融合信息技術(shù)教學(xué)方法例談高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

摘 要：近年來，伴隨新課改的不停推進(jìn)，高中教育愈來愈傾向?qū)W生邏輯思維能力、數(shù)據(jù)處理計算能力、核心素養(yǎng)等。尤其是對于數(shù)學(xué)科目來說，學(xué)生所學(xué)知識較為抽象和繁雜，在教學(xué)過程中融合信息技術(shù)，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。重點(diǎn)圍繞信息技術(shù)加入普通高中數(shù)學(xué)課堂和學(xué)生課下探究的必要性展開簡單分析，并提供具體實(shí)踐應(yīng)用措施以供參考。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；核心素養(yǎng)

高中階段，教師不但要重視知識的講解，同時還要重視學(xué)生能力的提升。要想塑造學(xué)生核心素養(yǎng)，必須要利用教育讓學(xué)生日漸樹立與具備較高的素養(yǎng)和品格，符合社會發(fā)展對人才的要求，這便需要教師充分認(rèn)識到核心素養(yǎng)的寓意和其必要性，從而在日常課堂中恰到好處地融合現(xiàn)代信息技術(shù)工具提高學(xué)生綜合水平。

一、核心素養(yǎng)的定義和意義

1.定義

核心素養(yǎng)，具體強(qiáng)調(diào)每位學(xué)生理應(yīng)擁有的，可以順應(yīng)當(dāng)前發(fā)展與未來社會所需人才的主要能力與個人品質(zhì)。站在核心素養(yǎng)角度來看，學(xué)生所要具備的能力，早已不是以往關(guān)注的考試能力，而是獨(dú)立學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神、動手實(shí)踐能力、社會交際能力等。各種各樣的科目，在核心素養(yǎng)的要求方面會產(chǎn)生差異。針對高中數(shù)學(xué)教學(xué)來講，對學(xué)生核心素養(yǎng)的塑造，要以提升學(xué)生演繹總結(jié)水平、邏輯推理水平以及實(shí)踐水平等方面為主，促進(jìn)學(xué)生形成更完善的學(xué)習(xí)方法與習(xí)慣，提高其綜合素養(yǎng)。

2.意義

（1）有助于推動新視角下高中數(shù)學(xué)教與學(xué)的變革

在新課改與素質(zhì)教育的大環(huán)境中，教學(xué)變革已變成教育前進(jìn)的必經(jīng)之路。針對高中數(shù)學(xué)教學(xué)來講，在備受根深蒂固的應(yīng)試教育影響與高考的巨大壓力基礎(chǔ)上，教師會把教學(xué)重心偏向?qū)W生考試能力方面，學(xué)生在數(shù)學(xué)推理、實(shí)踐動手方面比較薄弱。而長時間在課堂上被動接受知識內(nèi)容的形式，會影響學(xué)生思維能力的樹立。但在核心素養(yǎng)觀念中，教師把課堂重心放在了學(xué)生眾多能力與某一品質(zhì)的塑造方面，關(guān)注學(xué)生邏輯思維水平的提升。所以，核心素養(yǎng)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的地位不斷攀升，有助于推動高中數(shù)學(xué)教學(xué)的變革[1]。

（2）有助于提高學(xué)生綜合素養(yǎng)

所謂核心素養(yǎng)，其重點(diǎn)在于打造人的全方位發(fā)展。但學(xué)生的綜合進(jìn)步，需要教師在每次講授過程中，真正貫徹執(zhí)行新課改中的三維教學(xué)目標(biāo)，把學(xué)生素養(yǎng)、水平的提高視為課堂教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)，推動學(xué)生良好發(fā)展。隨著核心素養(yǎng)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的推進(jìn)，會徹底轉(zhuǎn)變輕視能力建設(shè)、思維開發(fā)的陳舊教學(xué)形式，加強(qiáng)注重學(xué)生綜合素養(yǎng)的優(yōu)化，讓其變成全面人格、不斷發(fā)展的人才。

二、信息技術(shù)完善培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的必要性

1.最大化調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)激情

大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為高中數(shù)學(xué)太過復(fù)雜，教師傳授的不夠全面，教學(xué)時間較少，常常還未清楚知識要點(diǎn)就直接開始應(yīng)用題海戰(zhàn)術(shù)?？荚嚂r亦是如此，不但題量多，并且難度較大。因此，學(xué)生鉆研數(shù)學(xué)的主動性較低，甚至厭惡拒絕深層探討。但融合信息技術(shù)教學(xué)方法，其能有效調(diào)動學(xué)生熱情，對學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生來講，給予了其一次查漏補(bǔ)缺、跟上教學(xué)進(jìn)度的契機(jī)[2]。

2.強(qiáng)化學(xué)生理解能力

信息技術(shù)和以往一些教學(xué)手段對比，最大優(yōu)點(diǎn)便是可以把簡易抽象的數(shù)學(xué)定義實(shí)際化。學(xué)生難接受數(shù)學(xué)便是由于數(shù)學(xué)的抽象化較突出。針對理解水平不高的學(xué)生來講覺得掌握起來有難度。但以往教學(xué)常常是教師在講臺上講解，學(xué)生單純地聽的形式。若是某一知識要點(diǎn)沒搞清楚，班級人數(shù)又偏多，學(xué)生無法良好地和教師展開溝通和互動，致使學(xué)生停滯不前，無法跟隨教師進(jìn)度。但信息技術(shù)能把抽象的知識搭配活靈活現(xiàn)的立體或是平面的圖形，可以強(qiáng)化學(xué)生對所學(xué)知識的體驗(yàn)，并且對一些本身聯(lián)想力就比較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)一步開發(fā)其學(xué)習(xí)主動性，讓學(xué)生主動參加到教學(xué)活動中來。

三、融合信息技術(shù)教學(xué)方法塑造高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

1.把抽象的問題常識化，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

知識過于抽象，對于一些理解能力與聯(lián)想能力較差的學(xué)生來講，無疑是學(xué)習(xí)喪失熱情的主要原因。因此，教師要在課堂講授過程中有效降低認(rèn)知難度，將平時接觸少的、難想象的抽象內(nèi)容愈來愈自然化、具體化，以此方便學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能輕松掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)，有助于其應(yīng)用的游刃有余。

例如，教師在講解《正態(tài)分布》相關(guān)知識時便可有效運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)。正態(tài)分布是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的全新內(nèi)容，是統(tǒng)計學(xué)和概率論的核心內(nèi)容。首先，其是在日常生活中最為常見的一類分布，有非常豐富的現(xiàn)實(shí)背景。其次，正態(tài)分布應(yīng)用廣泛，諸多分布均能利用正態(tài)分布來有效敘述，比如對數(shù)正態(tài)分布、t分布、F分布等。在課堂理論探究中，正態(tài)分布身為一個新課程導(dǎo)入知識要點(diǎn)，還沒理想的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，其定義難以掌握，然而在生活中時常會碰到的一類分布，學(xué)生不明白其本身屬性，定義中囊括部分微積分要點(diǎn)，無論對教師亦或是學(xué)生而言，均是一種挑戰(zhàn)[3]。因此，教師必須對此部分內(nèi)容加以重視，充分選用科學(xué)合理的教學(xué)手段。

在實(shí)際教學(xué)中，教師可先使用動態(tài)視頻演示“高爾頓板試驗(yàn)”來為學(xué)生播放小球下落形成分布的過程，以此提升學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心，從而描出頻率直方圖。播放英文原聲正態(tài)分布文獻(xiàn)類型視頻發(fā)覺伴隨試驗(yàn)次數(shù)的上升頻率直方圖的形狀會愈來愈趨向鐘形曲線。然后引出正態(tài)曲線的界定，給予正態(tài)分布的定義。接著可以播放李永樂老師用正態(tài)分布探討“考清華和中500萬哪個更難”的視頻，把課堂氣氛推向高潮，再次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后，綜合正態(tài)曲線的圖像特點(diǎn)，利用幾何畫板幫助學(xué)生總結(jié)正態(tài)曲線的屬性，開發(fā)總結(jié)歸納思維。

2.將繁雜問題簡單自然化，激發(fā)學(xué)習(xí)過程中的積極主動性

學(xué)生對數(shù)學(xué)的另一個評價就是深度和難度較大，在面對數(shù)學(xué)時喜歡逃避，不愿探究數(shù)學(xué)內(nèi)涵，因此學(xué)習(xí)積極主動性也就大大降低。然而運(yùn)用信息技術(shù)教學(xué)方法卻能輕松解決這一難題，其能把繁瑣的問題簡單化，以此加強(qiáng)學(xué)生自信，讓其漸漸實(shí)現(xiàn)“要我學(xué)”到“我想學(xué)”，再到“我愛學(xué)”的質(zhì)的轉(zhuǎn)變。

人教版選修2-3《獨(dú)立性檢驗(yàn)》的相關(guān)知識，可通過信息技術(shù)提高學(xué)生積極主動性。課前老師可以布置學(xué)生以小組合作的形式錄制調(diào)查性別與休閑時間選擇看電視和做運(yùn)動的相關(guān)視頻，上課時為學(xué)生播放其勞動成果，然后鼓勵學(xué)生利用Excel統(tǒng)計出列聯(lián)表，學(xué)生通過親自體驗(yàn)輕松掌握其內(nèi)涵。之后教師可指導(dǎo)學(xué)生使用Excel圖表工具的柱形圖畫出等高條形圖，得到性別和休閑方式有關(guān)的數(shù)據(jù)分析結(jié)論。在此過程中同時導(dǎo)出獨(dú)立性檢驗(yàn)方法，解釋其結(jié)論的延伸性和重要性。教師通過微視頻類比反證法與獨(dú)立性檢驗(yàn)方法，可讓學(xué)生快速掌握獨(dú)立性檢驗(yàn)思想的操作環(huán)節(jié)，而且還能鍛煉其核心素養(yǎng)中的總結(jié)歸納能力與邏輯推理能力。當(dāng)學(xué)生透徹理解獨(dú)立性檢驗(yàn)的思想方法，接下來就是計算隨機(jī)變量值的問題，教師在學(xué)生理解運(yùn)算公式的情況下指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計合適的運(yùn)算程序輔助計算。最后，讓學(xué)生自己上網(wǎng)查找關(guān)于喬布斯用簡簡單單的四格戰(zhàn)略使蘋果涅槃重生的具體內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)獨(dú)立性檢驗(yàn)方法對戰(zhàn)略決策的影響，從而大大提高學(xué)生對所學(xué)知識的積極主動性。

3.將數(shù)學(xué)問題生活化，讓學(xué)生加深記憶

數(shù)學(xué)知識在現(xiàn)實(shí)生活中無處不在，相關(guān)教師要時刻把數(shù)學(xué)知識和生活問題關(guān)聯(lián)起來，以此讓學(xué)生改變數(shù)學(xué)無用論的看法。這樣一來，學(xué)生能充分理解所學(xué)知識，激發(fā)其熱愛生活、善于探究生活的興趣和好奇心，在生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，在數(shù)學(xué)中挖掘生活，從而提高學(xué)習(xí)水平和教學(xué)效率。

例如，教師在講解《線性回歸》相關(guān)知識時，可帶領(lǐng)學(xué)生到智慧教室，先在大屏幕上呈現(xiàn)北方某城市冬天平均氣溫與某取暖商品連續(xù)30天的銷售量的有關(guān)數(shù)據(jù)表格，提出貼切生活實(shí)際的一個問題是“若是一天的氣溫為零下6度，這一天大約要預(yù)備多少件該取暖商品才能滿足人們需要”，此問題能充分調(diào)動學(xué)生研究欲望，要想處理此問題，便要探究表格中的數(shù)據(jù)規(guī)律。然后，要求學(xué)生欣賞PPT，且思索以下三個問題：第一，何為相關(guān)關(guān)系？題目中兩個變量是否具有相關(guān)關(guān)系？第二，何為散點(diǎn)圖？能否畫出此題兩個變量數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖？第二個問題提出之后，教師指導(dǎo)學(xué)生利用Excel或WPS表格自己做出相應(yīng)數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖觀察其散布狀況。通過圖像學(xué)生可發(fā)現(xiàn)，能描繪出的有多條直線，接著提出第三個問題：哪條最能表示這兩個變量間的聯(lián)系呢？通過哪一個量來描繪某一條直線在總體上和圖像中的點(diǎn)最貼近，我們該怎樣描繪出來呢？這時，教師可編制研究計劃，提出三個問題讓學(xué)生分組展開自行逐步研究。

第一個問題，理論剖析，通常假設(shè)x和y是具備相關(guān)關(guān)系的兩大變量，取的n個樣本點(diǎn)pm（xm，ym，其中m=1～n）從整體上看幾乎散布在某一直線的周圍，讓學(xué)生研究在總體上和這n個點(diǎn)最貼近的一條直線L，可以從以下幾個方面出發(fā)：該直線到每個樣本點(diǎn)的“偏差”之和最??；該直線是經(jīng)過樣本點(diǎn)最多的直線；該直線求出來的預(yù)測值和真實(shí)值的誤差最小。

第二個問題，得到回歸方程怎樣進(jìn)行大數(shù)據(jù)計算。對于公式中運(yùn)算量較大，為精簡運(yùn)算，盡量杜絕錯誤，可指引學(xué)生運(yùn)用Excel或WPS表格功能來處置數(shù)據(jù)，在已經(jīng)繪制好散點(diǎn)圖的Excel中用圖表菜單添加趨勢線描繪出回歸直線，再選中選項點(diǎn)擊顯示公式，確定后獲得相關(guān)直線方程。或者在WPS中用線性趨勢線擬合近似直線，也是可以進(jìn)一步顯示公式和顯示R平方值的。

第三個問題，散點(diǎn)圖是否只能分布在直線附近？有沒有散點(diǎn)圖可能分布在某一條曲線附近？教師可以在屏幕上提供一些數(shù)據(jù)形成的近似曲線的散點(diǎn)圖，讓學(xué)生探究一次函數(shù)模型和冪函數(shù)型函數(shù)哪個更能量好預(yù)測數(shù)據(jù)。具體運(yùn)算進(jìn)程中為學(xué)生供應(yīng)兩種運(yùn)算用具，比如借鑒上述探究方法用Excel或WPS進(jìn)行擬合；另外繪制程序框圖，轉(zhuǎn)換成算法語句，用Matlab程序繪制線性回歸的散點(diǎn)圖和回歸直線圖。運(yùn)算完成后，運(yùn)用智慧教室的聯(lián)機(jī)性能針對兩種函數(shù)模型分別要求一些學(xué)生演示其運(yùn)算進(jìn)程與結(jié)果，且對比好壞。

綜上所述，融合信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中塑造學(xué)生核心素養(yǎng)，是現(xiàn)階段新課改的主要目的。相關(guān)教師一定要對此加以重視，在實(shí)踐中充分尊重學(xué)生個體差異，結(jié)合實(shí)際學(xué)情有的放矢地利用現(xiàn)代信息技術(shù)，以此讓學(xué)生不再恐懼?jǐn)?shù)學(xué)，對學(xué)生產(chǎn)生興趣，從而提高其核心素養(yǎng)，確保其良好、健康、全面的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克抗.信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)“深度融合”的路徑與實(shí)現(xiàn)方法[J].中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)，2018（2）：17-20.

[2]郭天圣，姜惠敏，柴兆森.“數(shù)字電子技術(shù)”課程信息融合的教學(xué)方法[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014，36（2）：73-75.

[3]王奇，李龍，謝秋菊.信息技術(shù)與高校教學(xué)深度融合背景下的混合教學(xué)模式方法探究[J].電子測試，2014（3）：146-147.

作者簡介：張囡囡（1986—），女，漢，籍貫：河南三門峽，就職業(yè)于茂名市第一中學(xué)。