信息技术与高中数学教学整合的现状与思考
【摘要】本文以现代信息技术的眼光较全面地审视了当今我国高中数学教学中教材、教师、学生等要素，以及技术层面的硬件与软件与现代信息技术整合的现状与困惑，并提出了若干理性的思考与建议.
【关键词】数学课程数学教学整合困惑思考建议
初中新课标指出，现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响、数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术、特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于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数学教需要技术吗教师的眼，这个必要性并不迫切数学教学粉笔黑板事实上如果拿今天的数学教学与前相比教学手段没有什么大的变化尽管近年许多学校配备了但基本上没有能与数学教学相结合，技术在教学中的优势还没充分地显示出来同时对于专业人员开发的数学教学软件，教师又不怎么满意，认为对数学教学的实际意义不大，因而技术辅助教学的兴趣不高那么问题到底出在哪里呢？是传统教学的习惯对技术带来的变革的阻力还是技术本身的局限？传统教学习惯Authorware”、“Mathmatica”、“TI图形计算器”等，熟练掌握并不占多数，能熟练使用并进行课件制作的教师更是少数,甚至有相当部分教师在上公开课前，其课件的制作只有请计算机专业教师代劳.
1.3学生方面
就学生方面来讲,至少还存在下面几个问题:
1.3.1缺少时间空间.现在,绝大部分高中学生计算机应用能力较低,造成这种情况的直接原因主要有两个:一个是信息技术课的开课时数不足.大部分学校把信息技术课的开设看成是可有可无的事,尤其到了高三,根本就没有了信息技术课；另一个是大部分学校没有给学生提供必要的可以自由选择,能提高计算机应用能力的活动场所.退一步来说,就是具备了这样活动场所,在现在的高考升学压力下,学生也难有时间去光顾.
1.3.2难以课程整合.一方面,计算机教师在上信息技术课时,由于目前信息技术课教材的缺陷,不可能让计算机教师在信息技术课上去实施融入数学课程整合的任务；另一方面,绝大部分数学教师还缺乏信息技术与数学课程的整合意识,更谈不上到位的问题,如此一来,信息技术与数学课程的整合,在学生身上的落实就异常艰难.
1.3.3无需考核测试.当前，学生的信息技术与数学课程的整合能力还没有列入数学高考的要求.在这种情况之下，期待师生在平时的教学过程中，重视信息技术与数学课程的整合是不现实的.似乎可以这样说,把整合能力列入数学高考之日,就是重视整合之时.
1.4硬件方面
硬件方面的困惑，尤其是在全国广大欠发达地区，主要存在有以下几点：
1.4.1投入不足.近几年来,不可否认,各个学校对信息技术的装备的投入有所加大,有的地方在各级学校还向学生收了上机费,但是,大部分学校没有做到专款专用,而是挪作他用,不少学校多媒体教室数量不足，学生的人均电脑数严重不足,也不能为教师配置适量的电脑及上网条件以供备课之需，而使用方便的“Ti图形计算器”在各个学校也不多见.开展信息技术与教学整合的实践，前提是要有一个现代化的软硬件设备作支撑,相对充足且配备先进的硬件设备是进行整合教学的保障.
1.4.2品质不高.教学电脑和网络设备在大多数学校存在普遍性品质问题.电脑利用率低，反应慢，多数电脑不能正常使用甚至闲置无用.在部分校园网络上，数据信息运行速度极慢，经常出现网络阻塞和局域网瘫痪问题，有的时效性数据过了多年都没有维护更新.另外，由于某些配置需要多人共用，在转载数据过程中容易感染计算机网络病毒，网络安全无法保障，而多数教师因一步操作失当或嫌麻烦就放弃的情况也经常出现.在多数学校的多媒体教室，配备的投影机、大背投电视只是摆设，投影效果失真，图文模糊刺眼，严格说来不能用于教学使用，但不用的时候是难以看出问题的.
1.4.3效用偏低.对现有的硬件设施利用率不高、效用偏低是当前的一个普遍存在的问题.如有能力的学校尽管为大部分教师配备了笔记本电脑或品牌台式电脑，但由于多数教师的信息技术素养和电脑操作水平低，学习意识不强，有的教师在上机操作时心不在焉，多数时间沉醉在网上冲浪和玩游戏之中，对教学软件是否能恰当运用一般都抱着无所谓的态度，虽然有的教学上需要掌握的信息技术的技能已培训多次，但最终还是不能够有效地掌握和运用.
1.5软件方面
软件方面的困惑主要概括有以下几个方面：
1.5.1针对性较差.现在用于教学的一些软件的开发者，大多是专业的软件人员.这些人员对中学数学的具体教学环节，以及相关知识的学生认知规律并不非常了解.因此，在具体的软件开发过程中，就难免出现一种客观上的跨专业的先天不足；另一方面，随着新课标的实施，与原有的中学数学教材相比，新教材无论在内容方面还是在要求方面，都有较大的变化，一些软件在开发时，开发者并没有完全吃透新课标的要求，甚至出现与新课标要求脱节的现象.
1.5.2兼容性不够.各种软件有各自的特点，充分利用各种软件功能，可以实现数学教学的不同目的.但就目前比较流行的软件来看，每一款软件的功能相对比较单一，兼容性还不是很理想.如Excel软件，尽管操作比较简单，但画出的图形比较呆板；几何画板虽然可以使图形充分地动起来，但要达到理想效果也并非易事.
1.5.3操作性欠佳.对有一些功能比较齐全的软件，要完全掌握其操作技能，并非易事.如Flash，需要经过比较长时间的学习，通过具体操作与揣摩才能达到运用自如的程度.几何画板的功能应该是较强大的，但要达到娴熟运用的程度，也并非一日之功.这些对相当一部分教师来说，是没有这种耐心的，甚至是望而却步的，这无形之中就影响了这些优秀软件在教学中的使用与普及.
二、思考与建议
在实施新课标的过程中，要在真正意义上实现新课标提出的整合这样一个很高很有意义的目标，面对上述林林总总的问题与困惑，作为任何一个有责任感的相关人，都应该找到自己的位置，作出自己的判断与思考，并为此发挥自己的一点作用，哪怕是发出一点来自心底的真诚呼声.
笔者认为，要解决上述问题，在当前至少需要做好以下几方面的工作.
2.1提高思想认识
提高对整合的思想认识，是解决存在问题的前提.提高思想认识至少包含了以下三个方面的内容：
2.1.1整合不可逆转
众所周知，现代信息技术为数学的发展注入了巨大的活力，几乎所有处于静态的数学的知识都可以借助计算机，演绎为充满形象灵动甚至是美轮美奂而且蕴涵丰富的理性画面，并由此唤起人们对数学的好奇，引领人们展开想象的翅膀而不断思索与探究.科学计算是计算机最为基本的功能，它能够短时间内处理大量的数据，并由此作出判断，形成数学公式，甚至构建崭新的数学理论.计算机还可用于数学计算模拟，如飞船上天、工程规划、工业设计等都是借助计算机进行数学计算模拟完成的.计算机同时还可以进行数学证明，如四色定理被两位美国数学家用计算机给予证明，著名数学家吴文俊运用计算机提出了几何问题的机械证明.显而易见，计算机正在加速影响数学的内容、结构和方法，不但改变人们对数学的理解方式，同时也必将改变传统的数学教学方式与学习方式.因此，以计算机为主要载体的整合是现代数学教学的大势所趋，任何人和事都不可把它逆转.
2.1.2整合传统理念
如前所述，正是由于现代信息技术已经渗透到数学的知识体系，不但将改变数学的知识体系的表现形态，抑或对现代数学的发展产生不可低估的影响，而且信息技术还将使数学教学过程和数学自主学习过程发生一些实质性的变化，从而使得数学教育的传统理念也将焕然一新.
要实现整合，首先要整合更新传统的数学课程、数学教学、数学学习理念，建立在现代信息技术下的数学课程观、教学观、学习观甚至评价观.理念不更新，就难以从根本上实现现代信息技术与数学课程内容的有机整合.
如在数学课程观方面，要注意到借助现代信息技术，有可以打破原有的数学知识间的条块分割局面，从而使传统代数、几何、三角分家的体系成为一个有机的整体,这样对传统的教材编写体系、教学先后顺序就有可能出现耳目一新的变化.另外，借助于计算机，也可以使得一些现代数学的内容（如分形几何）渗透到中学数学教材之中.
又如,在数学教学观方面,要注意到在现代信息技术条件下，数学教学就可以满足学生个性化的学习需求，教师可利用的资源丰富多彩，黑板、粉笔等传统手段与计算机为主要载体所构建的教学环境（如多媒体学习系统、资料库等）相辅相成，如此一来，教师就可以创设更加充满活力的教学情境，营造更加开放的教学氛围，从而使传统的数学教学模式发生根本的变化.
再如，在数学学习观方面，现代信息技术提供了理解与探究数学的学习平台，使得抽象枯燥的数学变得具体形象和生动有趣，为学生从传统的课堂中解脱出来提供了切实可行的技术支持，这就必须以崭新的视角来重新审视传统的数学学习观.
2.1.3思想予以重视
认识到整合不可逆转，以及建立在现代信息技术下的数学教学的新的理念，关键在于人们首先在思想上要给予足够的重视,它至少包含了以下几个方面的内容：
其一是重视政策导向.国家教育行政部门应该专门出台相应的加强新课程下整合政策指导性文件，提出整合的具体目标与相关措施，以确保整合的思想理念在教材编写、教学过程，以及学校等级评估中加以体现.尤为重要的是，在现行的中考、高考的指挥棒还在数学教学中那么呼风唤雨的时期，应该把整合的思想渗透在中考和高考试题当中，但是现在的情况是，中考和高考时，考生连小小的计算器都不允许带进考场！
其二是保证足够投入：实现真正意义上的整合，需要有基本的硬件与软件设施，需要必要的技术培训，这些都需要有足够的经费投入.这些经费的投入，不但各个学校要予以保证，各级政府财政也必须给予必要的专项经费预算支持.但是事实上，现在并没有普遍做到这点.
其三是进入议事日程：各级教育行政部门，各类学校如果对整合工作真正重视的话，理所应当把此项工作列入议事日程，以解决相关工作的问题与矛盾，并把这项工作作为年度（学期）考核的内容之一.
2.2讲究实际效果
在整合的道路上，要做的工作可以说是千头万绪，困难不少，但是作为一个数学教师，既不夸夸其谈，也不怨天尤人，基于现有的条件做一些实实在在的工作最为重要.笔者认为，在当前，至少我们要注意一下几点：
2.2.1观望不如行动
正如前面所分析的教师的现状看，目前在大部分学校的教师的脑海里，并没有把整合当成是一件紧迫的事情来做，这是由于一方面在数学教学中，已经习惯了原有的一套，按照传统的数学教学方法完全可以应付，而且还少了那些做课件的倒腾过程，另一方面，就是利用课件去上课，如果课件做的不恰当，充其量只能当一回电子黑板的作用，还不如采用黑板+粉笔来上课.正是由于上述想法，现在的数学课堂上出现了两种比较典型的情况：一种是干脆不用课件上课，纯粹的传统意义上的课堂，根本谈不上整合的问题；一种是一味地套用从一些网站上下载的现成课件上课，以代替备课教案，以图省心，一堂课下来，黑板上没几个字，不管实际效果如何.从某种程度上说，上述两种情况都显示了一种教学上的惰性，持的是一种观望的态度.
持观望的态度，不如积极行动起来，行动起来包含了如下三个方面的含义：一是进行起码的技术扫盲，其要求为：（1）通过电脑键盘，能够独自地敲打出一篇规范的包含了数学符号和图形的数学教学文章；（2）能够熟练地掌握幻灯片的常规制作方法；（3）熟练掌握上网收发电子邮件，下载资料的方法；（4）能够熟练地使用科学计算器、Execl软件、几何画板等常见的现代信息技术工具（软件）.二是系统地读一些相关方面的文章、书籍，或经常上网浏览一些优秀的中学数学教学网站，以了解有关整合方面的观点或技能方面的情况；三是坚持积累相关资料，分门别类，建立属于自己的具有实用价值的多媒体教学资源库.
2.2.2建设校本积件
要使整合取得更好的实效，必须重视校本积件库的建设.积件包括“五库一平台”，即教学资源素材库、微教学单元库、教学策略库、资料呈现方式库、网上资源库、组合平台.其中的重点是教学资源素材库以及微教学单元库.教学资源素材库是以知识点为基础的，按一定检索和分类规则组织的素材资料，包括图形、表格、公式、图片、文字、声音、动画、视频等多维信息的素材资源库.微教学单元库是以帮助教师讲授某个教学难点，或帮助学生学习某个知识技能点为目的而设计的无需封面设计、无需多余背景、无需解说配音的实用的“小课件”.
建设校本积件，应以学校数学学科组成员为主体，基于教材教学实际，立足长远、从无到有、统筹规划、循序渐进，使得积件建设既具有较强的实用性，同时又具有鲜明的校本特色.应当看到，在当前，真正建立了较为完整而又实用的校本积件的学校少之又少，离现代信息技术与数学课程内容的有机整合的要求还相差甚远.
2.2.3关键要用起来
在整合的过程中，不管是否有多么高深的思想理念，多么现代完备的技术设施，以及多么丰富的现成教学资源，最后的落脚点是要体现在具体的教学过程的运用上，其关键是要用起来.
用起来，首先要有用的意识.如大家熟知的最为普通的Execl软件，这是每台电脑中都有的软件，同时也是一种很好的体现数形结合的交互工具，对理解数学的某些概念与思想方法有很好的辅助功效，而且它的操作简单易行，几乎一学就会，甚至可以达到即学即会的地步，按要求学生也应当掌握.但是，如果教师没有起码的运用意识，就会让Execl软件“英雄无用武之地”；还如，现在的每台电脑几乎都可以上网，新课标对数学史或实践性作业有一定的要求，但学生在图书馆查找资料,其效率是不高的，而在互联网查找资料则方便快捷，作为数学老师要做的就是，鼓励学生上网查找相关资料，讲述查找资料的一般方法，介绍一些常用的数学网站，课堂上能让学生表现一番.
用起来，还要注意用的恰当.多媒体作为先进的教学工具和教学手段，虽然有其独特的优点，但只有用在恰在好处时方显其优越的作用，在教学中必须针对教材内容的特点和认知规律恰当选用.如在立体几何教学中，学生的空间概念起初还很薄弱，如果此时能多引导学生通过计算机观察实物、模型，并根据模型进行分析画图，对帮助学生树立空间观念，提高想象能力就有事半功倍之效果.
2.3浓厚探究氛围
要使一个单位或一个地区的整合工作进入一个良性的发展过程，需要有一个较为浓厚的探究氛围.
2.3.1培养业务骨干
实践表明，一个单位或一个地区的整合工作的探究的氛围是否浓厚，整合工作是否能带动一圈子人，其关键在于是否有那么几个整合工作的业务骨干，也就是我们通常讲的发烧友.发烧友可以发挥工作脊梁的作用，尤其是活跃的发烧友可以凝聚一圈人的力量来做一些实实在在的有意义的事.如江西省教研室原高中数学教研员,第五届全国“苏步青数学教育奖”获得者戴佳珉先生，通过组织马跃进（江西省高中数学学科带头人，几何画板专家）、严剑（江西省中学数学特级教师）等一帮现代信息技术发烧友，为高中数学新教材（北师大版）全套教材的各分册做了配套的多媒体资源库.这套资源库的开发者全部来自教学一线，针对性和实用性都很强，受到使用者的好评.通过这套资源库的开发，培养锻炼了一批一线的年轻的骨干教师，提高了整合工作水平，极大地浓厚了的探究氛围.
2.3.2形成团队合力
浓厚探究氛围，需要有团队精神，形成团队合力.如在一个学校的数学学科组，只要做组长的想在整合方面做出一点实事，总可以根据校情，发挥本组教师各自的特长，采取博采众长，集思广益，分工协作的办法，举全组之力，一步一个脚印，积极进行探究，做出一些成效来；如在一个地区的教学研究机构，假如这个机构的数学教研人员，在整合方面有一点使命感和责任感，他（她）就可以充分地动用本地区的各种相关资源，倡导团队精神，凝聚团队合力，进行有声有色的整合方面的探究,并取得不俗的成绩.
由此看来，能否形成团队合力，关键看是否有一两个在整合方面具有强烈事业心与责任感的“领头羊”.
2.3.3打造交流平台
打造交流平台，其目的就是为了营造一种积极探究，取长补短，共同提高的磨合场所，其形式当然可以多种多样，如进行各种形式的交流研讨，定期印发有关简讯；建立相关讨论QQ群，发烧友之间相互探讨；建立相关的网站，互通有无，相互交流，取长补短；创办网络杂志，进行专业探讨交流.
“悟已往之不谏，知来者之可追”.最后，我们应当坚信：随着时光流逝，大家认识的提高，工作的深入，探究的推进，数学教学与现代信息技术的有机整合工作一定能够克服困难，一路高歌，让我国的数学教学真正紧跟时代潮流,插上现代信息技术这双灵动的翅膀，飞向那姹紫嫣红的明媚春天！
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