利用“Z+Z”智能教育平臺 推進信息技術與數(shù)學課的整合
喬貴春
（華中師范大學 信息技術系 ，湖北 武漢 ，430079）
摘要：“Z+Z”智能教育平臺的推出，給中國的數(shù)學教學帶來了新氣象。本文從“Z+Z”的特點出發(fā)，深入研究了“Z+Z”應用于數(shù)學課堂為之帶來的變化，以及“Z+Z”應用于數(shù)學課的三大功能，以期更好的促進信息技術與數(shù)學課的整合。
關鍵字：“Z+Z” 智能教育平臺 信息技術 整合
在數(shù)學課程改革不斷走向深入的今天，信息技術在數(shù)學課程改革中起著越來越重要的作用。全日制義務教學課程標準的基本理念第6條提出：“現(xiàn)代信息技術的發(fā)展對數(shù)學教育價值、目標、內(nèi)容以及學與教的方式產(chǎn)生了重大影響。”[1]信息技術與數(shù)學課程的整合成為新課程改革的必然趨勢。
“Z+Z”智能教育平臺是為我國基礎數(shù)學教育量身制作的一個教學平臺。該系列軟件已通過教育部權威部門的測試，正式版本將由人民教育出版社出版發(fā)行，并盡快進入全國的中學課堂。
一、“Z+Z”智能教育平臺簡介
“Z+Z”智能教育平臺（以下簡稱“Z+Z”）是我國數(shù)學家張景中院士主持開發(fā)的數(shù)學教學平臺。智能教育平臺，是在某一知識領域內(nèi)的一定層次上，能夠滿足人們引用知識，運用知識，傳播知識，學習知識和發(fā)展知識需要的計算機系統(tǒng)，即能夠使這些活動盡可能機械化的計算機系統(tǒng)。而“Z+Z”指“知識+智慧”。該平臺不僅是豐富的資源庫，還具有強大的智能性[2]。
與其他的教育平臺相比，“Z+Z”具有以下幾個特點：
1、 智能黑板 教師講課時，既可以根據(jù)課堂反映即興寫字畫圖，以及計算、推導、實際測量、解方程等，還可以讓你畫的圖形變成動畫，有條不紊的進行預先準備的自動化等多媒體材料。作為演示平臺時，可以把一些補充的內(nèi)容縮小放在一邊，需要的時候?qū)⒃摯翱诜糯?，這樣可以節(jié)省空間，使用起來也非常方便。它能使復雜的計算、推導過程變得非常簡單，在短時間內(nèi)傳遞給學生更多的信息。
2、 貼身秘書 該平臺的另外一個顯著特點是能夠把操作所進行的每一步驟都記錄下來，供師生回顧所學知識，并且可以快捷的返回到任何一個步驟。如圖1所示，在作圖工作區(qū)中做出了一個點，一條直線和一個圓，左邊的工作區(qū)自動記錄了所做的11個步驟，用戶可以返回到任何一個步驟進行修改。
圖1 “Z+Z”作圖時具有記憶功能
3、 資源庫 “Z+Z”智能教育平臺是一個巨大的智能的資源庫，教學資源庫與新課程配套，包含上百個課件，供老師上課時選用。這將極大地節(jié)約老師重復開發(fā)課件的時間，以便于他們集中精力于教學設計。[3]
二、引入“Z+Z”智能教育平臺的數(shù)學課堂新氣象
（一）激起了教師用電腦教學的熱情
計算機技術與數(shù)學課堂教學的整合，使數(shù)學教學在教學模式、教學方法等方面得到空前的發(fā)展。課件的開發(fā)與應用是信息技術應用于數(shù)學課堂教學的重要體現(xiàn)，但對于一般的教師來說，課件的制作耗時、耗力，非常麻煩。 “Z+Z”的脫穎而出為廣大教師提供極大的便利，使得教師對自己的教學更具信心。
“Z+Z”對教師的課堂教學活動表現(xiàn)為以下幾點優(yōu)勢[4]：
?。?span lang="EN-US">1）為教師提供現(xiàn)成的教學課件和教學資源。
?。?span lang="EN-US">2）為教師設計研究學習案例提供很好的素材，激發(fā)教師的教學設計靈感。
?。?span lang="EN-US">3）為教師提供可研究與探討問題的情境。
?。?span lang="EN-US">4）“Z+Z”涵蓋了代數(shù)、平面幾何、三角函數(shù)、解析幾何等數(shù)學領域，整合了各種數(shù)學教學軟件。
（二）激發(fā)了學生的探索熱情
許多同學
三、應用Z+Z智能教育平臺，促進信息技術與數(shù)學課程的整合
人們對知識的需求是多種多樣的，但大體說來不外乎這幾種：引用知識、運用知識、傳播知識、學習知識、發(fā)展知識。“Z+Z”已經(jīng)解決了上述的運用知識、傳播知識、發(fā)展知識三點，并且還在不斷發(fā)展和完善之中。
（一）運用知識---利用“Z+Z”解決數(shù)學問題
這一功能主要是針對學習者而言的。“Z+Z”是一個巨大的資源庫，它為學習者提供了豐富的學習資源。
其次，使用“Z+Z”的過程是數(shù)學知識的應用過程。“Z+Z”各種命令及功能的設計非?？茖W，符合數(shù)學規(guī)律。比如畫圓的時候，首先做一個點（確定圓心），然后雙擊該點拖動鼠標到一定位置（確定半徑）。這一簡單的操作向?qū)W習者傳遞這樣一條信息：圓由圓心和半徑?jīng)Q定。當然， “Z+Z”還有很多復雜的操作，沒有數(shù)學知識做基礎是不能做出來的。
（二）傳播知識---利用“Z+Z”講授數(shù)學知識
傳播，原意為通訊、 交流、傳達的意思，現(xiàn)在是指傳播者利用適當?shù)拿襟w，采用一定的形式向接受者進行信息傳遞和交流的一種社會活動。“Z+Z”在教育這個傳播過程中起著重要的作用，尤其是數(shù)學教學中。
根據(jù)傳播理論的觀點我們可以把“Z+Z”在數(shù)學知識傳播過程中的作用用圖3來描述。虛線框中的內(nèi)容顯示了 “Z+Z”在傳播過程中所扮演的角色：傳播通道和探索工具。受教育者在學習過程中不是被動的接受者，而是一個主動的探索者。數(shù)學知識庫和知識元件表示系統(tǒng)為學習者提供了龐大的資源庫，使得他們可以在數(shù)學天地里自由飛翔；自動推理系統(tǒng)和問題生成系統(tǒng)幫助學習者發(fā)現(xiàn)問題，尋求解決問題的途徑，并最終輔助學習者完成一系列的推導；演播系統(tǒng)將提供學習者之間交流的平臺，實現(xiàn)知識共享。測試系統(tǒng)和答疑系統(tǒng)進一步檢驗和進一步鞏固了學習者的學習效果，一方面減輕了教師的負擔，并且為學生獨立思考提供了最佳環(huán)境。學習者不僅可以及時地將信息反饋給教師，而且在整個過程中，他們都可以對“Z+Z”做出即時反饋。抽象而復雜的數(shù)學知識經(jīng)過“Z+Z”的編碼和加工，變得直觀且簡單易懂。
同時，“Z+Z”的動態(tài)化以及濃縮知識的特點更顯其獨特的優(yōu)勢。動態(tài)化是指它可以化靜為動，使靜態(tài)知識動起來。純粹的講解容易讓人對數(shù)學知識產(chǎn)生 “思維疲勞”，而“Z+Z”參與到課堂中恰恰解決了這一問題。另外，使用“Z+Z”做的課件發(fā)布到網(wǎng)頁上后不到10k，并且可以根據(jù)用戶需要進行修改，很容易實現(xiàn)資源共享和知識的廣泛傳播。例如，做出函數(shù)y=sin(x)的圖像后，你只需要修改函數(shù)表達式，就可以得到各種各樣的函數(shù)圖像。
圖 3 引用了“Z+Z”的數(shù)學課堂知識傳播圖
（三）發(fā)展知識---利用“Z+Z”支持數(shù)學研究
對一個簡單的圖形（如正方體和它的對角線、表面上的對角線）進行自動推理搜索可以得到大量幾何關系，有助于培養(yǎng)學生發(fā)散性數(shù)學思維，認識數(shù)學規(guī)律的一般性（如圖4所示）。
另外利用圖形的反射和平移等幾何變換知識進行不規(guī)則多邊形鑲嵌；利用等積多邊形的剪拼方法進行勾股定理的證明；開展“面積丟失之謎”等數(shù)學探索活動……極大限度地拓展了學生的思維，有效地培養(yǎng)了學生的空間想象能力與邏輯思維能力。
圖4 自動推理庫可以檢索出大量的幾何關系
四、小結
信息技術提供了理解、探索數(shù)學的平臺,把數(shù)學變得容易理解,使得數(shù)學走向生活,走向現(xiàn)實,更加情境化；使得數(shù)學教學更加生動活潑,真正從書本中、課堂上、考試中走出來,回到數(shù)學教學的本體上來。 “Z+Z”以多樣的形式呈現(xiàn)數(shù)學知識，使得數(shù)學材料更具有動態(tài)性、可視性,進而使學生感受數(shù)學在生活中的作用與價值,感悟數(shù)學的真諦,共享學習收獲,從中真切地感受數(shù)學的優(yōu)美和力量[6]。
Utilizing Z plus Z to Promote the Integration of Information Technology and Mathematics
Qiao gui-chun
(
Summary：The releasing of Z plus Z intelligence education platform brings the new appearance to our mathematics teaching. This text begins with the characteristics
of Z plus Z, goes deeply into studying the changes and the three greatest functions of Z plus Z applying in mathematics class as to quicken the integrations of IT and math..
Key Words: Z plus Z, intelligence education platform, Information Technology, Integration
參考文獻
[1]基礎教育課程改革綱要（試行）（2001）.[Z].
[2]張景中主編.超級畫板范例教程.北京.科學出版社.2004
[3]張景中.我們?yōu)槭裁匆?#8220;Z+Z”.中國教育報.
[4]國興中學“Z+Z智能教育平臺”課題實驗工作簡報[DB/OL].
http://www.bigyuwen.com/www/jstd/2005-12-29/1135860627d107501.html
[5]冼詞學.談談“Z+Z智能教育平臺”在數(shù)學課堂教學活動中的幾點作用[DB/OL].
http://www.bigyuwen.com/www/jstd/2005-12-29/1135855188d106690.html
