信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用研究

郭萬(wàn)生 孟金玲

（1.甘肅省武威第八中學(xué)，甘肅武威 733000；2.甘肅省武威市涼州區(qū)皇臺(tái)九年制學(xué)校，甘肅武威 733000）

引 言

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，將信息技術(shù)應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，切實(shí)提升教學(xué)的質(zhì)量與效率。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，要求教師不斷更新自身觀念，致力于將抽象的知識(shí)直觀化、形象化，從而激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感。與此同時(shí)，《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確要求教師將信息技術(shù)和高中數(shù)學(xué)有機(jī)結(jié)合，著重凸顯學(xué)生主體地位，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)、分析與解決問(wèn)題的能力。由此可見(jiàn)，將信息技術(shù)引入課堂教學(xué)是教育教學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

一、在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

首先，高中數(shù)學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性與邏輯性，知識(shí)涵蓋范圍廣泛，包括函數(shù)、集合、立體幾何等復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)，想要學(xué)好這門課程，學(xué)生需要具備良好的想象力，能夠扎實(shí)掌握并靈活運(yùn)用那些高難度知識(shí)。應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)能將抽象復(fù)雜的知識(shí)生動(dòng)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使其一目了然，這樣不僅可激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，而且可培養(yǎng)其探究能力，有助于開(kāi)闊學(xué)生視野、提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)課堂教學(xué)的有效性。其次，教師應(yīng)用信息技術(shù)可制作細(xì)致精美的教學(xué)課件，為教學(xué)帶來(lái)諸多便利。信息技術(shù)可以為教師提供海量教學(xué)資源，切實(shí)發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)效性優(yōu)勢(shì)，并將最先進(jìn)的學(xué)習(xí)理念傳授給學(xué)生[1]。最后，信息技術(shù)教學(xué)能在師生之間搭建起順暢的溝通交流平臺(tái)。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師主導(dǎo)課堂，學(xué)生被動(dòng)做筆記，教師與學(xué)生間的互動(dòng)交流被局限在單純的一問(wèn)一答中。應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)能夠打破師生互動(dòng)的時(shí)空限制，學(xué)生在課下遇到難題時(shí)可以第一時(shí)間通過(guò)微信、QQ 等網(wǎng)絡(luò)渠道和教師取得聯(lián)系，或與其他學(xué)生展開(kāi)交流探討，及時(shí)答疑解惑。

二、信息技術(shù)背景下高中數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教師信息技術(shù)應(yīng)用能力有待提升

現(xiàn)階段，在高中數(shù)學(xué)課堂上，越來(lái)越多的教師喜歡使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，這樣既能提高教學(xué)效率，又能提升教學(xué)質(zhì)量，可謂一舉多得。但在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，有些教師接觸計(jì)算機(jī)的時(shí)間較短，不能熟練運(yùn)用多媒體技術(shù)，信息技術(shù)應(yīng)用能力較薄弱，在實(shí)踐教學(xué)中暴露出一些不足之處。此外，還有一些教師不懂得如何制作PPT 課件，有時(shí)還需要學(xué)生幫忙，這導(dǎo)致信息技術(shù)在課堂上的應(yīng)用既耗時(shí)又耗力[2]?？傮w看來(lái)，一些教師自身缺乏良好的信息技術(shù)應(yīng)用能力，影響了實(shí)踐教學(xué)的進(jìn)度與效率。

（二）過(guò)度依賴信息技術(shù)

雖然應(yīng)用信息技術(shù)可以提升教學(xué)效率，可以幫助教師減輕教學(xué)負(fù)擔(dān)，但有些年輕教師并未正確認(rèn)識(shí)到過(guò)度使用信息技術(shù)的弊端。一些教師甚至整節(jié)課不在黑板上寫一個(gè)字，忽視了通過(guò)板書詳細(xì)講解重難點(diǎn)題目的重要性，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。還有一些教師整節(jié)課都在為學(xué)生念PPT 內(nèi)容，并未考慮學(xué)生感受，有些教師甚至直接為學(xué)生布置任務(wù)，要求學(xué)生按照PPT 課件進(jìn)行習(xí)題練習(xí)，這也不利于課堂教學(xué)質(zhì)量的提升，難以彰顯信息技術(shù)的教學(xué)價(jià)值。

（三）設(shè)施設(shè)備不足

近年來(lái)，教育信息化正在我國(guó)如火如荼地開(kāi)展，教育內(nèi)容、教學(xué)方法等諸多方面發(fā)生了較大變化。由此可見(jiàn)，信息技術(shù)為促進(jìn)現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。在此背景下，想要使信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用更進(jìn)一步，學(xué)校就需要提供基礎(chǔ)設(shè)施支持。然而，部分地區(qū)，特別是農(nóng)村地區(qū)，一些高中學(xué)校并未設(shè)立多媒體教室，還有一些學(xué)校只是簡(jiǎn)單采購(gòu)了幾部幻燈機(jī)、投影儀，多數(shù)教師只會(huì)在公開(kāi)課上進(jìn)行多媒體教學(xué)[3]。這些因素致使信息化教學(xué)所需的設(shè)施設(shè)備供不應(yīng)求，并導(dǎo)致教學(xué)效果不盡如人意。

三、在高中數(shù)學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的策略

（一）基于即時(shí)通信，加強(qiáng)師生聯(lián)系

在以往的高中數(shù)學(xué)課堂上，教師普遍會(huì)在一節(jié)課結(jié)束后為學(xué)生布置下一節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)，確保下節(jié)課能夠高效地進(jìn)行。但這種教學(xué)方式存在一定的不足，教師次日制訂的教學(xué)計(jì)劃缺乏針對(duì)性，多是以教師自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課本教材為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。不同學(xué)生有著不同特點(diǎn)，如果教師一味地按照以前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)策劃教學(xué)活動(dòng)，將不利于課堂教學(xué)的順利開(kāi)展。即時(shí)通信技術(shù)的出現(xiàn)幫助教師解決了許多問(wèn)題，教師可在當(dāng)天為學(xué)生布置預(yù)習(xí)作業(yè)，并及時(shí)接收學(xué)生反饋的信息，在此基礎(chǔ)上及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，從而增強(qiáng)教學(xué)的有效性、針對(duì)性[4]。

例如，進(jìn)行“隨機(jī)抽樣”的教學(xué)后，教師可圍繞本節(jié)內(nèi)容為學(xué)生設(shè)計(jì)以下預(yù)習(xí)任務(wù)：第一，理解樣本的概念；第二，掌握隨機(jī)抽樣所需的條件。教師可通過(guò)QQ、微信等即時(shí)通信平臺(tái)向?qū)W生發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)，確保全體學(xué)生及家長(zhǎng)第一時(shí)間知悉學(xué)習(xí)任務(wù)。隨后，學(xué)生應(yīng)按照教師的要求進(jìn)行預(yù)習(xí)，自主探究有關(guān)“隨機(jī)抽樣”的知識(shí)，在預(yù)習(xí)完成后，由原路徑向教師上交已完成的作業(yè)，教師可以及時(shí)接收學(xué)生反饋的信息，并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及時(shí)改進(jìn)相應(yīng)教學(xué)計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)性教學(xué)。由此可見(jiàn)，將信息技術(shù)應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)教學(xué)，能在師生之間搭建良好的即時(shí)通信平臺(tái)，大幅度提升課堂教學(xué)的實(shí)效性、針對(duì)性。

（二）借助Flash 動(dòng)畫，深化學(xué)生理解

20 世紀(jì)末，美國(guó)Macromedia 公司推出了Flash 這款網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫制作軟件，其集動(dòng)畫創(chuàng)作和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)于一體，為人們展示直觀、動(dòng)態(tài)的畫面。眾所周知，高中數(shù)學(xué)知識(shí)具有極強(qiáng)的理論性，如單純依靠教師口頭講解，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生嚴(yán)重的學(xué)習(xí)倦怠感，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此時(shí)，F(xiàn)lash 成為數(shù)學(xué)教師高效講解抽象知識(shí)的工具。教師可將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)畫面，引導(dǎo)學(xué)生在直觀、動(dòng)態(tài)的圖畫變換中，深入理解相關(guān)知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)的記憶。

例如，在進(jìn)行“空間幾何體的三視圖和直觀圖”的教學(xué)時(shí)，教師可充分使用Flash 軟件輔助課堂教學(xué)，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶。教師在課堂教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)Flash 軟件描繪動(dòng)態(tài)圖像，把復(fù)雜的三視圖、直觀圖和Flash 動(dòng)畫有機(jī)結(jié)合在一起，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)生動(dòng)的立體圖像演變，清晰全面地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)本節(jié)課形成深刻記憶。這種教學(xué)方式能把抽象的知識(shí)具象化地呈現(xiàn)出來(lái)，有利于提高課堂教學(xué)效率。由此可見(jiàn)，基于Flash 這一信息技術(shù)資源展開(kāi)高中數(shù)學(xué)教學(xué)，有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的提升。

（三）基于信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

興趣是最好的老師。在充滿學(xué)習(xí)興趣的前提下，學(xué)生才能高效獲取知識(shí)。而信息技術(shù)具有獨(dú)特的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，有著更加豐富的教學(xué)內(nèi)容，可以帶給學(xué)生直接的感官刺激，從而吸引學(xué)生的注意力。基于此，在高中數(shù)學(xué)課堂上，教師可借助信息技術(shù)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，促進(jìn)其發(fā)散思維的發(fā)展，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

例如，進(jìn)行“指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)”的學(xué)習(xí)時(shí)，有一名學(xué)生提出問(wèn)題：“指數(shù)函數(shù)相交于對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像嗎？”就課本教材與其他教輔資料中出示的同一坐標(biāo)內(nèi)二者的圖像而言，a＞1，二者圖像不相交。為了帶領(lǐng)學(xué)生一探究竟，教師可借助信息技術(shù)鼓勵(lì)學(xué)生展開(kāi)自主探究，引導(dǎo)學(xué)生使用“幾何畫板”在同一坐標(biāo)中繪制出指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)（a＞0，且a≠1）的圖像，底數(shù)a可任意變動(dòng)。繪制好坐標(biāo)后，學(xué)生通過(guò)觀察得出以下結(jié)論：當(dāng)0＜a＜1，圖像有1 個(gè)公共點(diǎn)；當(dāng)a＞1，至少存在1～2 個(gè)相交點(diǎn)。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生既提高了動(dòng)手操作能力，又啟發(fā)了思維，有利于促進(jìn)其創(chuàng)新思維的進(jìn)一步發(fā)展。

四、高中數(shù)學(xué)和信息技術(shù)結(jié)合的意義與展望

高中數(shù)學(xué)深入的抽象化三維知識(shí)，有機(jī)結(jié)合了現(xiàn)代信息技術(shù)的直觀性特點(diǎn)，可以適應(yīng)現(xiàn)代科技智能、自動(dòng)、高效等特點(diǎn)。高中數(shù)學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的有效融合是知識(shí)與技術(shù)的高效結(jié)合，是現(xiàn)代化技術(shù)升級(jí)的必然趨勢(shì)。高中數(shù)學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的有效融合是“矛與盾”的完美互補(bǔ)，利用高中數(shù)學(xué)的理論知識(shí)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代信息化的技術(shù)革新?，F(xiàn)代信息技術(shù)是現(xiàn)今社會(huì)的風(fēng)向標(biāo)，現(xiàn)代科技要為信息技術(shù)的發(fā)展指明方向，未來(lái)的高中數(shù)學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)更應(yīng)如此，兩者的緊密融合將往多層次、深領(lǐng)域的方向發(fā)展。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，要將信息技術(shù)有效應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)課堂上，教師就要不斷強(qiáng)化自身信息技術(shù)技巧，在夯實(shí)運(yùn)用基礎(chǔ)的同時(shí)，不斷積累、總結(jié)先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，使學(xué)生樂(lè)于在信息化教育環(huán)境下主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)。此外，教師應(yīng)積極嘗試并融合多樣化的教學(xué)手段，有效發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，使其發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)下數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，引導(dǎo)學(xué)生積極追求進(jìn)步，使其更好地適應(yīng)這種教學(xué)氛圍，最終實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量與效率的穩(wěn)步提升。