關(guān)于信息技術(shù)融合高中數(shù)學(xué)教學(xué)提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的思考

翁愛蘭

摘 要：相較于初中數(shù)學(xué)，高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)在難度和內(nèi)容方面都有了明顯變化，再加上數(shù)學(xué)學(xué)科本身的特性，在步入高中后對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和邏輯推理能力具有更高的要求，這也讓學(xué)生深感學(xué)習(xí)的難度與壓力。在新課程改革背景下，越來(lái)越多的教學(xué)方法得到了推廣，信息技術(shù)的融合成了課堂教學(xué)新的“機(jī)遇”，對(duì)此教師也需要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，提高自身的信息素養(yǎng)，以信息化的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，以靈活多樣的教學(xué)方法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與效果，幫助學(xué)生更好地發(fā)展自我。信息技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代教育發(fā)展的主要趨向，而教師作為教育的踐行者，更要積極探索教學(xué)方法與策略，本文主要圍繞高中數(shù)學(xué)教學(xué)展開論述，探討了信息技術(shù)融合下高中數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有關(guān)策略。

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

引言：對(duì)于很多學(xué)生來(lái)說(shuō)，高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅難度較高，而且學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥乏味，導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)失去了興趣，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)本身也存在很多局限。在素質(zhì)教育背景下，教師有必要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)能力素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)能力跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度，同時(shí)采用靈活多樣的教學(xué)方法讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，在信心與興趣兼具的條件下，學(xué)生才能真正實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。信息技術(shù)便提供了很好的輔助作用，讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得更加直觀且有趣，信息技術(shù)的應(yīng)用也為教師拓展了課堂教學(xué)空間，讓教師有條件去應(yīng)用或創(chuàng)造更新的教學(xué)方法來(lái)強(qiáng)化教學(xué)效果，這也更有利于學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)與發(fā)展來(lái)說(shuō)具有關(guān)鍵作用。

一、激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生求知欲

對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，靈活的思維能力是學(xué)好數(shù)學(xué)的關(guān)鍵，而對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的關(guān)鍵路徑。在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，很多知識(shí)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)晦澀難懂，學(xué)習(xí)難度較大，教師可以運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，在簡(jiǎn)化知識(shí)學(xué)習(xí)難度的同時(shí)讓課堂教學(xué)過(guò)程變得更加靈活有趣，吸引學(xué)生的興趣，也激發(fā)學(xué)生的求知欲。如在教學(xué)“函數(shù)的單調(diào)性”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師便可以利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示某一地區(qū)某一天的氣溫溫度變化圖，以時(shí)間和溫度為引導(dǎo)條件幫助學(xué)生快速了解函數(shù)的單調(diào)性知識(shí)點(diǎn)。利用學(xué)生身邊的事物作為案例來(lái)講解，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣與好奇心，為學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

此外，多媒體的動(dòng)態(tài)化演示功能也是最主要的優(yōu)勢(shì)之一，許多知識(shí)點(diǎn)都可以通過(guò)直觀的動(dòng)態(tài)演示來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)難度的化簡(jiǎn)，在教學(xué)《圓錐曲線》時(shí)，教師便可以圍繞信息技術(shù)輔助課堂而設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，通過(guò)靈活的方式方法引入新課→引導(dǎo)學(xué)生探索新知→鞏固新知形成技能→反思?xì)w納。

（一）靈活引入新課

問(wèn)題：設(shè)圓錐面的母線和軸形成的角為，界面和軸形成的角為α。那么在、0≤α<θ、α=0的條件下，截線分別為什么曲線？

談過(guò)該題先讓學(xué)生想一想、猜一猜，再在小組之中一同談一談自己的想法。教師可以通過(guò)多媒體課件為學(xué)生展示平面截圓錐平面的全過(guò)程，很多學(xué)生對(duì)圓錐曲線的形成背景仍然不夠了解，僅憑教師的語(yǔ)言描述也很難全部參透，而多媒體課件的演示功能則很好地解決了這一問(wèn)題，讓學(xué)生在直觀觀察中了解到更多的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)和規(guī)律。

（二）引導(dǎo)學(xué)生探索新知

在為學(xué)生展示平面截圓錐平面過(guò)程后，便可以引導(dǎo)學(xué)生“橢圓、拋物線、雙曲線的第一定義分別是什么？”讓學(xué)生調(diào)動(dòng)現(xiàn)有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行三種曲線知識(shí)點(diǎn)的比對(duì)與思考，在教師的引導(dǎo)下總結(jié)出圓錐曲線的第一定義。之后便可以引導(dǎo)學(xué)生利用圓錐曲線的第一定義來(lái)解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，如：

1.一動(dòng)圓過(guò)點(diǎn)A（-4，0），同時(shí)和定圓B（x-4）2+y2=16相切，那么動(dòng)圓的圓心軌跡為;

2.已知兩個(gè)圓，圓1“（x-4）2+y2=169”，圓2 “（x+4）2+y2=9”動(dòng)圓P和圓1內(nèi)切，和圓2外切，那么圓心P的軌跡為;

（三）鞏固新知，形成技能

在這一環(huán)節(jié)中，繼續(xù)深入圓錐曲線知識(shí)深度，為學(xué)生提出探究性的數(shù)學(xué)問(wèn)題，如例題：

已知圓柱的底面半徑為4，和圓柱底面呈30°的平面截圓柱得出一個(gè)橢圓，建立一個(gè)平面直角坐標(biāo)系，求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與離心率。

通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生從課本學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到生活問(wèn)題的解答，讓學(xué)生體會(huì)圓錐曲線知識(shí)點(diǎn)在生活中的運(yùn)用，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用意識(shí)及能力。

（四）反思?xì)w納

在《圓錐曲線》一課教學(xué)中，反思?xì)w納需要注重概念與方法兩個(gè)層面，很多學(xué)生都可能出現(xiàn)太過(guò)看重概念總結(jié)而忽略方法的現(xiàn)象，方法的總結(jié)也需要教師的引導(dǎo)幫助，讓學(xué)生形成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣[1]。

二、信息技術(shù)輔助下，教學(xué)方法的創(chuàng)新

教育信息化是當(dāng)下教育事業(yè)改革與發(fā)展的關(guān)鍵方向，而教育信息化的實(shí)現(xiàn)離不開信息技術(shù)的運(yùn)用，信息技術(shù)經(jīng)歷了多年的發(fā)展其功能性已經(jīng)較為成熟且具有明顯的多樣化特征，在這一條件下，教師能夠應(yīng)用的信息技術(shù)手段也變得更加多元化，在信息技術(shù)的輔助下創(chuàng)新出了越來(lái)越多的教學(xué)方法。教師需要全面掌握信息化的教學(xué)手段，提高自身的信息素養(yǎng)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)合理選擇信息技術(shù)手段，這就成了教育信息化背景下高中數(shù)學(xué)教師所需要具備的一項(xiàng)關(guān)鍵能力。目前很多數(shù)學(xué)教師普遍應(yīng)用多媒體課件的方式為學(xué)生直觀展現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)化與具象化，這雖然能夠起到非常好的教學(xué)成效，但對(duì)于高中數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)僅憑這一種信息化的手段仍然不夠，教師還需要靈活運(yùn)用信息技術(shù)開發(fā)更多的教學(xué)方法。如在教學(xué)《空間幾何體》時(shí)，教師需要借助多媒體技術(shù)的形象化和直觀化等特征實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，為了幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握空間幾何體的三視圖和直觀圖，可以在課堂教學(xué)期間運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件開展教學(xué)，三維設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)用能夠?qū)镜目臻g幾何體以及多種復(fù)雜的組合空間幾何體進(jìn)行數(shù)字化建模，運(yùn)用軟件地試圖變換等功能讓學(xué)生從多個(gè)角度來(lái)了解空間幾何體，在加深學(xué)生對(duì)空間幾何體知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)[2]。

三、借助信息技術(shù)，提高數(shù)學(xué)課堂的互動(dòng)性

在素質(zhì)教育背景下，核心素養(yǎng)與生本理念成了教學(xué)改革的“關(guān)鍵詞”，而這兩項(xiàng)其實(shí)也是相互促進(jìn)的關(guān)系，生本理念的踐行更有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而信息技術(shù)的運(yùn)用則為兩者的落實(shí)提供了更為有利的條件。教師需要明確自身引導(dǎo)者的角色定位，而課堂引導(dǎo)工作的具體開展則離不開與學(xué)生的互動(dòng)和交流，這也引出了另一個(gè)概念——啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)便是以引導(dǎo)和啟發(fā)的形式提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，通過(guò)靈活多樣的啟發(fā)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，這一過(guò)程也是生本理念的體現(xiàn)。在教學(xué)“平面和直線垂直”有關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師便可以借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，可以利用交互式電子白板或多媒體視頻等方式，將圖片實(shí)例與簡(jiǎn)線描述結(jié)合，如陽(yáng)光照射下旗桿影子長(zhǎng)度以及行進(jìn)軌跡的分析，讓學(xué)生通過(guò)直線與影子之間的關(guān)系，代入到平面與直線垂直概念之中，期間教師可以通過(guò)互動(dòng)方法在課題引入環(huán)節(jié)和討論環(huán)節(jié)等引導(dǎo)學(xué)生的思考方向，在互動(dòng)中完成課時(shí)教學(xué)，有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

四、利用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)更加抽象難懂，若教師過(guò)于關(guān)注數(shù)學(xué)符號(hào)的敘述講解，那么學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的興趣則無(wú)法進(jìn)行有效培養(yǎng)，對(duì)此教師便需要通過(guò)問(wèn)題情境等方法將學(xué)生的學(xué)習(xí)與情境結(jié)合，讓學(xué)生在探索情境過(guò)程中實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)，生活化的問(wèn)題情境更有利于學(xué)生接受和理解。如在教學(xué)函數(shù)知識(shí)點(diǎn)中函數(shù)“”圖像時(shí)，可以運(yùn)用Z+Z超級(jí)畫板來(lái)制作課件，經(jīng)過(guò)觀察分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中彈簧振子與單擺運(yùn)動(dòng)對(duì)平衡位置位移y和時(shí)間x之間的關(guān)系，例如圖1與圖2。

經(jīng)過(guò)課件演示彈簧振子與單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程，之后便可以提出以下問(wèn)題：

1.彈簧振子和單擺在運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生了什么樣的曲線？

2.為何會(huì)產(chǎn)生與正弦曲線類似的圖形呢？

3.產(chǎn)生的曲線對(duì)應(yīng)的函數(shù)和正弦函數(shù)y=sinx有什么區(qū)別？

其中問(wèn)題一和問(wèn)題而可以引導(dǎo)學(xué)生自主思考，問(wèn)題三則可以組織學(xué)生小組合作討論。讓學(xué)生觀察彈簧振子和單擺運(yùn)動(dòng)全過(guò)程，在教師的引導(dǎo)之下得出彈簧振子與單擺運(yùn)動(dòng)所得出的曲線在振幅、周期、相位等方面和正弦函數(shù)圖像不同，引出函數(shù)，并且A、ω、φ都是常數(shù)，這一數(shù)學(xué)模型有助于學(xué)生快速找出函數(shù)的規(guī)律，最后教師還可以繼續(xù)提問(wèn)“這三個(gè)方面都可能會(huì)出現(xiàn)哪種變化？”讓學(xué)生自由討論。通過(guò)超級(jí)畫板的運(yùn)用為學(xué)生建立有趣的問(wèn)題情境，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯推理能力和直觀想象能力[3]。

五、運(yùn)用信息技術(shù)，化抽象為具象

高中數(shù)學(xué)教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能夠?qū)⒔虒W(xué)模式變得更加多元化，將原本抽象的文字和概念知識(shí)變得更加生動(dòng)具體，化抽象為具象，進(jìn)一步提高了學(xué)生的知識(shí)理解深度，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)《集合》時(shí)，由于集合本身屬于一種較為抽象的概念知識(shí)，同時(shí)學(xué)生還需要明確集合的關(guān)系。為進(jìn)一步提高課堂教學(xué)效果，幫助學(xué)生更好地理解集合概念知識(shí)點(diǎn)，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)幫助學(xué)生將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榫呦?。如利用多媒體課件畫出兩個(gè)命名為A與B的圓圈來(lái)表示兩個(gè)集合，如A集合包括1、3、5、7、9五個(gè)數(shù)字，B集合包含6、7、8、9、10五個(gè)數(shù)字，之后通過(guò)多媒體視頻的動(dòng)態(tài)演示功能，將兩個(gè)圓圈逐漸拉近，使其相互重合一部分其中的7、9兩個(gè)數(shù)字包含在了重合部位之中，便代表了交集，讓學(xué)生產(chǎn)生一個(gè)模糊的概念，也就是兩個(gè)集合重合的部分便是交集。利用信息技術(shù)的功能，教師可以采用生動(dòng)具體的圖形演示將知識(shí)點(diǎn)展現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅幫助學(xué)生全面掌握集合知識(shí)和集合的關(guān)系，同時(shí)也讓學(xué)生在具象化的圖形演示過(guò)程中去探索發(fā)現(xiàn)，了解其中的數(shù)學(xué)規(guī)律[4]。

結(jié)束語(yǔ)

在教育信息化背景下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)需要不斷探索現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用路徑，從教學(xué)理念到教學(xué)方法等各個(gè)方面全面貫徹新課改理念，培養(yǎng)出新型人才，這也是廣大教育工作者需要共同努力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]賀林.基于信息技術(shù)的高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)探究[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2019（07）：79.

[2]顏春.“信息技術(shù)+數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)”下的高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)[J].現(xiàn)代信息科技，2019，3（13）：129-131.

[3]張博.教育信息化背景下高中數(shù)學(xué)課堂中學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)[J].學(xué)周刊，2020（12）：94-95.

[4]王雨清、吳立寶、郭衎.新世紀(jì)以來(lái)信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)融合的進(jìn)展與趨勢(shì)[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)教育版），2020，21（03）：13-18.

本文系福州市信息技術(shù)研究課題《高中數(shù)學(xué)“一師一優(yōu)課，一課一名師”2018年度部級(jí)優(yōu)課案例研究》（FZDJ2019B19）的研究成果