高中信息技術課程中運用數學思維方法教學模式初探

高中信息技術課程中運用數學思維方法教學模式初探

高中信息技術課程中運用數學思維方法教學模式初探

高中信息技術課程中的主要內容都屬于電腦操作方面的，以學生動手能力的培養為主。尤其在信息技術會考實行的今天，大多數高中的信息技術教師都把練習作為學生成績提高的主要方法。而這種做法的效果也是明顯的，多練題，多操作，多記憶，在省會考中通過率就較高，似乎學生的電腦能力也隨之得到了一定的發展，應該是一個皆大歡喜的局面。 但是，當我們看著學生反復地練習那些模擬題，反復地記憶著理論題，而學生在學習了一段時間后忘卻性無比大的時候，是否會有一絲懷疑：信息技術課真的該這樣上嗎？子曰：“學而不思則罔”，而學生在學習信息技術的時候是否少了一點思?長時期的困惑促使我思考，我想到了數學。電腦與數學本就有著千絲萬縷的聯系，早先的許多電腦專家都是學數學出身，是否可以借鑒數學學習方法，將它引用到我們的信息技術教學中來？帶著這樣一個想法，我開始有意識地在課堂中滲透各種數學思維方法。本文就從數學思維方法論的角度就高中信息技術教學模式的設計方法談談自己的設想和實踐。

一、 歸納設計法

歸納是通過對某類事物中的若干特殊情形的分析得出一般結論的思維方法，歸納思維的認識依據在同一類事物的各種特殊情形中蘊含的同一性和相似性。

著名數學家華羅庚在他的一本小冊子《數學歸納法》中，對數學歸納法的思想作了通俗而精辟的論述。“歸納法不僅能幫助我們‘前進’，而且也能‘退后’。當遇到一個復雜問題，可先退一步，把問題退到一個最簡單而又不改變問題實質的地方（即：一個不失原問題的一般性的簡單命題），著手解決這個不喪失原問題實質的簡單問題，一旦把個簡單問題想透了，運用歸納法來一個飛躍前進，繼而解決整個問題。”

課例1：文件和文件夾的操作

文件與文件夾的操作主要有新建、重命名、剪切、復制、刪除、屬性等操作。操作方法多種多樣，學生經常糊涂。現在請學生分析如下：

（1） 先思考文件（或文件夾）的“屬性”操作有以下幾種常用方法：

A、 菜單欄

B、 工具欄

C、 單擊鼠標右鍵

（2） 再實踐文件（或文件夾）的其他主要操作也可通過這幾種常用方　法實現。

（3） 歸納：文件（或文件夾）的許多種操作使用這三種方法之一大多可實現。進一步推導出其它軟件的操作也可用這三種方法。

想透了這些情況，就可運用歸納法大踏步前進，解決一般性的操作問題。教師不用詳細講解各種操作方法，學生也不用去記憶每種操作的具體方法，而在碰到具體問題時運用思維來推導操作方法，計算機的操作已不停留于簡單的操作層面，而成為一種技能永久地駐留于大腦中，電腦水平得到飛躍發展，從這個意義上講，歸納法拓寬了我們操作的途徑。

二、一般化與特殊化設計法

一般化又稱普遍化，它是研究對象或問題從原有范圍擴展到更大范圍進行觀察的思維方法。在高中信息技術教學中，一般化主要表現在對操作方法的推廣。一方面將操作環境放寬，另一方面將幾種常用的操作方法普遍化。特殊化是把研究對象或問題從原有范圍縮小到較小范圍或個別情形進行考察的思維方法。通過變換不同的操作環境，不同的操作條件，從而引發不同的操作技巧，進而培養學生的發散思維、創造性思維。

課例2：Word軟件中的操作

在歸納法的基礎上，已經知道大多數軟件的操作以常見的三種方法（菜單欄、工具欄、快捷菜單）來實現，而其中更以菜單欄的操作最為普遍，從而得到對電腦操作的一般化概念。而在這普遍化的操作中，如果變換條件，操作方法又是有不同的技巧：

變化1：格式刷

“格式刷”的按鈕只在工具欄中存在，操作方法也有其特殊之處。

1、選中具有所需格式的文字

2、單擊“格式刷”按鈕

3、拖動鼠標，選中所需更改格式的文字。

4、重復2、3操作。

若把第2步改為雙擊，則可以連續執行第3步操作。

變化2：工具欄中的“插入表格”按鈕

直接點擊“插入表格”按鈕，只可以有4×5表格。若繼續拖動鼠標，向外拖拉，則可以擴大行與列的數目。

變化3：選定操作

1、 將光標定位在待選段落的前面（注意光標的形狀為 ）

2、 單擊則選中當前行

3、 雙擊選中當前段落

4、 三擊選中全文

在任何一個軟件中，都會有一些變式，這些變式是需要記憶的。但是偶然中有必然，特殊中也會有規律，在多次的實踐之后，學生自然也會摸索出這些規律，從而進一步提高操作中的思想性。

三、類比設計法

類比的方法是同中求異，反映著同一性中存在的差異性。類比能使我們從已有的結果體系推想新的結果和體系。從方法論的角度來看，類比推理對于探索新的結果是大有好處的。

課例3： Word中的字號設置與FrontPage中的字號設置

在Word中，字號的設置有“磅”或“號”兩種形式。“號”從初號到八號逐漸減小，有16種字號；“磅”從5磅到72磅逐漸增大，有21種（另外還可自己輸入磅值）。

而在FrontPage中，字號從1號到7號，加上普通型共有8種。這里的7號字代表36磅，1號字代表8磅，與Word中字號的設置有所區別。

通過這種分類比較，學生對兩者的差異有了鮮明的記憶。并且對今后的學習也有幫助，懂得了從相同中找差異，從細節處著手，對學生的觀察力、分析力、自我解決問題的能力都有著相當的幫助。

四、化歸設計法

化歸是把待解決或未解決的問題，通過某種轉化過程，歸結到一類已經解決或者比較容易解決的問題中去，最終求得原問題之解答的一種手段和方法。

課例4：VB中連加（乘）問題

在高中信息技術課中，VB是非常關鍵的一個部分。而其中尤以連加和連乘最為典型，學生難以理解。現試用化歸法來做講解，問題簡單明了。

先思考兩個數連加的問題：

　　s=0

　　s=s+1

　　s=s+2

　　推廣到三個數連加的問題：

　　s=0

　　s=s+1

　　s=s+2

　　s=s+3

　　……

　　最終可得到：

　　s=0

　　s=s+1

　　s=s+2

　　s=s+3

　　……

　　s=s+n(n為任意正整數)

　　歸納如下：

　　s=0

　　for i=1 to n(n為任意正整數)

　　s=s+i

　　next i

通過化歸法，有許多很復雜的問題都可以化繁為簡，在教學中起到良好的作用。學生由淺入深，易于理解，也能提高學生的自主思考的能力，發揮他們主動學習的積極性。

結束語：

培養學生數學思維和解決問題的能力，是這種教學方法最關鍵的一個問題。數學思維包括邏輯思維和非邏輯思維，是創造性思維發展的基礎。將數學應用于信息技術學科，是給錯綜復雜的教學問題建立數學模型的過程，本身也包含了創造的因素，不僅能激發學生學習信息技術的興趣，而且培養了學生創造性的思維能力，對于培養學生的創造力十分有利。同時，學生在發現問題、分析問題、解決問題的研究過程中，信息技術知識、信息技術創新意識、創新能力得到同步發展。

參考文獻

1 周春荔. 數學觀與方法論. 北京：首都師范大學出版社，1996

2 任樟輝，馬忠林. 數學思維論. 南寧：廣西教育出版社，1996

3 江蘇省中小學教學研究室 信息技術（高中一年級） 江蘇科學技術出版社 2002

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