国家基础教育课程改革中信息技术与中学课程整合的若干思考

一、信息技术与数学课程整合的基础

信息技术与数学课程的整合，是基础教育课程改革的一项基本要求。它是以信息技术与数学科学之间的内在联系为基础的，也是基础教育改革和社会发展的必然结果。

1、数学基础

信息技术与数学有着不可分割的依存关系。首先，信息技术来源于数学的应用。“信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、交流、应用的手段和方法的体系。”（张定强，2003) 它是以信息论为基础的信息科学的技术性表现形态。信息科学是一个包含着信息论、控制论、电子和自动化技术、计算机、仿生学、人工智能等领域的综合性学科。作为信息科学基础理论的信息论，是一门应用数学，它是借助于概率论与数理统计方法来研究信息处理和信息传递的。作为信息科学技术手段之一的计算机技术，也是数学与工程技术结合的产物。它本质上就是一种抽象的数学模型，是建立在二值逻辑基础上的推理系统。因此，可以说，没有数学就不可能有信息技术的产生。离开了数学，信息技术将成为无源之水，也就谈不上发展了。

与此同时，信息技术的发展、计算机技术的广泛应用也为数学注人了新的活力。一方面，信息技术的发展不断地提出了许多新的数学课题，产生了许多新的数学分支—近代数学、计算机科学、模糊识别等；另一方面，借助于信息技术手段。数学领域里许多新的思想与方法不断突破，数学结构与内容不断丰富。例如，用计算机进行科学计算，可以在很短的时间内收集和处理大量的数据；用计算机进行实验模拟，好多在数学领域无法实现的设想在计算机环境下正在不断实现。总之，信息技术的发展、应用不仅改变着数学的内容、结构和方法，也推动着数学的应用与普及，把数学以技术化的方式快速地传送到人们日常生活的各个领域，使得数学对科学、技术、社会的发展起到了更加巨大的推动作用。

信息技术与数学的这种内在的、不可分割的联系，是基础教育课程体系中其他任何一门学科所无法具备的、无法比拟的，它为信息技术与数学课程整合提供了客观的基础。

2、教育基础

实现信息技术与数学课程的整合，也是教育改革逐渐深化和教育理论不断发展的必然要求。一方面，在教育改革的推进过程中，“以促进学生的发展为本”的素质教育发展观逐渐得到了确认。教育要促进学生的全面发展、全体发展、个性发展和可持续发展，教育必须走向民主化、终身化、多样化和个性化也就是说。教育必须面向所有需要接受教育的学生，为每一个学生提供机会和条件，使每一个学生都能得到相应的发展；教育的目标不仅仅是传授给学生以知识和技能，更重要的是重视学生学习能力的培养。另一方面，现代教育理论的发展也为“以促进学生发展为本”的教育发展观提供了理论的支撑。建构主义理论把学习看作是一种能动建构的过程，认为知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方法得到的。多元智能理论认为，每个学生都有一种或数种优势智能，只要教育得法，每个学生都能成为某方面的人才，都可能获得某方面的专长。现代传播理论又提出，教育作为一种文化的传播过程，是一种双向的过程。教师和学生都是传播的主体，学生不仅接受信息，而且对信息作出积极的反应。

因此，新一轮基础教育课程改革强调，要打破传统的教学结构，建立平等、互动的师生关系，合作、开放的教学组织形式；要转变学生的学习方式，将教学过程视为教师与学生共同建构意义的过程；要加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，培养学生的实践能力和创新能力。课程改革的实施需要强有力的技术手段来支撑。现代信息技术的开放性、多媒性、交互性和网络化等特点，不仅有助于学生主体地位得以显现，有效地激发学生强烈的学习欲望和学习动机，也为学生的学习提供了丰富的教育资源，为学生的自主学习、合作学习提供了多样的空间。信息技术与数学课程的整合，还可以改造人们的数学观念，为学生提供“做数学”的探索平台，使得数学走向生活，走向现实。

3、社会基础

随着21世纪的到来，以计算机和互联网为代表的当代信息技术，正在以惊人的速度改变着人们的生存方式和学习方式。未来的社会将是一个信息化社会，信息素养将成为科学素养的基础，成为与传统文化的“读、写、算”一样重要的生存能力之一，掌握和熟练使用计算机将成为劳动者素质的一项基本要求。在信息化社会，知识总量以几何级数的形式在增长，教育将不能再以掌握知识为目标，而是要以培养学生选择知识、获取知识的能力为根本。在基础教育阶段，实现信息技术与课程的整合，既是培养学生运用信息技术，形成信息素养的一条有效途径，也是信息社会发展的必然结果。

同时，也要看到社会的经济、政治和文化发展状况也是实现信息技术与数学课程整合的现实基础。我国的地区发展极不平衡，学校在资源建设、师资队伍等方面存在显著差异。要实现信息技术与数学课程整合必须立足于各地各校的现实条件，作出切合实际的整合。

二、信息技术与数学课程整合的策略

信息技术与数学课程整合，是指将信息技术以工具的形式与数学课程融为一体，实现信息技术、信息资源、信息方法和数学课程内容的有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型教学方式。这种整合应该是立足于课程的全方位的整合，是一种信息技术课程与数学课程的整合。

长期以来，信息技术被应用于各科教学，只是将其作为实现学科教学目标的手段，而忽视了信息技术的教学。事实上，信息技术的教育价值是多方面的，在应用的过程中应该考虑到它自身的教育目标。目前。信息技术已经作为一门课程，被纳人我国基础教育课程体系。那么，实现信息技术与数学课程的整合，就应该是课程与课程之间的整合，是一种从目标、内容到教学甚至到评价的全方位的整合。

1、课程目标的整合

所谓目标的整合，就是在实现信息技术与数学课程整合的过程中，要认识到数学教育目标与信息技术教育目标之间的相关性，有意识地把二者联系起来。例如，《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》中提出，高中阶段的学生要了解计算机工作原理及网络的基本知识；要了解程序设计的基本思想，培养逻辑思维能力。这不仅与数学中的数理逻辑和算法知识存在交叉，而且具有培养逻辑思维能力的共同目标。又如，在态度情感价值观方面，实现信息技术与数学课程的整合，让学生认识到信息技术与数学的内在联系，不仅有利于激发学生学习数学的兴趣，也能让学生深刻感受到信息技术在社会中的广泛应用，形成较强的信息意识，还可以帮助学生树立正确的科学态度。更重要的目标是，通过信息技术与数学课程的整合，应该有助于培养学生运用信息技术解决数学问题的意识和实践能力，实现信息素养与数学能力的协调发展。

课程目标的整合是信息技术与数学课程整合的基础和出发点。我们在此强调的是更加关注课程对人的个性发展的整体要求，只有真正把二者的教育目标融合在一起，才能发挥信息技术的教育优势，否则只能是一种形式上的整合。

2、课程内容的整合

数学科学与信息技术科学之间的联系，为课程内容的整合提供了丰厚的基础。以高中阶段为例，“算法与程序设计”是信息技术课程的一个基本模块，它完全可以和数学课程中的“算法初步”模块结合在一起。又如，信息技术课程中的“数据管理技术”模块可以和数学课程中的“概率统计”相整合。

实现课程内容的整合，是指把相互联系的数学内容和信息技术内容组合起来，构成一些教学单元或模块它可以采用两种主要的整合策略：（1)模块式整合。把信息技术课程的内容模块与数学内容的模块整合为一个教学模块，上述关于算法和统计内容的整合就属于此类。(2）问题式整合。通过设计一些与社会生活有关的问题，借助数学建模、研究性学习等形式把相关的内容联系起来。另外，课程内容的整合也表现在对课程内容进行信息化处理，即利用文字处理、图像处理、信息集成的数字化工具，对数学知识内容进行重组、创作。无论如何，课程内容的整合要立足于课程目标的实现，要立足于数学课程与信息技术、与信息文化生活的联系。

3、教学过程的整合

所谓教学的整合，就是运用信息技术手段有效地组织教学资源，呈现教学内容，选择教学方式，实现教学过程的最优化。与课程内容的整合相比，教学层面的整合更具有普遍性，是实现信息技术与数学课程整合的核心环节。课程目标的整合、课程内容的整合最终都要落实到教学过程的整合，并通过教学过程的整合才能得以实现。

教学过程的整合，就是要充分利用信息技术丰富的资源优势、多样的信息表征优势，实现“被动型”的教学模式向“主动型”的教学模式的积极转换。在信息技术与数学课程的整合中，有效地利用各种数学教育软件，是实现教学过程整合的关键。计算机代数系统（CAS），Mathematica, Derive等能够使学生以任何传统的表征形式定义、结合、转换、比较或直观地操作函数和关系；运用几何画板可以在几何与图像之间架起特殊的桥梁，实现了几何作图的动态化；借助于电子数据表，可以支持学生从算术到代数领域的转换过程。因此，教师只有全面理解和掌握各种数学教育软件的功能及其教学意义，并认真研究如何运用这些数学教育软件的教学策略，才能真正实现信息技术与数学课程教学过程的有效整合。

4、课程评价的整合

评价是教学不可分割的一部分，是对教学活动效果的测量，对教学目标达到程度的一种价值判断。信息技术与数学课程的全方位整合，必然要包括评价部分的整合。

信息技术与数学课程在评价层面的整合主要表现在以下三个方面。第一，评价内容的整合。例如，近年来，已经有不少地区在高考模拟试题中把计算机科学与数学问题相结合，设计出许多创新试题。如用计算机逻辑框图、符号系统和用计算机语言、程序和算法表示数学内容、数学命题、数学过程等，使计算机科学与数学问题融为一体。第二，评价过程与手段的整合。借助于信息技术，可以使教学评价和学生的日常活动有机结合，系统地观察和记录学生在学习过程中的真实表现；可以较全面和真实地考察学生的特长、个性和创造性，较好地反映和适应学生的个别差异。第三，评价主体的整合。借助于信息技术，可以将家长、教师、学生联系起来组成一个教学评价的共同体，较方便地收集各方人士的评价信息。

最后需要指出的是，实现信息技术课程与数学课程的整合，并不意味着要取消某一门课程，或者把二者整合为一门新的课程，而是要站在课程的角度来考虑两门课程之间的关联，实现一些共性内容的相互融合和教学过程的相互渗透，以同时实现数学的教育目的与信息技术的教育目的。

三、信息技术与数学课程整合的评价

信息技术与数学课程整合决不是简单的纳人或功能的叠加，也不仅仅是工具或技术手段层面的应用，而是要将信息技术与数学课程有机地融为一体，达到教学系统的最优化。这就要对信息技术与数学课程整合的效果作出价值上的判断，即信息技术与数学课程整合的评价。从总的目标来看，信息技术与数学课程的整合，应该能够有助于改善教学环境、提高教学效率，真正贯彻课程目标，达到课程预期效果，促进学生发展。具体来讲，有效的信息技术与数学课程整合应该满足以下四条原则：

1、科学性原则

所谓科学性原则，就是指整合要反映信息技术与数学课程的客观联系，符合教育教学规律。具体可以从三个方面来判断：（1)要有正确的教育理论作指导。信息技术在教育领域的应用，是以建构主义学习理论、多元智能教学理论以及教育传播理论为支撑的。信息技术与数学课程的有效整合，必须正确、灵活地运用各种理论来指导实践，必须能够符合并反映科学的教育理论的基本精神。（2)要考虑到学生的个别差异。信息技术与数学课程整合的目的就在于要实现教育的民主化、多样化和个性化。基于信息技术的学习往往是开放的，个性化的、可以随时随地进行的。是以促进学生个性化发展为目的的。如果信息技术与数学课程的整合不能照顾到不同的教学对象，不能使所有的学生在各自的基础上获得一定的发展，那这种整合就是一种无效的整合。（3)要考虑到数学学科的特点和信息技术的特点及其相互联系，数学属于逻辑经验科学，数学的认知过程是一个由具体思维到抽象思维，再由抽象思维到具体思维的过程。信息技术的多媒体性、动态性等特点有助于数学概念的表征，有助于学生自主构建数学概念。但是，如果一味地追求形象、直观、具体、生动的效果，忽视了学生数学认知规律，将不利于学生数学思维的发展。

2、整体性原则

所谓整体性原则，是指必须将信息技术与数学课程按相互间的内在联系组成一个统一的整体，充分发挥课程整合的整体功能。具体应体现在以下两个方面：一是要实现信息技术与数学课程的真正融合，确保信息技术与数学课程整合过程的连贯性和流畅性。也就是要从课程系统的角度看课程的目标、内容、资源、教学方式以及教学评价等各个环节是否有机地联系在一起。是否将教学理论、方法、技能与教学媒体很好地结合起来。二是要发挥课程整合的整体教育功能。信息技术与数学课程整合的主要目的就在于有效地利用信息技术提高教学效率，促进学生信息素养与数学素养的整体发展。

3、教育性原则

整合要为基础教育课程改革服务，为素质教育服务。所谓教育性原则，就是要看信息技术与数学课程的整合是否有助于课程改革目标的实现，是否符合素质教育的基本要求。首先，信息技术与数学课程的整合要有助于改变“繁、难、偏、旧”的课程内容，加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系；有助于改变教学过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，开发自主学习、合作学习、探究学习的教学模式。其次，信息技术与数学课程的整合要有助于学生在知识技能、过程方法、情感态度价值观各方面的全面发展，有助于培养学生利用信息技术的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力，有助于所有学生在原有基础上各自获得不同程度的发展。

4、有效性原则

所谓有效性原则，就是指信息技术与数学课程整合既要讲究效率，又要追求效益。效率是速度问题。对教师来讲，就是在一定的时间内要完成比原先更多的教学任务。例如，利用信息资源，可以节省教师的备课实践；运用多媒体课件，可以加大课堂教学的信息量等。对学生来讲，就是在一定的时间内要学到比原先更多的东西。利用网络资源，学生可以在很短的时间内获取大量的教学信息，提高学习效率；通过多媒体教学可以使学生多种感官并用，加快了知识的理解和记忆。

但是，在强调效率的同时，更要注重效益。并不是所有的教学都要借助于信息技术来完成，并不是运用信息技术的教学就一定是好的教学。如果仅仅是把教材内容搬上了屏幕，用“白板”来代替黑板，那就是一种不讲效益的整合；如果投影片能胜任的教学活动，非要使用多媒体计算机去实施，在某种程度上就是浪费。因此，实现信息技术与数学课程的整合，要有选择地进行，要以提高教学效率和效益为准则。整合的重点应该放在那些传统教学不便解决或无力解决的教学问题上，放在那些切实需要运用信息技术加以解决的教学问题上

当然，要真正做到信息技术与中学数学课程的整合，还有很长的路要走。在此，我们只是对信息技术与数学课程整合的必然性、整合的视角以及整合的有效性作了一些粗浅的分析。究竟信息技术与数学课程如何实现整合？存在哪些整合模式？影响整合的因素有哪些？整合对教师（数学教师与信息技术教师）有什么样的要求？这一系列的问题都还需要我们的数学教育工作者进行深入的研究，广大数学教师进行大胆的实践和探索。愿我们共同努力，为新一轮的数学课程改革尽一份力。

参考文献

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