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现代信息技术在“统计与概率”课堂教学中的应用

时间:2016-01-01 22:48 来源:第一论文网 作者:陈编 点击:
面对21世纪的挑战,学生数学能力最重要的基础之一就是现代信息技术与新的数学课程理念的融合,现代信息技术为数学课程改革提供了切实可行的方案、方法和工具,营造了新的数学学习环境。
  以计算机技术和网络技术为代表的信息技术,已逐步渗透到社会的各个领域,正改变着人们的生产与生活、工作与学习方式。面对21世纪的挑战,学生数学能力最重要的基础之一就是现代信息技术与新的数学课程理念的融合,现代信息技术为数学课程改革提供了切实可行的方案、方法和工具,营造了新的数学学习环境。《数学课程标准》指出:“现代信息技术要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。”目前,现代信息技术在数学教学中的应用已成为一个热点问题。

   在新的一轮课程改革中,增加了机会的均等、机会的大小等与实际生活密切相关的内容,由于学生缺乏对随机思想的早期经验,导致不能合理、有效地运用统计与概率的基本方法和思想来解决具体实际问题。在课堂教学中,如果光凭借以前传统的教学方法,就不能适应新教改的需要了。在《数学课程标准》中有说明:“有条件的地区,教学中要尽可能地使用函数计算器、计算机以及有关软件。”针对“统计与概率”内容的教学,《数学课程标准》特别指出:“从数据库中获得数据,并绘制表示同一组数据的不同图形,使学生能选择适当的图像描述数据;计算机还可以产生足够的模拟结果,帮助学生更好地体会事件发生概率的意义。”下面结合华师大版数学教材来谈谈我对此问题的粗浅认识:

   一、合理使用计算器进行数据统计工作:

   在2005年四月公布的省教育厅文件《安徽省2005年初中毕业和高中招生制度改革方案》中有明确规定:从2006年开始,数学、物理与化学考试允许使用规定型号的计算器(计算器型号的具体要求另行规定)。在平时的课堂教学中,教师要重视引导学生合理地使用计算器,不能走上两个极端,一个极端,不允许学生使用计算器,遇到什么繁杂的数据,让学生必须动笔算,浪费了学生大量的时间与精力;另一个极端,对计算器的使用,放任自流,不论遇到什么情况下,学生都使用计算器。在新课程改革中,引入计算器的一个重要的目的,是让学生从繁杂的数字计算中脱离出来,但也应该强调,还是应以数学知识的学习为主,不能一味地使用计算器。在《数学课程标准》中,明确指出:“教师应当在学生理解并能正确应用公式、法则等进行计算的基础上,指导学生用计算器完成较为繁杂的计算。”如在教授华师大版八年级数学下册第二十章第二节《极差、方差和标准差》中,一方面在课堂教学中,教师必须要让学生充分理解公式,知道公式的的引入、应用,会运用公式进行一些简单的计算;另一方面,要教会学生合理使用计算器,遇到复杂问题可以借助计算器来完成。如在课堂教学中,我通过两道例题来指导学生合理使用计算器。

   例:求下列两组数据方差:
   1、0, 10, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,5;
   2、10.9,10.9,10.8,10.8, 11.0,10.9,10.8,11.1,11.2,10.8
   对于第1小题,数据比较简单,在公式的引入后,就引导学生运用公式就能很轻松地解决这个问题了;但对于第2题,在课堂教学中,如果要让学生笔算,学生会感到非常繁顼的,不妨在此把计算器求方差的方法教给学生,一方面提高课堂的效率,另一方面也对提高学生的学习兴趣起到重要作用。

   二、运用计算器和计算机产生模拟结果:

   “通过实验,获得事件发生的频率;知道大量重复实验时频率可作为事件发生概率的估计值”。计算器可以处理复杂的统计数据,计算机可以大大提高数据整理和显示的效果,在建立、记录和研究信息方面为学生提供了一个良好的工具,可以使学生有充足的时间来研究现实世界中的问题,理解统计的思想方法。当学生对一个随机现象进行实验时,学生不可能使用课堂中那有限的时间内做大量的重复实验,这时就要充分发挥计算器和计算机的作用,它们都能产生足够的模拟结果,使学生理解随机现象的特点。例如:掷硬币是一个很好的实验,它可以揭示随机现象的特点,但学生可以不必真的去掷硬币,教师应教会学生充分利用现代化手段,运用科学计算器中的随机数来模拟掷硬币游戏。在这个活动中,学生将亲身体会到随机现象的特点,体会大量重复实验时频率稳定在概率这一事实。学生通过亲身体验计算器或计算机模拟概率的实验,获得了比较丰富的直观经验。

   三、利用计算机绘制图表:

   “从数据库上获得数据,并绘制表示同一组数据的不同图表,使学生能选择适当的图像描述数据。”在新教材“统计与概率”的教学中,常常会出现一些实际问题,让学生从实验问题中获得数据,并选择适当的图像来描述数据。对于此类问题,如果不充分利用现代信息技术,那么学生花费的时间、精力是巨大的,往往还不能收到很好的教学效果。在统计学习中,可以利用计算机有关软件平台快捷地对所收集的数据进行整理、表示与分析,并将这些数据直观地用统计图表示出来,这样就可以使学生把更多的时间和精力用在对统计活动的设计和对统计结果的推断上来。如在教授《选择合适的统计图》中,我曾给出这样一道例题:某省2001年粮食总产量为2 500.3万吨,其中,夏粮804.2万吨,早稻147.3万吨,秋粮1 548.8万吨.请同学们选择合适的统计图来表示出来。

   在教材中有三种常见的类型,“扇形统计图、频数分布直方图、折线统计图”,到底应该选择哪一个类型更能反映问题的实质,往往学生感到非常困难,一个一个把这三种图形都画出来,我想大约一节课的时间就没有了。在教授这一部分内容时,我的做法是:在多媒体教室使用电脑中的EXECL的功能,把各种统计图绘制出来,如图所示:
  
     
   接着引导学生讨论哪种图形更适合本题的数据表示,充分地认识到各种统计图的的优缺点,从而做出正确的选择。利用电脑辅助教学,节约了大量的授课时间,让学生把更多的时间和精力投入到对结果的推断上来。在课堂教学中,我一步一步操作给学生看,然后要求他们利用每周一节的电脑课,在学校的计算机中心自己去实践、去感知,取得感性的认识,这对于知识的理解与把握,对于提高学生的学习兴趣都发挥了重要的作用。

   四、合理选择和有效利用网络资源:

   《数学课程标准》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,电脑和网络将成为发展学生的理解及兴趣的重要手段,学生可以通过各种现代化媒介获取信息,帮助思考,促进学习。 
     
   首先,教师要充分发挥网络资源的作用,利用各种网络资源为教育教学工作服务。学生的兴趣是学习的动力,应该加以保护和激发,这样才能让他们不至于对学习失去热情。网络资源具备这种优点,它把数学知识鲜活地展现到学生面前,以其丰富的色彩,强大的互动功能,多角度地刺激学生的感知器官,吸引学生走进数学知识中去,主动探究,主动学习,从而提高学习效率。在“统计与概率”的教学中,经常要使用到一些数据,课本上往往都会给出网址,如果教师上课时能合理使用,学生会感到对于数据的来源比较信服,并不是教科书想难为学生,把数据弄得那么复杂。通过从网络上获得数据,让学生认识到现实生活中的数据是复杂、多变的,因此,要学会怎么去处理复杂的数据。

   其次,要鼓励学生学会合理选择和有效利用网络资源,从而增加和丰富自己的学习生活经验。如在“统计与概率”的教学中,经常要学生去收集一些身边的数据,学生往往感到过于繁琐,有时,甚至没有办法去完成。教师在布置作业时,不妨向他们提供几个合适的网址,让他们从网络资源中自己去收集信息。如在教授华师大版七年级上册的课题学习《图标的收集与探讨》中,学生收集图标一方面受到时间条件的制约,另一方面他们也不可能收集到多少。在布置这一节的学习任务时,我就从网络中找出一些网址:(图标集中营)、(素材中国)等,把它们提供给学生,让学生自己去找,这对于学生学习兴趣的提高,发挥主观能动性都会收到很好的效果。

   计算器、计算机的普遍应用不仅使信息越来越以数据的形式表现,同时可以使学生将主要的精力放在对统计与概率意义的理解上。现代信息技术应用于“统计与概率”的课堂教学,对于提高学生学习兴趣,提高课堂教学效率,让学生更好地理解“统计与概率”的基本方法和思想,起着至关重要的作用。

参考文献:
1、《新课程理念与初中数学课程改革》孙晓天、张丹主编 东北师范大学出版社 2002年11月第一版。
2、《初中数学新课程教学法》 马 复、章 飞编著 东北师范大学出版社 2004年5月第一版。
3、《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》
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