数学教育教学的主要方法。因此,在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下,倡导和探索信息技术和数学课程的结合,将复杂抽象的数学概念变得形象生动,提高了学生数学的兴趣,对于发展学生的信息素养,培养学生的创新精神和实践能力有着十分重要的现实意义。

作者单位:江苏省沭阳高级中学

作者:钱文奇

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