浅谈在信息技术与数学学科的有效整合中， 如何培养学生的自主、合作、探究、创新能力
摘要：重视创新能力的培养是当前教育的一个特点。信息技术与数学学科的有效整合可以建构出一种理想的学习环境，这种环境可以支持真实的情境创设，不受时空限制的资源共享、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式、打破地区界限的协作交流，能很好地培养学生的自主、合作、探究、创新能力。 关键词：整合、自主、合作、探究、创新
随着信息时代的到来，重视创新能力的培养是当前教育的一个特点。新世纪需要创新型人才，我们的教育必须适应新世纪对人才培养的需求，利用现代信息技术手段，通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种理想的学习环境，这种环境可以支持真实的情境创设、不受时空限制的资源共享、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式、打破地区界限的协作交流，在此基础上充分体现学生主体作用的学习方式，从而彻底改变传统的教学结构和教育本质，下面笔者浅谈一下在信息技术与数学学科的有效整合中，如何培养学生的自主、合作、探究、创新能力。
（1）多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于数学知识的获取与保持。
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多。适宜的信息背景是学生自主构建的客观前提。只有在足够的信息背景下，学生才能有“选择、加工、探索”的空间，只有选择贴近学生生活的情景信息，才能激发学生的学习欲望达到知识的自主构建。但是数学课堂教学信息来源单一，主要依靠课本、教、学具，所提供的信息量也极为有限。课本上很多知识点几年不变，容易造成信息过时，而导致学生与社会实践脱节。而且教学具的制作花费的时间多，数量又有限，难以资源共享。无法达到使学生所学与时代同步的目的。所以我们可以通过互联网这个知识信息库，来改变信息来源，为学生学习提供更广泛的素材。让学生通过网页的浏览，上传、下载技术，有效提高信息的数量与质量，丰富自己内在的富有创新的潜能，发展自己的创造力与探索力。例如在“轴对称图形”一课的教学中，针对一些日常生活中的轴对称图形（植物中的树叶，动物中的蝴蝶、建筑物图案中开关各异的对称房屋）并提问：这些图形美吗？美在什么地方？让学生通过广泛的讨论与交流体会到图形的对称给人类带来的美的享受，并初步感受到轴对称图形的特点，知道美的关键所在。接着运用现代教育技术，从网上寻找资料，下载多张图片，有对称与不对图形，有轴对称与中心对称图形。现代信息技术所提供的丰富素材不仅使学生对此图形有了更深入更全面的认识，也让学生真实地感受到了图形的对称美，增强他们的审美情感，激发了学习热情。课后，不少同学根据所掌握的知识创造了自己的轴对称图形的画法，创作了许多漂亮的轴对称图形。学生不但学到知识，也很好地培养了自己的信息素养。这说明多媒体计算机应用于数学教学非常有利于知识的获取和知识的保持，更好地体现了信息技术与数学学科的有效整合。
（2）利用多媒体技术的交互性，创设问题情境，激发学生的学习兴趣使学生乐学、好学、自主学习。 所谓自主学习是指教学条件下学生高品质的学习。只有那些能够激发学生强烈的学习需要与兴趣的教学，那些能给学生足够自主的空间和活动机会的教学，那些真正做到“以参与体验，以创新求发展”的教学才能有效增进学生的发展。
多媒体计算机的交互性能有效地激发学生的学习兴趣使学生产生强列的学习欲望，从而形成学习动机。在传统的数学教学过程中一切都是由教师主宰，从教学内容、教学策略教学方法教学步骤甚至学生做的练习都是老师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择所要学习的内容和适合自己水平的练习，学生在这样的交互式教学环境中有主主动参与的可能，而不是一切都听从教师摆布，学生只能被动接受。在教学过程中学生才是学习的主体，必须发挥学生的主动性、积极性、才能获得有效的认知，如在讲“轴对称图形”时，采用了直观、形象的多媒体辅助教学应用多媒体产生的运动图象，引导学生观察分析，从形象到抽象、突出教学重点——“轴对称图形”的概念。首先利用多媒体课件激趣、感受。生活中有好多物体形状很美，观察这些图形有什么特征？（电脑显示——蝴蝶、飞机、）学生不难发现这些图形的左右两边形状一样。现在老师把它们“对折”，你能发现什么？（电脑动画显示——图形对折——两部分完全重合的过程），由此引出课题。运用多媒体辅助教学有效地激发了学生学习欲望，使学生的心知处于最佳状态，学生通过观察，对“轴对称图形”有了感性认识。在此基础上再经过启发引导，学生自主探索、归纳总结了“轴对称图形”的定义，突破了学习重点。这样不但教学收到了优良的效果，而且体现了“授之以渔”的教学原则。
（3）计算机网络特性有利于培养合作精神并促进高级认知能力发展的合作式学习
所谓合作式学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的责任分工的互助性学习。有助于培养学生的合作精神和竞争意识，有助于因材施教，可以弥补一个教师难以面向有差异的众多学生的教学的不足，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。传统的课堂教学存在许多弱点，教学内容表达方法较为有限，基本上限于依靠口语和黑板表达教学内容，全班学生被迫以同样的速度学习同样的内容：教师无法了解每个学生的理解程度，无法向学生提供针对性的练习和及时的反馈等：利用多媒体演示来增强教学信息的表现能力，利用计算机支持进行分组学习有助于适应学生在学习速度方面的差别，可以提供及时的自我反馈，同时使教师随时了解学生的学习动态，按照“互补互助，协调和谐”的原则，把学生分成不同的组，学习成绩好的和成绩差的学生搭配，可有利于差生的转化，并促进优生在辅导差生的过程中实现对知识的融会贯通，在角色分配上具有灵活性，按学习需要用自身发展的方向随时调整合作学习过程中，保证每个学生都有机会尝试不同的角色。把例题与练习的反馈分几方面每做完一组题，都会显示答案正确与否，同时根据学生练习完成情况给出鼓励性评价，利用网络技术为学生创设了一个协作交流的学习环境，学生们可以跨越时空限制，进行同步或异步的，实时地或非实时地交流，在合作学习中不仅解决了问题也增进了彼此间的感情，为学生学习创造了一片更广阔的空间，培养学生的合作意识以及处理信息、合成信息的能力。
（4）引导学生逐步解疑，使学生在探索新知识中有所发现，有所创新，进行探究性学习
探究学习是通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。学贵有疑，有疑才能启迪学生思维。所以教师就应鼓励学生质疑问难，标新立异，善于创设问题情境，引导学生逐步解疑使学生在探索新知识中有所发现，有所创新。
“数学来源于现实，也必须寓于现实，并且用于现实”“几何图案”的制作、“对称图形”的设计等问题已经渗透到社会生活的各个领域，但学生对有关问题涉及到的知识概念及有关公式、性质、特点等了解甚少，长期以来数学教学走的是“教参——课堂——习题”的路子，大量重复性习题占据了学生的全部时间，这样学生就不可能接触这些实际问题。数学课堂教学改革需要适时敞开课堂教学的大门，走上社会多参加一些实习探究活动。从数学的角度对某些日常生活中出现的问题进行研究或者探讨，通过深入探究缩小了学生与生活的距离，真正感悟数学知识在现实中的应用。众所周知，因特网是世界上最大的知识库、资源库，它拥有最丰富的信息资源，特别适合于学生进行基于自主发现、自主探索的探究性学习。例在讲了轴对称一节后，学生利用互联网找了许多轴对称图片、课堂上通过多媒体演示了轴对称的特点后，教师给学生提出了问题，如果对称线段向两方延长会有什么现象？让同学们互相合作探究轴对称的其他一些性质，然后教师通过多媒体课件动画演示，将对称线段变成闪烁的红色，并且可以向两方延长，对称线段或延长线如果相交，则交点必在对称轴上。使教学效率大大提高，现代教学手段能使教学内容由平面到立体、由静止到运动、由数字到图象、由抽象到具体极大地增加了课堂教学的主动性和趣味性，同时培养了学生的自主探究意识，提高了学生学习数学的积极性，增强了学生的实践创新活力。
综合几方面的分析可知，以计算机为基础的信息技术能与数学学科加以有机整合，将具有优化教育、教学过程的多种宝贵特性，在这个过程中学生必将得到关于信息技能方面的最好的学习与锻炼，可以充分发挥学生的主动性与创造性，从而为学生创新能力和信息技能的培养营造最理想的教学环境，提高了学生的自主、合作、探究、创新能力。
参考文献：《基础教育课程改革纲要》解读钟启泉崔允郭张华主编华东师范大学出版社2001.105