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中学数学教学:两种常用信息技术工具

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:图形计算器为学生提供了一个亲自操作、发现、实验、探索的教学情境,学生在经历发现、探究、实验的过程中实现知识的建构。借助图形计算器帮助学生展现知识的动态发生过程,提出数学猜想,并验证数学猜想。利用图形计算器进行教学,其根本转变是学生成为数学学习的主体,同时学生拥有了自己的数学工具与认知工具。图形计算器被看作应用最广泛与最成功的手持技术之一。

中学数学教学:两种常用信息技术工具

(一)平板电脑

1.平板电脑概述

近年来,随着新型科技产品的应用和推广,传统的教学模式已经不能满足时代的需求,从幻灯片实物投影到计算机辅助教学,再到图形计算器、平板电脑进入课堂。如何建设一个能适应时代飞速发展的先进教育教学的环境,是各国教育界领导和专家学者都在尝试实施的问题。

平板电脑是21世纪教育的一个自然化产物,自问世以来,以其良好的互动性、高效的程序运行能力和便携性,为中小学教育教学带来了新的支持。平板电脑在2003年就已经问世,但没有引起太大的反响,直至苹果公司在2010年推出一款新的平板电脑iPad,迅速掀起了一股热潮。各地开始探索利用iPad进行教学,建立了基于iPad的教学实验室。iPad外观小巧时尚,方便携带,而且内部功能强大,只需在电脑下载安装相关的应用软件,就可以通过内置的无线上网模块完成平板电脑与电脑的无线连接,实现交互式多媒体教学。信息技术的爆炸式发展,平板电脑的日益普及,使许多国家、地区开始将平板电脑运用在教育领域中,并开展了相关的教育教学研究。在新加坡、美国、韩国等国家,越来越多的学校将平板电脑作为一种新型的教育教学辅助工具。近几年来,北京、深圳、郑州、上海、成都等地已经展开平板电脑运用于课堂教学的实验。

当然,平板电脑还没有完全在课堂教育教学中普及。在其最初引入之际,备受争议,众说纷纭。随着一轮实验成果的验收,才得到了教师、学生、家长的肯定。但利用平板电脑进行教学仍然存在一些问题,如何开发更系统化的教学系统,如何开发更多的教学资源,如何更有效地管理学生,如何将平板电脑转变为学生认知的工具,如何推行新的教育教学模式等是平板电脑用于教学中亟待解决的问题。

2.平板电脑的特点

(1)轻便的电子书包

电子书包是学生书包与信息技术的整合,它不仅仅只是一个电子设备,更是利用网络的学习资源,以信息终端为载体,包括其中的内容工具及其外部提供的平台服务,让学生可自主学习的认知工具。电子书包体现了设备、内容、服务三者融合统一后的一对一的创新型个人数字化学习环境的建构理念。利用平板电脑可以海量地存储各种教材和教辅资料,可以下载相关的APP随时随地进行学习。

(2)互动性

互动性是平板电脑教学相对于传统教学的又一巨大优势。在教学系统的平台上,学生可以随时查看教师布置的学习任务,上传自己的学习成果并检测成果,提出有疑惑的问题,并与同伴进行及时的交流讨论等。互动交流不再受时间、空间的限制,互动变得及时而高效,教师可及时了解学生的认知发展水平,合理地设计下一步的教学。在课上,传统教学方法的互动形式单一,利用平板电脑可以使互动形式变得有趣而富有多样性。每个学生都拥有一台终端,都能自己动手操作并主动参与到课堂中去,而不是像传统教学那样,由教师演示或个别学生演示,大部分学生只能看着教师演示,平板电脑给学生提供一个从“听、看”到“操作、实践”的机会。通过专门的教学辅助系统,学生把学习的情况发送到教师的电脑终端,利用终端的统计功能,能及时了解学生的掌握情况,从而进行针对性的指导。利用系统的追踪功能,学生可了解自己掌握不牢的知识,进行知识的再学习,并针对性地选择练习模块,实实在在地解决学生在学习中遇到的疑惑,真正做到双向互动。

(3)学生学习的主体性

平板电脑友好的交互界面,趣味性与教育性于一体的游戏,海量的学习资源,让学生能够自主地拿起平板电脑进行学习。平板电脑引进课堂,不仅仅只是对学习工具的简单应用,还应该注重教学理念和教学方式的变革。传统的课堂,受时间和环境的限制,教师讲解居多,学生自我体验机会较少。利用平板电脑中专用的教学系统平台,可以在课前完成对问题的感知和理解,在课堂上可针对性地对有疑惑的问题和重难点进行充分的讨论和探究。数学模型的抽象、解题思路的形成、解题技巧的发现,往往都是学生自己探究得到的,教师只需要在恰当的时机给予指导,并组织学生完成对知识的自我构建即可。

(4)分层教学,因材施教

平板电脑可以实现分层教学,它克服了传统课堂中教师只能使用统一的进程、同样的策略的弊端。使用平板电脑,可为学生专门定制学习计划与学习策略,实现真正意义上的分层教学和个性化教学。学生也可以根据自己的实际情况选择学习内容和练习模块。解题训练可以检测学情,巩固新知,强化应用,发现不足,平板电脑中专门定制的APP则可以根据学生的练习情况,为学生选择合适的题目加以巩固练习并提供反馈。这种先进的技术手段不仅提高了学生学习的积极性,还可以减轻教师评改作业的繁重任务,做到真正高效的教与学。

(二)图形计算器(www.xing528.com)

1.图形计算器概述

图形计算器作为新一代的数学学习工具和学生的认知工具,在教学中能体现数学知识的发生过程,能多重地表征数学概念,方便学生进行自主探索,并符合课程改革的要求。因为图形计算器具有这些特点,所以得到了数学教育工作者的青睐。目前,全球图形计算器主要的品牌有HP-Prime、HP39g系列、德州仪器的TINspire以及卡西欧CASIO-fx系列。《普通中学数学课程标准》中明确提到,学校可以建立数学实验室供学生使用,以拓宽他们的学习领域,培养他们的实践能力。北京、上海、江苏、湖南等多地都建立了基于图形计算器的数学实验室。图形计算器进入学校,走进课堂,它伴随着中学数学课程的改革,引领着数学教学的专业发展,改善着教师的教学方式与学生的学习方式,并不断促进数学课堂的转型。

学习的过程是学生自主建构知识的过程,教师通过创设一定的情景,帮助学生完成知识的建构。图形计算器为学生提供了一个亲自操作、发现、实验、探索的教学情境,学生在经历发现、探究、实验的过程中实现知识的建构。图形计算器的实验探索与验证功能,为数学实验提供了可能。借助图形计算器帮助学生展现知识的动态发生过程,提出数学猜想,并验证数学猜想。居于一个操作、探索、验证的环境下,有利于发散学生思维,培养学生的实践能力与创造能力。

利用图形计算器进行教学,其根本转变是学生成为数学学习的主体,同时学生拥有了自己的数学工具与认知工具。图形计算器被看作应用最广泛与最成功的手持技术之一。它是专门为学生设计的,其所配置的数学应用程序能为学生数学学习与探究提供强大的支持,能为以“学生为中心”的教学活动提供支持。利用图形计算器,可以实现信息技术与数学课程的深度融合。

2.图形计算器的特点

(1)便携性

图形计算器的便携性主要表现在可以为数学实验提供可能,为移动学习提供平台。图形计算器体积小,便于携带,教师和学生可在任何时间、任何地点进行知识的探究。数学课程标准中明确提出了建立数学实验室的要求,但由于客观条件的限制,目前只有部分有条件的地区建立了数学实验室。图形计算器促进学生的移动学习,学生不仅能在课堂上用图形计算器进行学习,而且可以随身携带图形计算器,随时随地进行数学的探究和实践,给予学生一个充分发挥自主性和创造力的空间。

图形计算器作为一种移动技术,为移动学习提供了平台,使学生的自主学习、探究与交流获得强大的支持。由于图形计算器属于一种手持技术,可以为学生的自主探究提供机会,又由于有数学应用程序的支持,学生自发探究的空间变得更加自由而广阔。图形计算器作为移动技术,学生自主性的研发为教师指导下的数学“再创造”提供了更广阔的空间。

(2)交互性

图形计算器终端、无线局域网、云服务器构成了一个专用的教学系统平台。在该平台内,可以实现图形计算器之间的信息交换。通过教学系统平台,学生的操作实验情况,可以在教师终端上显示,教师能实时掌握学生的学习进程,并把学生的成果在智能显示屏上展示出来,与大家分享、交流。

(3)专业性

图形计算器的专业性表现在可以提供数学教学与学习的相关应用。最初图形计算器的设计是为了服务数学教学,随着它的发展,在数理综合方面也应用广泛。图形计算器的数学应用程序涉及动态绘图工具、动态几何工具、电子表格算法编程语言、数据处理软件、动态统计工具、计算机代数系统、模拟软件等系统。教师与学生可以根据具体的教学与学习任务,恰当地选择与使用所配置的数学应用程序。

图形计算器作为一个强大的计算工具,可以迅速解决大量的、烦琐的数学运算问题。通过作图,图形计算器能帮助学生更好地理解图像的全部特征,更好地理解图形与代数式之间的联系。通过图形计算器,可以建立基于数学研究的数学实验室,同时其也给数学学习受挫的学生提供了真正涉足数学的机会,帮助他们理解数学,而不是放弃数学的学习。学生成为学习的主动参与者,数学课堂由传统的“听”转变为“做”。还可以利用图形计算器进行主动的假设、探索、归纳、创新和发现,甚至将数学知识更好地应用在物理、化学和生物的学习和实验中。

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