信息化背景下高中數(shù)學課程教學探究

王倩

摘要：本文結合筆者自身的中學數(shù)學教學和實踐經驗，以高中數(shù)學知識點為切入點，對基于信息技術支持下的中學教學方式對提升學生學習效果的影響進行了實踐和剖析，為高中數(shù)學教學模式的研究提供借鑒意義。

關鍵詞：信息化技術;高中數(shù)學;教學探究

中圖分類號：G633.6? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1992-7711（2020）02-0170

近些年來，以信息技術作為主要教學輔助手段的信息化教學正逐漸深入高中課堂，傳統(tǒng)的教學方式也隨著信息技術的發(fā)展而發(fā)生著重大改變，與此同時，無論是教師的教學理念還是學生的學習方式也發(fā)生了巨大變革。本文結合高中數(shù)學教學的實際和學校近些年來軟硬件設施的改善，在大數(shù)據(jù)背景下倡導和實施信息技術支持的課堂教學活動，對高中數(shù)學教學中由信息技術帶來的高效課堂進行實踐和分析，進而為中學教學工作者提供實踐指導。

一、信息技術有助于激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣

作為輔助教學的手段之一，利用信息技術手段進行創(chuàng)設教學環(huán)境，對激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣大有裨益。事實上，在信息化背景下，由于多媒體和網絡教學發(fā)展迅速，借助于計算機等教學手段輔助課堂教學正成為主流教學方式之一。 眾所周知，對于中學生來說，高中數(shù)學知識已經達到一定的深度和高度，特別是數(shù)學內容較為抽象，學生一旦遇到瓶頸，學習的積極性自然不會太高，從而影響學習效果。如果能夠有效結合信息技術進行教學，能夠使數(shù)學中較為抽象的問題具體化，就可以直觀感受動態(tài)的模擬教學，使得書本上靜態(tài)的如立體圖形等不再難以理解，也可以使復雜的計算問題，通過一些軟件的合理使用，使相關問題變得更加簡單明了，使學生的多種感官直接主動地參與到學習過程中，進而激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，提高教學質量和學生的學習效果。

以“古典概率教學”為例，利用Visual Basic編寫虛擬擲骰子動畫程序，避免學生通過繁瑣的親自動手過程，僅借助視覺便可觀察擲骰子次數(shù)的變化，并在動畫模擬過程中可細致觀察骰子上每個點頻率的變化，通過直覺觀察和認真思考，學生很快發(fā)現(xiàn)擲骰子所得到的每個點的概率是相等的。經過這一教學過程，教師可以很自然地引入如果同時擲兩個骰子，那么兩個骰子點數(shù)的和是分別2點、3點、4點……12點的概率是否相等呢？ 這一問題對于初學者來說是個難點，但在經歷了上一情景創(chuàng)設之后，教學過程中的動畫模擬已經給學生留下了深刻印象，教師可引導學生先對這一設問進行猜想，同時利用多媒體進行動畫模擬，學生可觀測到各點數(shù)和的概率有時相同有時不同，可與自己對問題的猜想進行驗證，并思考產生差異的原因。再如，學生在學習幾何概率時，蒲豐投針試驗是培養(yǎng)學生認知頻率穩(wěn)定性的很好方式，如果我們利用蒙特卡羅法進行數(shù)值仿真（圖1），這將在很大程度上吸引學生的注意力，使學生真正感受到穩(wěn)定性的意義，同時也培養(yǎng)了學生利用信息技術手段探索新知識的能力，并把抽象難以理解的知識過程化、具體化。

由此可見，教學過程中合理使用信息技術輔助教學，使得傳統(tǒng)的板書教學模式得以改觀，兩者有機結合的全新教學模式得以彰顯，同時可使學生主動探索新知識的能力得到培養(yǎng)。因而，信息技術的合理使用有助于激發(fā)學生學習數(shù)學的積極性。

二、信息技術有助于圖形和數(shù)據(jù)完美呈現(xiàn)和處理

在高中教學中，有些函數(shù)具有較為復雜的形式，學生對這些函數(shù)缺少直觀認識，難以掌握函數(shù)的性質，而高中數(shù)學教材上也只是對一些簡單的圖形給予了圖形繪制，對于復雜函數(shù)的圖形卻很少給出，學生對于相關涉及的題目便無從下手。在相關知識點教學過程中，合理使用一些數(shù)學軟件如Matlab和Mathematica等，能夠快速有效地繪制函數(shù)圖形。例如：在學習“二次曲線”時，學生對一些圖形的認知僅停留在平面上的認知階段，而對于這些函數(shù)在空間中的表現(xiàn)形式，學生也僅能通過現(xiàn)實生活中的實物得以感知，若能夠利用上述兩種軟件繪制一些常見的二次曲面（見圖2），這些完美圖像的呈現(xiàn)無疑豐富了學生的認知范圍，如果對這些圖像進一步地旋轉、翻轉、折疊等動態(tài)處理，學生便能夠更加直觀感受到仿真軟件帶來的方便，同時使學生對數(shù)學的理論達到能洞察其直觀背景，進而培養(yǎng)學生的空間想象能力。

再如，根據(jù)教育部修訂的《新課程標準》，高校中所開設的微積分知識已部分放入高中階段學習，學生在學習導數(shù)和定積分知識時，對于計算一些較為簡單的函數(shù)導數(shù)和積分是沒有問題的，而對于一些較為繁瑣的函數(shù)求導或積分運算，即使學生能夠做出來，卻難以知道計算結果的正確性，而通過簡單編程，可很快并正確地計算出結果，這對于驗證結果的正確性無疑是一種很好的方式。通過此種訓練，學生可以探索出學習數(shù)學的規(guī)律，可有效提高學生理解微積分的本質，培養(yǎng)學生學以致用的能力。由此可見，數(shù)值仿真軟件的合理介入，有助于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，進而提高課堂的有趣性、客觀性、豐富性，達到提高教師教學效果和學生學習效率的目的。

鑒于上述分析，信息技術的日新月異，也帶來了高中數(shù)學教學方式的諸多改變，有效構建了學生學習數(shù)學的策略，激發(fā)了學生學習數(shù)學的興趣，培養(yǎng)了學生學習數(shù)學的主動性、創(chuàng)造性和積極性，進而為培養(yǎng)新時期高素質的具有扎實數(shù)學基礎的人才打下良好基礎。因此，作為中學數(shù)學教師，應當與時俱進，不斷學習新知識和新技術，根據(jù)學生的實際情況，借助更為豐富的信息化教學手段，多方位地提高學生的學習興趣和自主學習能力。

（作者單位：安徽省鳳臺縣第一中學? ? 232100）