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摘要:隨著信息技術(shù)的發(fā)展,恰當(dāng)使用現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)是一線數(shù)學(xué)教師應(yīng)具備的基本技能。從廣義和狹義兩個(gè)方面闡釋現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的內(nèi)涵,論述現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的三個(gè)基本功能:提供工具,降低任務(wù)的煩瑣度和難度;隨機(jī)模擬,動(dòng)態(tài)作圖,讓數(shù)學(xué)更直觀;開(kāi)創(chuàng)空間,手持技術(shù)成為移動(dòng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和交流平臺(tái)。指出一線數(shù)學(xué)教師應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)應(yīng)注意:關(guān)注數(shù)學(xué)本質(zhì),不為技術(shù)而技術(shù);熟能生巧,熟練掌握數(shù)學(xué)教育技術(shù);學(xué)以致用,恰當(dāng)使用數(shù)學(xué)教育技術(shù)。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代教育技術(shù);數(shù)學(xué)教育技術(shù);教學(xué)
一、現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的內(nèi)涵
現(xiàn)代教育技術(shù)是以視聽(tīng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主要媒介,通過(guò)多種媒體和學(xué)生之間的交互作用達(dá)到教學(xué)的目的[1]。信息技術(shù)發(fā)展到今天,可以從廣義和狹義兩個(gè)方面理解數(shù)學(xué)教育技術(shù)的內(nèi)涵。1.廣義:一切有助于數(shù)學(xué)教育的信息技術(shù)。普適的信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)是有影響的[2],因此數(shù)學(xué)教育技術(shù)在廣義上是指一切有助于數(shù)學(xué)教育的信息技術(shù),既包括專為數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)教學(xué)開(kāi)發(fā)的各類系統(tǒng)和軟件,也包括通用的信息技術(shù)和相關(guān)硬件,如人工智能和互聯(lián)網(wǎng)支持下基于計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等的PPT、Word、Excel等辦公軟件、數(shù)據(jù)處理程序和各類教學(xué)輔助系統(tǒng)。2.狹義:數(shù)學(xué)教學(xué)軟件、計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)。數(shù)學(xué)教育技術(shù)在狹義上是指非通用的、有數(shù)學(xué)特色的、有利于數(shù)學(xué)教育展開(kāi)的信息技術(shù)。從這個(gè)意義上講,狹義的數(shù)學(xué)教育技術(shù)就是為數(shù)學(xué)教學(xué)專門開(kāi)發(fā)的應(yīng)用技術(shù)。幾何畫板和圖形計(jì)算器是狹義數(shù)學(xué)教育技術(shù)意義下較為常見(jiàn)和常用的兩種技術(shù)?;谟?jì)算機(jī)或計(jì)算器的應(yīng)用程序幾何畫板、GeoGebra和計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)MATLAB、MAPLE等屬于狹義數(shù)學(xué)教育技術(shù)范疇。
二、現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的功能
信息技術(shù)的使用可以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境,能夠促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)[3]。正確使用信息技術(shù)有利于變革數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高教師的教學(xué)效率。1.提供工具,降低任務(wù)的煩瑣度和難度。人和動(dòng)物的主要區(qū)別之一在于使用勞動(dòng)工具[4],這意味著使用勞動(dòng)工具使得人類區(qū)別于其他動(dòng)物,與其有質(zhì)的不同?!熬由钱愐玻萍儆谖镆??!蓖瑯樱F(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)是數(shù)學(xué)教育的重要媒介,是數(shù)學(xué)教師的有力工具。有計(jì)算機(jī)、平板電腦和智能手機(jī)等技術(shù)支持,很多煩瑣的任務(wù)變得簡(jiǎn)潔,這能為學(xué)生節(jié)約時(shí)間以用于更加重要的探索。比如,一些純粹的特值計(jì)算,完全可以用計(jì)算機(jī)來(lái)做,學(xué)生可以把精力集中在如何由特例的觀察導(dǎo)出一般的結(jié)論以及如何對(duì)一般的結(jié)論進(jìn)行邏輯上嚴(yán)格的證明。2.隨機(jī)模擬,動(dòng)態(tài)作圖,讓數(shù)學(xué)更直觀。數(shù)學(xué)是抽象的,但是理解數(shù)學(xué)要從直觀開(kāi)始。數(shù)學(xué)教學(xué)中,很多情境是學(xué)生無(wú)法在生活中親歷的,但是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件可以輕松實(shí)現(xiàn)模擬,看到直觀的模擬結(jié)果。比如在隨機(jī)事件學(xué)習(xí)中需要投擲硬幣10萬(wàn)次,生活中不可能去做,也沒(méi)有必要去做,利用計(jì)算機(jī)相關(guān)的模擬程序可以輕松實(shí)現(xiàn)。類似的,很多概率問(wèn)題都可以用計(jì)算機(jī)或圖形計(jì)算器相關(guān)程序進(jìn)行模擬、試驗(yàn),為學(xué)生提供直觀、容易接受的結(jié)論。一些抽象的數(shù)量關(guān)系、代數(shù)結(jié)構(gòu),也可以用圖形來(lái)表征,讓學(xué)生直觀地看到其中的規(guī)律。幾何畫板等動(dòng)態(tài)幾何軟件可以提供非常直觀的圖形(或動(dòng)態(tài)圖形),通過(guò)圖形能夠簡(jiǎn)單、直觀地找出圖形中的規(guī)律。比如,指數(shù)函數(shù)的值域、單調(diào)性和經(jīng)過(guò)的定點(diǎn)等可以直接從圖形中捕捉到,大大提高了指數(shù)函數(shù)性質(zhì)教學(xué)的效率。3.開(kāi)創(chuàng)空間,手持技術(shù)成為移動(dòng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和交流平臺(tái)。傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生探究數(shù)學(xué)往往只憑借紙和筆,并且只能在教室或者某個(gè)固定的空間里進(jìn)行學(xué)習(xí)?;诨ヂ?lián)網(wǎng),有智能手機(jī)、圖形計(jì)算器等手持技術(shù)的支持,就算是在校園外,學(xué)生也可以隨時(shí)隨地對(duì)自己感興趣的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和探索。學(xué)習(xí)不再限于某個(gè)狹隘的空間,手持技術(shù)為學(xué)生開(kāi)創(chuàng)多維空間,提供了多渠道交流,成為觸手可及的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和討論班,學(xué)生隨時(shí)隨地可以進(jìn)行數(shù)學(xué)探究和交流。此外,QQ、微信等已經(jīng)成為學(xué)生較為常用的學(xué)習(xí)、交流平臺(tái)。
三、現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)教學(xué)應(yīng)注意事項(xiàng)
現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的意義不言而喻,但要注意技術(shù)只是數(shù)學(xué)教學(xué)的輔助手段,不是目的。高質(zhì)量的數(shù)學(xué)教育關(guān)鍵還在于理解數(shù)學(xué)、理解學(xué)生,做好教學(xué)設(shè)計(jì)。1.關(guān)注數(shù)學(xué)本質(zhì),不為技術(shù)而技術(shù)。數(shù)學(xué)教育技術(shù)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要輔助手段,但絕不是數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。使用技術(shù)的目的在于使抽象的數(shù)學(xué)關(guān)系更加直觀,能夠讓學(xué)生直觀地發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的規(guī)律和本質(zhì),從而更好地理解數(shù)學(xué)。如果使用技術(shù)只是從眾或得到相應(yīng)信息技術(shù)專家的認(rèn)可,那就不值得提倡。任何事物都有利有弊,利弊權(quán)衡,要選擇有利于學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知發(fā)展的方式展開(kāi)教學(xué)。比如,我們不能任何計(jì)算都讓學(xué)生使用計(jì)算器來(lái)做。只有那些煩瑣的沒(méi)有必要筆算的計(jì)算才鼓勵(lì)學(xué)生用計(jì)算器做,濫用計(jì)算器會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的運(yùn)算能力下降。2.熟能生巧,熟練掌握數(shù)學(xué)教育技術(shù)。一線教師學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)教育技術(shù)不能蜻蜓點(diǎn)水,也不能一味求多。同類技術(shù)學(xué)好一門,其他技術(shù)大多是可以類比遷移的,切不可只求數(shù)量不求精通。動(dòng)態(tài)幾何軟件,我們可以選擇其中一種深入學(xué)習(xí)。比如幾何畫板,認(rèn)真學(xué)好幾何畫板的操作,將幾何畫板運(yùn)用純熟以后,其他畫板的學(xué)習(xí)是很容易的。當(dāng)然,選擇GeoGebra或者其他畫板也行,關(guān)鍵要先學(xué)好其中一種。運(yùn)用熟練以后才有可能在數(shù)學(xué)教學(xué)中用得好、用得自然。3.學(xué)以致用,恰當(dāng)使用數(shù)學(xué)教育技術(shù)。學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用。如果一線教師學(xué)習(xí)現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)而不用之于數(shù)學(xué)教學(xué)則相當(dāng)于沒(méi)有這些技術(shù),參加信息技術(shù)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)也就顯得毫無(wú)意義。在教學(xué)中,教師應(yīng)深入分析教材、精心準(zhǔn)備,要結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容,將技術(shù)真正融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中。現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)因其對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)有益而存在,只有在數(shù)學(xué)教育的實(shí)踐中才能知道技術(shù)的設(shè)計(jì)和使用是否得當(dāng)。在具體的數(shù)學(xué)教學(xué)案例中融入技術(shù),不斷學(xué)用結(jié)合,逐漸就能將技術(shù)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中并且恰到好處。
四、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)已經(jīng)對(duì)數(shù)學(xué)課堂產(chǎn)生重要影響,信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程深度融合已成趨勢(shì)。一線數(shù)學(xué)教師理解現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的內(nèi)涵、掌握相應(yīng)的基本技術(shù)并應(yīng)用在教學(xué)中有利于激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,有利于提高數(shù)學(xué)教學(xué)的效率。教學(xué)實(shí)踐中要始終明確現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育技術(shù)的應(yīng)用不能為了技術(shù)而技術(shù),數(shù)學(xué)教學(xué)的根本目的在于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解、掌握和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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作者:蔣培杰 單位:廣西師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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