为了适应信息化社会对中学数学教学提出的新要求，加速高中数学课程教材改革步伐，探索信息技术在数学课程中的作用和应用，课程教材研究所中学数学课程教材研究开发中心（人民教育出版社中学数学室）于2001年10月启动“高中数学课程教材与信息技术整合研究”课题研究。本课题是在现行《全日制普通高级中学教科书·数学》（以下简称“普通本”）的基础上，通过改编的方式，编写一套体现数学课程与信息技术整合思想的《普通高级中学实验教科书（信息技术整合本）·数学》（以下简称“整合本”），探索教师、学生和信息技术的互动方式，信息技术在改进学生数学学习方式和教师数学教学方式，寻找以教材实验为平台的数学课堂教学改革和教师专业化发展的途径。

两年多来，课题组开展了深入研究与广泛实践，编写了实验教材，在北京、广东、云南、浙江等省市组织了有70多所学校、16 000多名学生参加的课题实验，取得大量一手资料，在数学课程与信息技术整合的理论与实践上进行了积极的探索，在整合教材编写、实验的组织与实施、专家引领下的校本教研以及教师专业化发展等方面积累了有益经验。

一、关于信息技术在数学课程中作用和应用的思考

信息技术与数学课程的整合对数学教学方式、学生数学学习方式和效果产生了深刻影响。信息技术既能以最有效的方式传递数学教学过程中的各种信息，又能强化教师和学生与计算机（器）之间的互动关系。具体来说，信息技术在数学教学中的作用至少体现在以下几个方面。

（一）信息技术是处理复杂的画图、繁琐的计算和数据的强大工具，能极大提高作图、运算和数据处理的效率和效果

作为绘图工具、计算工具以及收集和处理数据的工具，信息技术可以帮助学生进行复杂的画图、计算，减少解决问题过程中的机械、重复性劳动，提高效率和效果。这是信息技术最基本的作用。这种作用虽然与“探究”距离较远，但它却为“探究”提供了手段。例如，利用几何画板，可以方便地画出各种几何图形；利用任何一种科学计算器都能进行“六则运算”，求对数，求三角函数值，进行统计运算等；利用TI图形计算器，可以方便快捷地进行数据拟合；利用Mathematica软件可以处理各种各样的计算问题，进行函数的迭代等重复性工作。这样，学生从重复机械的劳动中解放出来，可以将有限的“工作记忆”资源用于理解数学本质、探索数学规律上，从而提高数学学习的效率和效果。

（二）信息技术是构建“多元联系表示”的数学学习环境的工具

“多元联系表示”的基本思想是使用几种方法表示同一数学概念，不同的表示法侧重于概念的不同方面，引导学生有意义地把几种表示法中的信息组合在一起，使不同方面建立起概念性联系，从而深刻、全面地理解概念。“多元联系表示”要求根据学习内容的具体需要，以组合的或动态的方式灵活地向学生提供图、表、文字或符号等不同的概念表示方法，把隐藏的数学关系显性化，从而创设一种具有挑战性的学习情境，让学生在比较高的层次上进行数学思考与学习，给学生提供探索数学规律、发现数学本质的机会。“多元联系表示”对于学生理解数学有重要影响，主要是因为它能使同一数学对象（数学的概念、法则、公式、定义等）的不同方面特征得以显示，它可以帮助学生在把握数学对象不同方面特征的基础上，组合不同表示法中蕴涵的信息，从而大大增加建立数学对象不同方面的联系并把握其本质特征的机会。

信息技术在构建“多元联系表示”学习环境上的力量是其他工具无法比拟的。在信息技术环境中，“多元联系表示”的潜力之所以能得到充分发挥，重要原因是计算机使得功能强大的图形表示法成为可能，能使抽象的符号、复杂而零散的数据得到直观表示，而且还可以对数学对象直接进行操作（如局部放大、变换研究对象的空间排列位置、重复引起变化的关键因素、动态显示等），使学生在一种直观、动态的情境中观察数学对象和关系的变化，这会帮助学生意识到这些关系的存在，并为理解其本质奠定坚实基础。在信息技术的支持下，数学概念的“多元联系表示”可以极大地拓展数学学习空间，有力地支持学生的学和教师的教，使学生自主探究式学习成为可能并得到落实，并能有效地激发学生的数学学习兴趣，使学生学得更加生动活泼。

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