《信息技术与高中数学课程整合》专题讲座
盘县二中数学组——王启波
[摘要]：信息技术与高中数学课程的整合是利用现代信息技术的优势特点，作为教师的教学辅助工具、情感激励工具和学生的认知工具，构筑数字化学习资源，学生实现学习方式的变革，从被动接受式学习真正转变为自主探究学习和有意义学习，尤其要构建基于信息技术与高中数学课程整合的探究式教学模式，以更好地培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力。
关键词：信息技术，课程整合，基本原则、探究式教学模式、教学设计 一．组建现代信息技术与高中数学课程整合教学平台系统
课题组组建现代信息技术与高中数学课程整合教学平台系统主要包括“几何画板”、“Z+Z智能知识平台”、“图形计算器”、“高中数学虚拟实验室”和联接因特网的校园网组成。
1、几何画板——21世纪的动态几何
《几何画板》是一个适用于几何（平面几何、解析几何、立体几何、三角函数等）教学的软件平台，它为老师和学生提供了一个探索几何图形内在关系的环境。《几何画板》操作简单，只要用鼠标点取工具栏和菜单就可以开发课件，它无需编制任何程序，一切都要借助于几何关系来表现，用《几何画板》进行开发速度非常快。《几何画板》还能为学生创造一个进行几何\"实验\"的环境：学生可以任意拖动图形、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。《几何画板》是一个\"个性化\"的面向学科的工具平台，这样的平台能帮助所有愿意使用技术的老师在教学中使用技术，也能帮助学生在实际操作中把握学科的内在实质，培养他们的观察能力、问题解决能力，并发展思维能力。
2、Z+Z智能知识平台
由中国科学院成都计算机应用研究所及广州大学兼兼职院士张景中先生研制开发的Z+Z智能知识平台，是一种能够引用知识、运用知识、传播知识、学习知识和发展知识的计算机软件平台。它由平面几何、立体几何和解析几何等课程的知识平台组成，适合培养学习者的创新能力，支持教师在这个平台上进行多媒体课件的二次开发，是一个便于在课堂演示教学和学生利用光盘进行个别化学习的知识平台。Z+Z平台是以信息技术为支撑改革中学数学课的一个有效工具。
3、图形计算器
目前, 科学技术的发展, 已使计算器从函数型时代跨入了绘图型的时代.在绘图型计算器中, 尤以美国德州仪器公司生产的TI-83 plus 以及TI-92 plus 计算器影响最大, 目前已经有多所中学在探索性课程中使用了这两种型号的计算器。图形计算器有别于传统工具的两个重要特征是，探索功能和多重表示功能。前者使得学生在使用它时，把数学学习的过程变成了自己认识数学的过程。在对数学的不断探索之中，建构自我的数学认识。后者使得数学的本质?即数学是关于模式的科学?得到了实现的可能性。所以图形计算器与数学教学的结合无论是从数学的本体论来看，还是从数学教学的认识过程来看，都给我们提供了一种全新的解决方案。
二．构建现代信息技术与高中数学课程整合的“主导——主体——主线”探究式教学模式
我们将信息技术与高中数学课程加以整合，构建了以培养学生数学创新精神、创新能力和解决实际问题的能力为宗旨，以数学实验为主要教学方法，以学生自我评价为主要评价方式，以建构主义“学与教”理论、“学习环境”理论和“认知工具理论”为主要理论依据的，以学生为主体、教师为主导、学生自主探究为主线的“三位一体”探究式教学模式。具体来说，主要有以下三种基本模式：
1、基于信息技术的高中数学自主探究式教学模式：创设情境--提出问题--自主探索--网上协
作--网上测试--课堂小结[1]
2、基于信息技术的高中数学协作探究式教学模式
我们构建的以学习共同体为主要载体的网上协作探究式模式有竞争、辩论、协同、伙伴、角色扮演等五种模式；
⑴ 竞争式协作学习模式：两个或多个学习者针对同一学习内容或学习情景，进行竞争性学习，看谁能够首先达到教育目标。我们在实验教学中，通过网络先提出一个问题，并提供解决问题的相关信息，或由学生自由选择竞争者，或由教师指点竞争对手，然后由开始独立解决问题，同时也可以随时监看对手的问题解决情况。
⑵ 辩论式协作学习模式：协作者之间围绕给定主题，首先确定自己的观点；在一定的时间内借助虚拟图书馆或互联网查询资料，以形成自己的观点；辅导教师（或中立组）对他们的观点进行甄别，选出正方与反方，然后双方围绕主题展开辩论；辩论的进行可以由双方各自论述自己的观点，然后针对对方的观点进行辩驳；最后由辅导教师（或中立组）对双方的观点进行裁决，观点论证充分的一方获胜。
⑶ 协同式协作学习模式：多个学习者共同完成某个学习任务，在共同完成任务的过程中，学习者发挥各自的认知特点，相互争论、互相帮助、相互提示或是进行分工合作。
⑷ 伙伴式协作学习模式: 在网络环境中，学生有许多可供选择的学习伙伴，学生通过选择自已所学的内容，并通过网络查找正在学习同一内容的学习者，选择其中之一经双方同意结为学习伙伴，当其中一方遇到问题时，双方便相互讨论，从不同角度交换对同一问题的看法，相互帮助和提醒，直到问题解决。
⑸ 角色扮演式协作学习模式: 让不同的学生分别扮演学习者和指导导者的角色，学习者负责解答问题，而指导者帮助学习者解决疑难，在学习过程中，双方角色可以互换。 网上协作的主要途径有人机协作、生生协作、师生协作等三种途经。
教师在指导学生进行“协作学习”时，必须注意处理与“自主学习”的关系，把学生的“自主学习”放在第一位，“协作学习”在“自主学习”基础之上进行。[2]
3、基于信息技术的高中数学完全探究式教学模式
我们初步构建了以培养学生创新精神、实践能力与数学科研能力为宗旨，以学生研究性学习为主要学习方式的，面向21世纪的以科学探究为主要方式的高中数学完全探究式学习教学模式：提供选题——确定课题——组成课题组——实施研究——撰写报告——交流研讨——成果鉴定，其模式流程图如下所示：
（四）基于信息技术与高中数学课程整合的“主导——主体——主线”教学设计
1、“主导——主体——主线”教学设计的教学设计原则：以问题为核心驱动学习；强调以学生为中心；学习问题必须在真实的情景中展开；强调学习任务的复杂性；强调协作学习的重要性；强调非量化的整体评价，反对过分细化的标准参照评价；要求设计学习任务展开的学习环境；应设计多种自主学习策略。
2、“主导——主体——主线”教学设计的教学设计流程
3、“主导——主体——主线”教学设计的特点：
[1]．教师是教学过程的组织者，学生建意义的促进者，学生良好情操的培育者；
[2]．学生是信息加工与情感体验的主体，是知识意义的主动建构者；
[3]．教学媒体既是辅助教师教的演示工具，又是促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具；
[4]．教材不是唯一的教学内容，通过教师指导、自主学习与协作交流，学生可以从多种学习对象（包括本门课程的教师、同学以及社会上的有关专家）和多种教学资源（例如图书资料及网上资源）获取多方面的知识。[3]
