信息化教學(xué)與高中數(shù)學(xué)的理論重構(gòu)

趙金花

（海東市第一中學(xué) 青海 海東 810600）

引言

學(xué)科核心素養(yǎng)維度下的數(shù)學(xué)信息化教學(xué),是“新課標(biāo)”對(duì)高中數(shù)學(xué)學(xué)科的信息化教學(xué)提出的要求。可以說(shuō),信息化教學(xué)以信息技術(shù)為載體,為教育行業(yè)的發(fā)展注入活力的同時(shí),教育工作者挖掘科技價(jià)值使其服務(wù)于素質(zhì)教育,也成為貫徹核心素養(yǎng)理念的落腳點(diǎn)。

1.高中數(shù)學(xué)信息化教學(xué)理論重構(gòu)的必要性

1.1 依據(jù)新型建構(gòu)主義理論的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)重構(gòu)

借助信息化背景下形成的新型建構(gòu)主義理論中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容智能匹配最佳的高中數(shù)學(xué)教學(xué)方案，符合學(xué)生成長(zhǎng)智力的教學(xué)。教學(xué)中教師發(fā)揮信息化教學(xué)方案的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)化信息資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，以確保學(xué)生對(duì)知識(shí)的提前預(yù)設(shè)；課中利用多媒體進(jìn)行教學(xué)演示，以節(jié)省課堂低效時(shí)間；課后布置智能解答題目，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容的鞏固。有效的信息化教學(xué)課堂模式可以為一線數(shù)學(xué)教師提供最正確、有效的“數(shù)學(xué)思想”“數(shù)學(xué)觀念”和方法的指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)和大幅提升高中數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

1.2 信息化教學(xué)便于思維教學(xué)開(kāi)展

利用信息技術(shù)開(kāi)展一系列的實(shí)驗(yàn)探究，層層遞進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維方式的一步步跨越，迫使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握提升一個(gè)層次。如：在概率定義教學(xué)中，借助信息技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要學(xué)生分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，遇到個(gè)別不合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除操作，從而把握相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的本質(zhì)，從而理解概率的定義，整個(gè)信息技術(shù)融合下的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，全方位地訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新思維、人文思維、理性思維、邏輯思維。

1.3 信息化教學(xué)有利于開(kāi)展教學(xué)反饋

采用受教育者的信息反饋來(lái)評(píng)價(jià)一節(jié)數(shù)學(xué)課堂的好壞是十分可取的；在課堂結(jié)束后，制作相關(guān)問(wèn)卷，采用問(wèn)卷星或智慧課堂形式下發(fā)相關(guān)測(cè)試卷，根據(jù)學(xué)生個(gè)人得分情況與全體得分、班級(jí)均分進(jìn)行對(duì)比，可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化指導(dǎo)；根據(jù)全體學(xué)生作答情況，可以把握學(xué)生薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)調(diào)整后續(xù)教學(xué)方案。

2.傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 學(xué)情復(fù)雜，課前設(shè)計(jì)課堂難度大

在經(jīng)歷初中的學(xué)習(xí)以后，學(xué)生從各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)或縣城集聚到一起，有公辦學(xué)校，有民辦學(xué)校，各位學(xué)生的眼界與見(jiàn)識(shí)也有不同，學(xué)生思考問(wèn)題的角度多有不同；鄉(xiāng)村學(xué)生與信息基礎(chǔ)設(shè)備接觸少，信息終端使用有一定的難度，難以適應(yīng)信息化教學(xué)的操作；而且，電子產(chǎn)品會(huì)對(duì)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)產(chǎn)生消極的影響。綜上所述，在數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)了解、分析、把控，這些要素強(qiáng)調(diào)施教者須增強(qiáng)掌控學(xué)情能力。

2.2 硬件設(shè)施不齊全，難以全校共享推廣

高中數(shù)學(xué)課程目標(biāo)強(qiáng)調(diào)“四基四能”，在發(fā)展高中生數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵能力，無(wú)法回避的需求應(yīng)用軟件、互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行輔助；但是信息化手段的展開(kāi)，硬件設(shè)備是必需的基礎(chǔ)保障，沒(méi)有硬件的支持無(wú)法支撐軟件的實(shí)施。進(jìn)入新時(shí)代以來(lái)，校園整體基礎(chǔ)設(shè)備維護(hù)在各級(jí)教育主管機(jī)構(gòu)支持下，有了翻天覆地的變化；采用了希沃交互式電子白板，投影儀，智慧一體機(jī)等一系列課堂信息裝備。然而，學(xué)生端這方面卻有點(diǎn)跟不上，沒(méi)有智慧平板、電腦等儀器，無(wú)法支持智慧課堂，翻轉(zhuǎn)課堂、互動(dòng)課堂建設(shè)；Wi-Fi與全校共享教育資源庫(kù)建設(shè)進(jìn)度也很緩慢。只有搭建起以校園網(wǎng)為載體的師生線上交流平臺(tái)，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)材料共享化、教學(xué)隨時(shí)化、互動(dòng)反饋及時(shí)化的良好效果。

3.信息化教學(xué)與高中數(shù)學(xué)的理論重構(gòu)

3.1 借助信息技術(shù)，進(jìn)行課堂導(dǎo)入

在新時(shí)期開(kāi)展的高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)，課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)就顯得尤為重要，高中數(shù)學(xué)教師可利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，根據(jù)學(xué)生的性格特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)具有趣味性的課程導(dǎo)入，在正式授課開(kāi)始前就抓住學(xué)生的注意力，并利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)圖文結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生播放和展示與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的影音，調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更好、更快地進(jìn)入課堂、融入課堂，從而在提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，為學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。例如，在教學(xué)“函數(shù)的應(yīng)用”這一章節(jié)時(shí)，由于本章節(jié)需要學(xué)生掌握函數(shù)的具體應(yīng)用策略，理解函數(shù)與實(shí)際生活的息息相關(guān)性。為此，教師可以在課堂的開(kāi)始，先去利用信息技術(shù)的媒體情境給學(xué)生舉例?！耙蛔髽驒M跨在寬度為20米的水面上，兩端分別距離水面為5米，大橋呈現(xiàn)一種拱形狀態(tài)。小明站在大橋的最高處，以俯角為30°的視角，看到了高度為15米的指示牌位于河畔。那么如何去計(jì)算出大橋的實(shí)際高度？”通過(guò)這一道題目，學(xué)生就能夠理解函數(shù)與實(shí)際生活的息息相關(guān)性。學(xué)生會(huì)先去回顧自己所學(xué)過(guò)的函數(shù)知識(shí)，然后發(fā)現(xiàn)“大橋的最高處應(yīng)當(dāng)位于水面的正中央，因此橋面的最高點(diǎn)為（20+2×5）÷2＝15m，所以說(shuō)15米處是大橋的最高點(diǎn)。那么以俯角為30°所看到的指示牌，應(yīng)當(dāng)是大橋經(jīng)過(guò)的一點(diǎn)（5，15）”假設(shè)橋面的函數(shù)關(guān)系為y=a（x-15）2+b，代入橋上的兩點(diǎn)（30，0）、（5，15）就能夠得出a=-0.2，b=45。所以最終其大橋的方程式可以寫(xiě)成y=-0.2（x-15）2+45，大橋的最高點(diǎn)為45米。通過(guò)這樣的內(nèi)容，能夠使得高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更加具體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 利用信息技術(shù)講解知識(shí)重難點(diǎn)

數(shù)學(xué)教材中涉及數(shù)量與空間的數(shù)學(xué)知識(shí)比較多，在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師僅以口頭形式向高中生講解數(shù)學(xué)知識(shí)，會(huì)使學(xué)生難以理解內(nèi)在的數(shù)量關(guān)系。此時(shí)，教師可以利用信息技術(shù)，將相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)以具象的形式展示給高中生，將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化，從而有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。例如，在講解“三角函數(shù)”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，有些高中生對(duì)三角函數(shù)的性質(zhì)以及圖像理解起來(lái)有一定的難度，還有的高中生理解得不到位。如對(duì)三角函數(shù)的圖像以及周期的相關(guān)變化，多數(shù)高中生很難將其有效掌握，因?yàn)檫@些知識(shí)較為抽象，理解起來(lái)有一定的難度。此時(shí)，教師可以應(yīng)用信息技術(shù)，使這些抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化，這樣高中生理解起來(lái)會(huì)比較直觀。同時(shí)，教師在制作教學(xué)課件的時(shí)候，也可對(duì)三角函數(shù)的圖像進(jìn)行處理，如將細(xì)節(jié)部分放大，使高中生能對(duì)三角函數(shù)的圖像觀察得更仔細(xì)；也可以將三角函數(shù)圖像變化的速度調(diào)慢，有助于高中生理解三角函數(shù)圖像變化的軌跡。此外，高中生也可反復(fù)觀看教學(xué)視頻，全面掌握教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)這種形式，高中生可將數(shù)學(xué)教學(xué)中的重難點(diǎn)知識(shí)理解清楚，同時(shí)教師也可有效把控教學(xué)的節(jié)奏。當(dāng)高中生遇到難以理解的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，教師可以暫停演示課件，第一時(shí)間向高中生講解，使數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性顯著提升。

3.3 借助微課工具，推動(dòng)學(xué)生自學(xué)

學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)是現(xiàn)階段教師進(jìn)行教學(xué)研究的重要內(nèi)容，教師在教學(xué)實(shí)際中需要將學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)作為教學(xué)目標(biāo)，并結(jié)合自己的教學(xué)設(shè)計(jì)作出研究。高中學(xué)生已經(jīng)具備較強(qiáng)的認(rèn)知能力，為了促使學(xué)生提升自主學(xué)習(xí)能力，教師可借助信息化手段，通過(guò)將課堂教學(xué)案例、教學(xué)視頻等上傳到班級(jí)學(xué)習(xí)群、學(xué)習(xí)網(wǎng)站，讓學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)這種方式培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，以此確保后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的有效性和針對(duì)性。例如，在進(jìn)行“向量”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)時(shí)，教師就可以結(jié)合向量?jī)?nèi)容進(jìn)行研究，就相關(guān)微課件的制作進(jìn)行分析。在教學(xué)實(shí)際中，教師需要利用課前時(shí)間整合檢索的教學(xué)資源進(jìn)行微課件的制作。在用于學(xué)生預(yù)習(xí)的微課件中，教師除了展示相關(guān)的概念知識(shí)外，還需要提出引導(dǎo)性問(wèn)題，引領(lǐng)學(xué)生對(duì)本課的知識(shí)進(jìn)行自學(xué)。在本課中，教師可以設(shè)計(jì)諸如“向量是什么？”“你能總結(jié)出向量加法的規(guī)律嗎？”這樣的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。在用于學(xué)生課上小組合作學(xué)習(xí)的微課中，教師需要就本課的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行分解，圍繞其中的具體知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。如就“向量的加法”這一部分內(nèi)容，教師就需要設(shè)計(jì)以“向量的相加運(yùn)算過(guò)程展現(xiàn)”為主題的微課。在完成微課的制作后，教師就需要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將微課傳遞給學(xué)生。

3.4 拓展教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)闊學(xué)生的知識(shí)視野

作為一名新時(shí)期的高中數(shù)學(xué)教師也應(yīng)該具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的教學(xué)眼光，打破原有教學(xué)模式的局限性，利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)搜集與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的教學(xué)資源，使教學(xué)具有連貫性和可持續(xù)性，讓學(xué)生通過(guò)高中數(shù)學(xué)教學(xué)得到綜合能力的提高，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。例如，在引導(dǎo)學(xué)生探究《等差數(shù)列》一課的問(wèn)題時(shí)，高中數(shù)學(xué)教師就可在學(xué)生掌握等差數(shù)列概念、特點(diǎn)以及通項(xiàng)公式的推導(dǎo)過(guò)程與思想方法等知識(shí)內(nèi)容后，利用微課為學(xué)生布置課后練習(xí)題，并在課后練習(xí)題中適當(dāng)?shù)厣婕耙欢ǖ牡缺葦?shù)列知識(shí)。并鼓勵(lì)學(xué)生在課后時(shí)間利用網(wǎng)絡(luò)檢索此類問(wèn)題的解決方法，從而促使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中結(jié)合等差數(shù)列通項(xiàng)公式的推導(dǎo)思想，對(duì)等比數(shù)列進(jìn)行推導(dǎo)。在此過(guò)程中，教師還可利用大數(shù)據(jù)為學(xué)生構(gòu)建課后學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，引發(fā)學(xué)生的思維碰撞。除此之外，教師還可將微課教學(xué)這一信息化教學(xué)技術(shù)運(yùn)用到課前預(yù)習(xí)和課后的總結(jié)當(dāng)中，借助網(wǎng)絡(luò)方便、快捷等教學(xué)優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生布置相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容和課后作業(yè)，從而在提高課程教學(xué)效率的同時(shí)幫助學(xué)生更好地完善知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，將信息技術(shù)應(yīng)用在數(shù)學(xué)教學(xué)中，能提升數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性，也能將枯燥的教學(xué)氛圍變得生動(dòng)有趣，高中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣也可有效提升。同時(shí)信息化技術(shù)的應(yīng)用，能讓高中生借助信息技術(shù)更好地進(jìn)行延伸性的自主學(xué)習(xí)，高中生的主觀意識(shí)也可得到強(qiáng)化，從而有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)的效果。