利用信息技術開展高中數(shù)學教學的有效策略探思

呂 敏

（山東省濟鋼高級中學 山東濟南 250100）

教育信息化是時代發(fā)展背景下的必然趨勢，利用信息技術優(yōu)化教學過程主要體現(xiàn)在教學手段的科技化、教育傳播的信息化以及教學方式的現(xiàn)代化。數(shù)學是高中學生的必修課程，也是教育信息化普及過程中不容忽視的重要部分，教師需要將計算機、多媒體、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術融入數(shù)學教學，提升教學效率，實現(xiàn)教育資源共享，進而推動數(shù)學課程教學的革新，深度落實素質(zhì)教育。

一、利用信息技術開展高中數(shù)學教學的必要性

（一）學生成長發(fā)展的必然要求

全球信息化的發(fā)展改變了社會各行業(yè)領域的發(fā)展方向，信息素養(yǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代人類應具備的一種基本能力，高中生是未來中國特色社會主義的建設者和接班人，需要能夠判斷什么時候需要信息、懂得怎么獲取信息，并且明確怎么評價和有效利用信息。具備信息意識，掌握信息技能可以對學生的終身發(fā)展產(chǎn)生助力，數(shù)學知識學習的目的是利用已學知識解決實際問題，而在解決問題的過程中也需要合理利用信息技術來提升數(shù)學知識的計算與整合效率，所以教師需要在高中數(shù)學教學中融入信息技術，通過這種方式將信息意識滲透給學生，從而更好地培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，為學生的長遠發(fā)展奠基。

（二）數(shù)學課程改革的必然要求

新課程改革標準中有相應的要求和規(guī)定，要求學校和教師加強現(xiàn)代信息技術資源的建設，鼓勵教師積極開發(fā)與高中數(shù)學課改相關的數(shù)學教育信息技術平臺和軟件，收集高質(zhì)量的課件及影像資料，然后通過多媒體技術對案例進行研究等，這些都是教師在數(shù)學課程改革中需要高質(zhì)量落實的內(nèi)容。而且課程改革過程中教師要豐富教學資源、創(chuàng)新教學方法和模式，進而激發(fā)學生數(shù)學學習和探究的興趣，引導學生進行有效的自主學習，信息技術的利用可以在一定程度上減低知識的理解難度，增添課程學習的趣味性，營造適宜的課堂氛圍，優(yōu)化課堂時間配置，這些都可以助力教師構建高效數(shù)學課堂，進而推動高中數(shù)學課程改革進度。[1]

二、信息技術在高中數(shù)學教學中的應用現(xiàn)狀

（一）信息技術應用兩極化

隨著教育信息化行動計劃的不斷深入落實，越來越多的教師將信息技術應用于數(shù)學教學中，這在很大程度上優(yōu)化了整個教育大環(huán)境，但是不可否認的是傳統(tǒng)應試教育所產(chǎn)生的影響并不是可以輕易消除的，所以在數(shù)學教學中應用信息技術的時候會出現(xiàn)兩種較為極端的現(xiàn)象：一種是教師習慣傳統(tǒng)教學中的板書書寫，或者因為教師不具備基礎信息能力而不使用信息技術進行教學，這種現(xiàn)象就使得信息技術很難在數(shù)學教學中發(fā)揮作用；另一種就是教師過于依賴信息技術，所有教學內(nèi)容都通過多媒體PPT 進行展示，反而忽略了與學生之間的有效互動，這也與信息化教學的初衷背道而馳。

（二）信息技術使用單一

信息技術使用單一是現(xiàn)階段高中數(shù)學教學中的一個明顯問題，大多數(shù)教師在利用信息技術進行教學時都是統(tǒng)一使用多媒體技術，其他信息技術的使用率非常低。多媒體技術多用于教師課堂教學，而微課、計算機技術、人工智能等則可以應用于預習、復習、練習、自主學習等環(huán)節(jié)，但是從整體教學現(xiàn)狀來看，教師對信息化教學的認知還是不夠全面，只有少部分教師可以將不同信息技術融合應用于不同的教學環(huán)節(jié)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因還是教師的信息素養(yǎng)不足，教師不具備合理分析和使用信息技術的能力，也就使得高中數(shù)學教學中，信息化教育的落實和普及還有很長的路要走。[2]

（三）教學精準度有待提升

信息技術的包容量非常大，這既是優(yōu)勢也是弊端。何為優(yōu)勢？多媒體、微課平臺、人工智能以及大數(shù)據(jù)等信息技術可以實現(xiàn)對數(shù)學知識的全方位展示，數(shù)字、符號、圖形、關系等都能直觀體現(xiàn)，但是也因為信息技術強大的包容量使得很多教師將所有教學內(nèi)容與資源都通過信息技術展示，這就使得很多學生在學習過程中無法把握學習重點，學生對多樣化的知識進行篩選和分別，一來會降低學習效率，二來會增加學生對知識的理解難度。所以教師在利用信息技術進行數(shù)學教學時應提升教學的精準度，給學生提供更加清晰的學習方向，從而提升課堂教學效率。

三、信息技術在高中數(shù)學教學中的應用途徑

（一）提升預習質(zhì)量

預習是教學的初始環(huán)節(jié)，是提升教學效率的一個重要環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)高中數(shù)學教學中，學生和教師并不重視預習，學生沒有準確的預習方向和規(guī)劃，教師則無法對學生的預習情況進行輔導和監(jiān)督，所以學生的預習效率并不高，這也在無形之中加大了課堂教學的壓力。而信息技術的利用可以有效改善這一問題，教師可以借助信息技術實現(xiàn)對學生的跨空間指導與監(jiān)督，讓學生在教師的引導下有目的地開展自主預習。比如在學習人教A 版高二年級上冊《概率》的時候，教師可以利用微課信息技術平臺幫助學生繪制一個思維導圖框架，按照教材內(nèi)容分為隨機事件的概率、古典概型、幾何概型，讓學生先結合教材內(nèi)容預習隨機事件的概率，同時給學生制定明確的學習目標：“了解必然事件、不可能事件、隨機事件的概念，理解頻率的穩(wěn)定性以及概率的統(tǒng)計定義。”學生在目標的引導下可以準確把握預習的重點，并根據(jù)目標對教材內(nèi)容進行探索，這個過程就可以對思維導圖進行填充和完善。學生在微課平臺上填充思維導圖的過程就是教師對學生預習情況進行了解和監(jiān)督的過程，這也能為教師的課堂教學提供方向和參考數(shù)據(jù)。

（二）數(shù)學知識抽象轉化為具象

數(shù)學知識內(nèi)容繁多，數(shù)學概念、數(shù)字關系、符號等都具有較強的抽象性特征，所以學習數(shù)學對學生的思維能力和思維品質(zhì)有較高的要求，但是學生作為獨立的個體，每個人的理解能力、思維能力都不相同，有些學生在面對抽象性和邏輯性較強的知識時會受自身理解能力限制而產(chǎn)生學習壓力，很多學生也受思維能力影響不能靈活地進行數(shù)形結合學習。而信息技術則可以將抽象的知識形象化，并將數(shù)形轉換的過程和其中的數(shù)學關系直觀地展示出來，這樣學生的學習壓力和理解難度就會降低，學生的學習效率自然隨之提升。[3]比如在學習人教A 版高二年級《二項式定理》的時候，學生需要學會簡單應用二項式定理，區(qū)分二項式系數(shù)與項的系數(shù)，還要著重攻克二項式定理中單項式的系數(shù)，教師可以利用多媒體將“楊輝三角”直接展示給學生，通過不同色彩的標注以及對應的關系說明讓學生可以結合圖形進行快速學習。

（三）高效課堂促進學生掌握知識難點

高效率的數(shù)學課堂在于學生可以掌握和理解課堂知識中的難點和重點，并通過自主延伸學習將所有知識融會貫通。傳統(tǒng)應試教學課堂中教師都是通過語言強調(diào)來告訴學生哪些知識是重點掌握的，學生被動接受、被動記憶、被動練習，課堂的有效互動并不多，學生的學習效率也就不高。而針對這種情況，教師可以有效利用信息技術來改善。首先，教師可以利用多媒體來突出難重點知識的教學，為學生創(chuàng)設學習情境，引導學生開展有效的自主探究。其次，教師還可以結合課堂教學效果對難重點知識進行視頻教學記錄，然后上傳至微課信息技術平臺或者自媒體平臺的專用賬號中，以此來達到輔助教學的目的。比如，在學習人教A 版高二年級《一元線性回歸模型及其應用》的時候，教學重點是讓學生學會從殘差分析、相關指數(shù)角度探討回歸模型的擬合效果，同時學會建立回歸模型的基本步驟，教學難點是讓學生了解評價回歸效果的兩個統(tǒng)計量：相關指數(shù)、殘差以及殘差平方和。教師可以針對這三點內(nèi)容分別錄制三個教學解析視頻，讓學生可以在家自主復習的過程中也有教師的指導，從而提升學生的復習和學習效率。

四、利用信息技術開展高中數(shù)學教學的有效策略

（一）構建教學資源庫

教育要與時俱進，高中數(shù)學教學需要不斷地進步，教師也需要不斷地進行教研，這個過程中教師需要大量的參考資料和數(shù)據(jù)信息。另外，數(shù)學知識龐雜，不管是教學方案的設計、教學情境的設置，還是作業(yè)練習的布置，都需要大量的教學資源支持。信息技術的利用給教師提供了良好的渠道和平臺，這是教師優(yōu)化數(shù)學教學的重要準備工作，學校和教師需要構建一個儲藏豐富、種類多元的線上教學資源庫，并通過各種信息技術平臺和渠道中的教育資源共享來不斷充實和更新教學資源庫中的內(nèi)容。首先，教師需要根據(jù)教材中教學大綱的順序和內(nèi)容將教學資源庫劃分為不同的板塊。其次，在這些板塊中細分出教案資源、錯題資源、作業(yè)資源、情境資源、教研資料等。最后，教師需要定期對這些資源數(shù)據(jù)進行篩選和更新，確保教學資源庫中的內(nèi)容始終滿足教學雙方的需求。另外，教師要多渠道開發(fā)教育資源，一方面加強對生活的觀察，提取生活中的情境或事件；另一方面要多關注一些博主、自媒體主播賬號、微課精英教師動態(tài)等，將這些高品質(zhì)的線上資源進行整合分類，讓其成為教學資源庫新鮮血液注入的主渠道。

（二）線上與線下教學結合

信息技術對教學工作的助力不容忽視，將信息化教學發(fā)展成為教學常態(tài)也是現(xiàn)代教育的一個目標，但是這并不意味著信息化教育可以完全取代傳統(tǒng)教育。首先傳統(tǒng)教育并不是沒有可取之處，學校和教師在接受信息化教育的同時要做的是對傳統(tǒng)教育取其精華去其糟粕，利用信息技術彌補傳統(tǒng)教育的不足。其次，不管是教師還是學生大多都已經(jīng)習慣于傳統(tǒng)教學模式，信息化教育需要較長的時間來過渡，所以教師需要將線上與線下教育結合起來，給學生適應的時間。最后，數(shù)學教學是理論與實踐結合的教學課程，高中數(shù)學的教學目的是學生可以利用所學知識解決實際問題，要具備數(shù)學思維，可以透過現(xiàn)象看本質(zhì)，將知識有效進行遷移。所以教師需要利用線上信息技術的高效率理論教學與線下實踐教學相結合來幫助學生將所學知識融會貫通，學以致用。[4]

比如在學習人教A 版高二年級上冊《統(tǒng)計》的時候，教師可以先將教學內(nèi)容（簡單的隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣）、學習目標（可以提取生活事件中有價值的統(tǒng)計問題、理解隨機抽樣的重要性和必要性、理解樣本的代表性）、教學順序以及課堂教學方案中的部分內(nèi)容通過微課平臺傳達給學生，讓學生可以有目標地開展自主預習，理解掌握一些基礎知識，為課堂學習奠定基礎。教師則需要在課堂教學中拋出案例和學習任務，讓學生以小組合作的形式進行自主探究學習，最后根據(jù)學生的學習狀況對教學難重點進行解析。另外，教師也可以給學生布置實踐觀察任務作為課后作業(yè)來鞏固學生的理論基礎。

（三）提升教師信息素養(yǎng)

教師是使用信息技術的主體之一，也是教育信息化的主要落實者，更是為學生滲透信息意識和信息技能的主要執(zhí)行人，這些都需要教師具備較高的信息素養(yǎng)支持。而信息化社會的發(fā)展和科學技術的發(fā)展都使得各種應用于教育領域的信息技術不斷升級和更新，所以學校必須要不斷提升教師的信息素養(yǎng)，制定完整的培訓計劃，給教師足夠的學習平臺和資源支持，確保教師始終在進步。首先，學校要定期組織教師進行不同信息技術的使用技能培訓，讓教師可以充分了解各種信息技術，并將其充分利用于教學過程中，從而充分發(fā)揮信息技術的教學價值。其次，學校要定期組織教師團隊進行聽課學習、教研反思及改進等工作，讓教師可以在教學實踐中分享經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)問題，進而優(yōu)化信息技術在高中數(shù)學教學中的應用效率。最后，教師要具備自我學習意識，可以主動從互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)資源和平臺中獲取自身需要的養(yǎng)分，從而促進自身不斷進步，在使用信息技術時更加游刃有余。

結語

總而言之，教育信息化是現(xiàn)代教育的主流發(fā)展趨勢，信息技術在教育教學領域的優(yōu)勢被廣大教育工作者所認可，教師可以利用信息技術激發(fā)學生數(shù)學學習的熱情，指明預習方向，將抽象的數(shù)學知識簡單化，助力學生突破學習的難重點知識，并與實踐教學活動形成相輔相成之勢來提升培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的效率，而這些需要教師構建線上教學資源庫給予基礎支撐，也需要學校提升教師的信息素養(yǎng)給予核心支持，如此才能確保信息技術在高中數(shù)學教學中的有效利用，讓信息技術成為構建高效數(shù)學課堂的助力。