运用信息化教学提高中职学生数学素养

2022-09-10

我国著名数学家华罗庚说过:“宇宙之大, 粒子之微, 火箭之速, 化工之巧, 地球之变, 日用之繁, 无处不用数学。”这是对数学与生活的精彩描述。数学何其重要, 这就意味着数学教育需要培养人的更内在的, 更深刻的东西, 这就是数学素养。

所谓数学素养, 是数学科学所固有的内蕴, 是人们通过数学学习活动所获得的数学知识、技能、思想方法、数学能力、数学观念和数学品质等。对此, 一些国家提出的准则简单明了: (1) 懂得数学价值; (2) 对自己的数学能力有信心; (3) 有解决数学问题的能力; (4) 学会数学交流; (5) 学会数学思想方法。这意味着使学生掌握一种有现代科学语言构建的数学知识、思想和方法;掌握一种理性思维模式和数学技能;获得数学能力, 形成数学意识和数学习惯, 即形成数学观念, 养成数学品质, 以上一切, 构成了人的一种特殊素质, 即数学素养。

数学素养影响一个人的成长和发展, 谁都知道数学很重要, 但现实的情况是很多中职学校的学生一看到数学就头昏脑胀, 一想到做题就苦不堪言, 一遇到考试就欲苦无泪, 学生要和数学这个“可恨的”科目纠缠10多年, 如果总是这样痛不欲生, 那还谈什么数学素养的培养?

信息时代, 当代社会生活中各领域的数字化程度将日益提高, 这就要求教育必须更加重视提升人的数学素养。然而反观当今的中职数学教学, 应试教学的模式仍积重难返, 导致学生只能放弃数学, 视数学学习为沉重负担, 教师视数学教学为累赘, 传统教学不能满足数学化时代的需求。教育部提出用信息化改造传统教学, 变应试教育为素质教育成为中职教育改革的必经之路, 如何提高中职学生对数学科目的学习兴趣和热情, 普遍培养学生良好的数学素养, 日益成为需要中职数学教学研究和解决的一个重要的课题, 信息化教学是解决这个课题不可忽视的重要内容。

中职数学是一门重要的文化基础课学科。如何让学生别恨数学, 如何培养学生良好的数学素养, 经过十几年在中等职业学校的教学实践, 笔者深刻地体会到:信息化教学的合理运用, 做好信息化教学设计, 用好信息化教学软件, 对于提高学生学习数学的兴趣, 激励学生主动参与学习全过程, 培养数学能力, 发展智力, 从而促进学生主动学习, 主动发展, 都有积极的作用。

唾沫横飞、粉尘满地、呆板的模型和实物等, 以静态形象为主的传统的数学课堂教学早就使中职学生在学习中会感到单调、枯燥, 哈欠连天。在现代教育中, 学习环境对学生知识学习的影响也是不容忽视的, 如一些研究发现, 良好的环境可使用脑效率提高15%—35%, 并可延缓和消除脑力疲劳, 就是证明。数学教师在课堂教学中所追求必须是创设出良好的学习情境, 贴近生活, 激发热情, 引导学生对数学学习具有良好的兴趣和动机, 在数学活动中获得快乐和享受。然而兴趣和动机并不是天生就固有的, 而是通过外界事物的新颖性、独特性来满足学生的探究心理的需要而引起的。信息化教学是在信息化环境中, 教师与学生借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动, 绝对不是教师自导自演而已, 有条件的情况下, 要引导学生参与到教学的信息化设计中来。教师引导是以信息技术为支撑;以现代教育教学理论为指导, 强调新型教学模式的构建, 教学内容具有更强的时代性和丰富性, 学生参与教学设计自然更适合学生的学习需要和特点。信息化教学不仅仅是在传统教学的基础上对教学媒体和手段的改变, 而且是以现代信息技术为基础的整体的教学体系的一系列的改造。它的作用不仅是用来传递教学内容, 而且还会改变传统的教学方法和学习方法调节课堂气氛, 创设学习情境, 激发学习兴趣, 使学生乐学易学自学。

信息化教学, 能够将有限的课堂教学做广泛的延伸拓展, 化难为易, 利于提高学生数学探究能力, 因此具有非凡的表现力和影响力, 在时间和空间上都更有张力, 能根据教学需要将教学内容实现大与小、远与近、动与静、快与慢、整与散、虚与实之间的互相转换, 生动地再现事物发生、发展的过程, 从而克服人类感官的局限性。扩大学生的认知时空, 缩短学生的认识过程。通过向学生展示丰富的、典型的具体经验和感性材料突出观察点, 揭示现象本质, 减少学生观察的困难;同时信息化教学软件, 例如几何画板等可以将图像分解组合, 揭示现象内在联系, 引导学生深入思考, 减少思辨的困难;建立正确的空间观念, 培养学生思维的灵活性、深刻性和创造性, 从而提高学生的数学能力。

一个人的智力发展首先是观察力的提升, 观察是一种从一定的目的任务出发, 有计划、有组织、较持久地认识某一种对象知觉过程。教学中采用数学教学软件, 可以在屏幕上使运动的事物静止化, 静止的事物运动化, 从而增强学生观察的目的性、计划性。

例如, 在《指数函数》这一节中, 通过借助几何画板的优势, 设计成一节数学实验课, 学生就能直观地利用这个数学软件, 观察图像, 研究底数对于指数函数图像整体变化的影响。像这样在教室里师生共同进行数学实验则让学生感到一切都是当者他们面发生的, 而不是以教条的形式灌输。同时让学生自己上台或者在计算机房的计算机上直接改变的值观察图像的变化, 给学生提供了更多的动手机会突出学生的主体地位, 使学生由听数学转为做数学, 从被动的接受式学习变为主动的探索研究学习。

与传统的教学方法比, 传统的教学使用黑板上粉笔作图让学生观察, 因为教师绘制的水平和学生观察到有限的指数函数图像的限制, 质和量都不足以构成认识, 使学生无法顺利地把指数函数y=ax (a>0, a≠1) 图像的某些特征观察到位。现在运用信息化教学, 能使原来实物或者板书不易展示的部分得到充分的展示, 降低了学生在观察上难度。又由于画面能动静结合, 刺激着学生的感官, 使观察重点更突出, 更有利于培养学生正确的观察法, 引发学生的思维, 提高学习的专注力, 融化了知识的难点。

信息化教学具有文字、图片、动画、声音、图像直观媒体信息可同步进行的优点, 在同一屏幕上同时显示相关的文本, 图像或动画, 这是其它教学媒体无法达到的。教学中, 若能充分利用这一优点变抽象为直观, 变静为动, 隐退认知过程中对象的非本质属性, 凸现对象的本质属性, 呈现思维过程, 提供丰富的感知、表象, 构成一个跃动的“思维场”为学生实现由具体感知到抽象思维的飞跃架设桥梁。

想象力是指在知觉材料的基础上, 经过新的配合而创造出新形象的能力。想象是思维的特殊形式, 但如果学生感知材料不充分, 会导致学生难以展开正确、合理的想象, 利用计算机教学软件, 能延伸和拓宽教学时空维度, 为学生提供丰富的感性材料, 培养学生想象力。

数学素养的培养需要学习者不断进行大胆的联想和进行必要的数学实验论证。在数学老师的指导下, 一些课题在探究过程中, 学生完全可以利用几何画板等软件作为数学实验的平台, 创造一个亲自动手实际“操作”几何图形的环境, 体验学习数学的乐趣。学生在学习活动中, 通过任意拖动图形、观察图形、猜测并验证, 在观察、探索, 发现的过程中增加对各种图形的感性认识, 形成丰厚的几何经验背景, 从而更有助于学生理解和证明。在运用几何画板探究问题的过程中学生能通过计算机实时验证猜想的正确与否, 及时修正思路, 提出新问题, 解决问题, 从而达到培养学生发现问题, 提出问题, 解决问题的能力, 培养学生创新意识和实践能力。运用几何画板的计算、测量、绘图等功能进行快速验证一般性结论的真伪, 从而清除“抽象的数学”给学生造成的畏惧心理, 使数学的学习更加快乐, 也为学生证明一般性的结论提供了内驱力。

数学是应用性很强的学科, 然而常规课堂教学由于受时间, 空间等限制, 无法有效地创设较多的实际问题情境, 限制了学生应用知识解决实际问题的能力的发展。而信息化教学却具备这方面的长处, 能创设丰富的虚拟应用情境。

例如《数列》, 课堂上同学们通过已学的数列知识计算了购房所需的经济账, 同时引导学生通过互联网查找、整理有关房地产和购房贷款的资料, 利用电子表格EXCEL设计制作住房按揭贷款计算器, 进行仿真练习, 并且由于计算机演示具有“复原”功能, 因而这种练习可以不断重复, 使练习效果不断强化。计算机教学媒体创设应用情境, 可有效地引导学生的思维进入虚拟的现实世界, 又通过对方法与策略的思考和实践操作的想象, 收到培养应用能力的效果。但应该注意的是:信息化教学中创设应用的情境, 主要是提高学生应用数学知识的积极性与主动性, 但实践还是培养应用能力的主要渠道。

总之, 信息化教学是一种新型的行之有效地教学手段和方法, 要用信息化改造中职传统教学, 就需要我们教育工作者用心做好信息化教学设计和开发利用高质量的教学软件, 促使教学向现代化的教学手段迈进, 为提高中职学生的能力落实素质教育, 提高教学质量作出应有的贡献。

摘要：信息时代, 产业升级, 中职教育改革要求下的数学教学, 要更符合中职学生成长和发展的需要, 其教学目的是使学生掌握必要的数学基础知识, 具备必需的相关技能与能力, 为学习专业知识、掌握职业技能、继续学习和终身发展奠定基础。因此, 中职数学教学应当以培养提升学生数学素养为己任。如何提高中职学生对数学科目的学习兴趣和热情, 普遍培养学生良好的数学素养, 日益成为中职数学教育需要教学研究和解决的一个重要的课题, 信息化改造传统教学, 想要从数学双基突破提升到数学素养的培养, 信息化教学的运用需要深入探究和尝试。

关键词：信息化,中职教学,数学素养