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現代教育技術與空間解析幾何教學整合的研究
論文關鍵詞:教學整合;空間解析幾何;現代教育技術
論文摘要:現代教育技術與空間解析幾何的整合就是將現代教育技術自然地融入空間解析幾何教學中，使教學“活”起來，從而有效促進教師教和學生學，提高教學質量。這不僅將使空間解析幾何增加綜合性、創新性、決策性的內容，還將使教學過程實現多要素、多環節的系統化、綜合化和最優化。
現代教育技術就是運用現代教育理論和現代信息技術，通過對教與學過程中資源的設讓開發、利用、評價和治理，以實現教學最優化為目標的理論和實踐。面向素質教育和創新教育的基礎教育改革，必須以現代教育技術為基礎，實現現代教育技術與空間解析幾何課程的整合，培養創新型人術所謂空間解析幾何與現代教育技術整合，就是將現代教育技術有效地融合于空間解析幾何的教學過程，營造一種新型的教學環境，把現代教育技術當做學生獲取信息、探索問題、解決問題和構建知識的工具，進而將現代教育技術應用于空間解析幾何的教學中。
一、現代教育技術與空間解析幾何整合的教學模式
1.傳統教學模式的利與弊
傳統空間解析幾何教學偏重于知識的講授，教師可根據學生的反應調整講解速度，這樣可使學生跟著教師的思路，一步一步靠近真理，彰顯了教師的親和力和感染力。但是由于空間解析幾何的課程特點(利用代數方法解決幾何問題，經常討論曲面、曲線等圖形的形成過程和各種圖形之間的關系)，這樣的教學方式不能動態地演示各種復雜圖形的形成原理，從而無法給學生直觀、形象的刺激，不能引起學生的學習興趣和持久的注意。
2.整合的教學模式
現代教育技術與空間解析幾何的整合，不是簡單地將現代教育技術作為一種教學手段與傳統教學手段疊加，而是通過現代教育技術的介人，使幸間解析幾何教學中的各要素之間更和諧。達到優化教學過程、教學資源、教學效果和教學效益，實現教學的突破與發展，最終形成以下教學模式。
(1)教學內容問題化。根據空間解析幾何學科性質和具體的教學內容特點，將教學內容轉化為各種形式的有價值的問題，并利用現代教育技術呈現出來，作為課內外探究性學習的起點。
(2)教學過程探究化。學生主動獲取教師放置在網絡上的相關資料，在課堂教學中圍繞相關問題進行自我探究。
(3)教學活動網絡化。在教學活動中，改變過去教學內容只來自教材的單一狀況，培養學生從網絡資源中獲取素材，自我改造、重組、創造教學內容的能力。
(4)教學結果創新化。網絡只是環境，探究只是手段，教學模式改革的目的在于墻養學生的創新精神。通過上述改革，使學生的主體地位得以真正確立，學習的自主性、能動性、合作性得以發揮。
二、現代教育技術與空間解析幾何整合的要求
在傳統的教學中，教師不僅是教學的組織者，也是學習信息的占有者。在現代教育技術條件下，教師和書本不再是學生獲取知識的唯一主要信息源，教師傳遞信息的部分職能被現代媒體所代替，教師成了教學信息的提供者、傳播者和教學媒體、教學模式、教學方法的設計者和創造者。這就相應地提出了現代教育技術與空間解析幾何整合的要求。
1.課程本身關于運用現代教育技術的要求
空間解析幾何的基本思想是用代數的方法來研究幾何問題，將集合結構有系統地代數化、數量化，而現代教育技術主要體現在函數圖像、幾何圖形和變換過程探討和研究上。在《解析幾何》教材第二章(軌跡與方程)和第四章(柱面、錐面、旋轉曲面與二次曲面)的教學中使用現代教育技術能直觀展示空間圖形的形成原理、圖形的形成過程;第五章(二次曲線的一般理論)教學中采用現代教育技術能有效地反映出二次曲線的漸進方向、中自及二次曲線與直線的位置關系;第三章(平面與空間直線)教學中使用幾何畫板，通過不斷改變直線的方向向量參數和平面的方位向量(法向量)參數，能夠直觀地演示出直線和平面的位置關系。
2.現代教育技術與空間解析幾何整合對教師的要求
信息時代的數學教師必須具有更高的綜合素質。一方面，對教材、教法、學生的把握不但顯得更加重要，而且同時被賦予了新的內容，如收集、開發、組織各類教學資源，設讓建立和完善學習環境與情境。另一方面，教師要有現代教育的嶄新觀念，然后才能使教學手段與教學實踐全面優化。所以，從創新教育的高度認識現代教育技術與空間解析幾何的教學是對教師必然的要求。
3.現代教育技術與空間解析幾何整合對教學資源的要求
現在很多學校利用現代教育技術開展空間解析幾何教學，現代教育資源短缺是最突出的困難，這就要求學校要拓寬建設思路，除了購置教材外，還要通過電視轉錄、網上下載、租賃等辦法收集教學資源。資料種類要多樣化，如電子教材、VCD、計算機輔助教學軟件等。教師要根據空間解析幾何課程特點，利用計算機及各種數學軟件，自己制作切合實際的教學課件。
三、現代教育技術在空間解析幾何資源整合中的作用
1.現代教育技術的運用有利于突出重點、突破難點
合理利用現代教育技術的直觀、生動、動靜結合等優點，可以加強學生的感知，幫助學生發展思維能力和想象能力，有利于解決教師用語言難以講清的重點內容，優化教學過程。學生歷來對空間解析幾何感到抽象難學，一是圖形、方程復雜，圖文對照不起來;二是弄不清空間圖形復雜的位置關系;三是理解不了空間圖形形成原理及其性質。現代教育技術對化解這些難點有獨特的優勢。例如利用三維幾何畫板現場制作可旋轉的空間球面、橢球面、旋轉曲面，讓學生觀察空間圖形，培養學生的觀察能力和直觀思維能力。
2.現代教育技術的運用有利于改變學生的學習方式
現代教育技術在空間解析幾何教學中的應用增加了學生動手操作、反復觀察的機會，有利于學生形成猜想、發現規律、探究結果。例如在雙曲拋物面 (其中a. b為任意的正整數)的學習中，教師可以利用幾何畫板強大的畫圖功能，引導學生在軟件中畫出上述方程所表示的曲面，并觀察其對稱性和其他性質，再對a, b任意取值，讓學生認識a, b變化過程中雙曲拋物面的圖形變化情況。這樣學生參與熱情高漲，學習方法由被動接受知識轉變為探索知識，大大增加了學生通過主動學習、積極思考構建概念、解決問題的可能性，學習效果顯著。
基于此，華東師范大學課程與教學研究所吳剛認為:“基于信息技術的教育改革就是揭示內含于信息技術中的新觀念并使其彰顯為課程改革的基本理念。”雖然在現代教育技術與空間解析幾何課程整合的實踐中還將不斷受到觀念的沖擊、技術的阻礙、資源的束縛，但其整合的結果必將促使空間解析幾何教學手段、方法、模式的變革。
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