信息技術(shù)在高中數(shù)學教學中的運用與研究

牟克紅

（甘肅省永登縣職業(yè)中等專業(yè)學校，甘肅永登 730300）

信息技術(shù)在高中數(shù)學教學中的運用由來已久，但是在過去很長一段時間里，運用層級不高，多作為教師備課、展示教材知識、布置練習作業(yè)的媒介。一些家長也認為信息技術(shù)會占據(jù)學生的時間與精力，存在玩物喪志的風險，導致信息技術(shù)的教育教學價值無法體現(xiàn)出來。隨著減負增效改革要求的深入推進，高中數(shù)學新課標明確要求教師要加強運用信息技術(shù)，以推動課堂教學的變革。高中數(shù)學教師要充分認識到信息技術(shù)的教學價值，在課堂教學中積極應用，以推動學科教學發(fā)展。

一、高中數(shù)學教學運用信息技術(shù)的作用

（一）有助于學生學習熱情化

高中數(shù)學知識理論性強、體量巨大、難度較高，是很多學生的短板科目。學生在學習數(shù)學知識的時候，普遍感覺枯燥乏味，只能疲于應付，毫無學習興趣可言。存在這一問題的原因包括兩個方面：一是教師的教學過程比較單調(diào)，二是知識本身不夠靈活生動。而借助信息技術(shù)開展教學活動，一方面可以給教師創(chuàng)造更多樣的教學方法，創(chuàng)造更豐富的教學過程，師生、生生之間的互動變得更多、更容易；另一方面讓知識變得靈動起來，更直觀、更形象。這樣學生更愿意參與到教師的教學互動中，能感受到數(shù)學知識具有很強的趣味性和實用性。教師還可以創(chuàng)設(shè)信息化教學情境，以放松學生緊張的學習心理，打造積極和諧的教學氛圍。這樣數(shù)學課堂不再死氣沉沉，而是充滿活力，學生很容易被氛圍影響，進而產(chǎn)生很高的學習熱情。

（二）有助于教師教學多樣化

傳統(tǒng)教學模式下，高中數(shù)學教師多以照本宣科和題海戰(zhàn)術(shù)為主，教學方法單一呆板，教學過程波瀾不驚。還有的教師對于新技術(shù)、新教具持排斥態(tài)度，認為高中數(shù)學課堂教學本就緊張，學生的注意力不應該被其他元素分散。而在信息技術(shù)的助力下，教學形式更加多樣化，包括開展線上教學，遠程解答學生疑惑，幫助學生繼續(xù)學習和探究；開展互動教學，通過交互式電子白板，讓師生之間、學生之間的交流互動更加便捷，能實現(xiàn)數(shù)學思維的碰撞，解題技巧的優(yōu)化；開展實驗教學，以信息技術(shù)及軟件為基礎(chǔ)，將一些無法在實驗室完成的實驗通過計算機模擬出來，讓學生對數(shù)學知識有直觀認識，降低學習難度。在信息技術(shù)助力下，高中數(shù)學課堂教學方法、模式有了很大的創(chuàng)新，需要教師結(jié)合教學需要，立足信息技術(shù)特點，以更多樣的教學形式去實現(xiàn)更高效的教學成果。

（三）有助于數(shù)學知識具象化

高中數(shù)學知識以抽象、理論、數(shù)字化為主，導致學生在大腦中無法建立相關(guān)知識點的模型，更多的是依靠反復練習、反復記憶來掌握知識點，這也使得學生學習效率非常低。而在信息技術(shù)的助力下，教師可以將抽象的數(shù)學知識具體形象地展示出來，促使學生直接感受數(shù)學理論知識的具體形態(tài)，并且能將這些形態(tài)印記在自己的大腦中，形成具體客觀的認知。這無論對于學生理解數(shù)學知識，還是整個數(shù)學知識架構(gòu)的建立都具有積極的意義，以此幫助學生更好地理解和消化知識。同時，高中數(shù)學知識具有很強的邏輯性，需要學生具備一定的邏輯思維素質(zhì)，這對于高中生來說具有一定的挑戰(zhàn)性。而借助信息技術(shù)中的搜索、分析、編輯等功能，教師可以將抽象的邏輯關(guān)系以具體的圖文形式直接呈現(xiàn)出來，推動學生將思維中的邏輯關(guān)系圖與信息技術(shù)呈現(xiàn)出的邏輯關(guān)系圖進行對比，進而不斷完善和發(fā)展學生的學科思維。

二、信息技術(shù)融入高中數(shù)學課堂教學的有效策略

（一）借助信息技術(shù)重構(gòu)教學板塊，讓課堂教學更科學

高中數(shù)學知識體量巨大，如果對知識不進行重組加工，會讓學生在學習的時候感覺到知識雜亂無章，無法建立完整的知識體系。為此，高中數(shù)學教師要按照新課標的板塊化、單元化教學要求，借助信息技術(shù)重構(gòu)教學板塊，將相似、相關(guān)的知識點梳理出來，并將其作為一個獨立的教學板塊，以此提高教學的有效性。在新學期開始的時候，教師需要梳理出教材中哪些知識點存在關(guān)聯(lián)，尤其是分布在不同單元中的相關(guān)知識點，要能借助信息技術(shù)將其摘抄、編排在一起。在教學過程中，教師通過適當?shù)难由炫c拓展將板塊內(nèi)知識點串聯(lián)起來，避免了知識的碎片化，幫助學生建立了完整的知識體系。

以必修3 教材中的“統(tǒng)計”和“概率”這兩個章節(jié)為例，它們之間具有一定的聯(lián)系，在應用層面具有相通之處，比如統(tǒng)計是概率的基礎(chǔ)，概率是統(tǒng)計的延伸應用。針對這一情況，教師可以借助信息技術(shù)將兩個章節(jié)中相關(guān)內(nèi)容以表格的形式梳理出來，并將知識點之間的聯(lián)系進行橫向的串聯(lián)，以此構(gòu)建了一個相對完整的教學板塊。在教學過程中，教師可以借助多媒體展示課件，讓學生系統(tǒng)地學習和應用這兩章內(nèi)容，逐步形成比較完整的知識體系。

教學板塊的劃分是高效教學的基礎(chǔ)。為了科學、明了地梳理教學板塊，教師可以借助信息技術(shù)實現(xiàn)對教學板塊的有效重構(gòu)，并且能夠直接、及時地展示在學生面前，實現(xiàn)教學的精準性與高效性。

（二）借助信息技術(shù)解剖難點知識，讓課堂教學更高效

在高中數(shù)學學科中有很多難點知識影響著教學進度，關(guān)系著學生學科知識架構(gòu)的建立，決定著學生學習成效的高低，所以帶領(lǐng)學生解決難點知識是教師教學的重要目標。解決難點知識的有效方法之一就是借助信息技術(shù)具有的直觀化展示、形象化演變、分布式剖析等優(yōu)點，將抽象的難點知識直觀化呈現(xiàn)出來，將難點知識的推導過程形象化羅列出來，能采取逐步分解的形式幫助學生由易到難、由表及里的理解。這樣學生就能循序漸進地深層次理解教材中的難點知識。

例如，“三角函數(shù)”這一章節(jié)涉及的難點知識是“正弦、余弦函數(shù)圖像變換”。如果教師只是照本宣科、強化練習，學生就難以理解和記憶圖像變換的具體規(guī)律，不能準確區(qū)分出正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的不同。針對這一情況，教師可以借助幾何畫板直觀展示正弦函數(shù)、余弦函數(shù)圖像變換的軌跡，引導學生直觀地把握變化的特點。如對于正弦函數(shù)y=Asin（ωx+φ），需要將其圖像變成一個正弦函數(shù)y=sinx 的圖像。針對這一問題，教師可以借助幾何畫板將兩個函數(shù)的圖像進行轉(zhuǎn)變，引導學生仔細觀察，進而幫助學生很好地理解A、ω、φ 的意義。在看過動態(tài)視頻之后，學生不僅會對知識有較好的理解，還會在大腦中強化對這一難點知識的理解和記憶，以此深度學習和有效理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)圖像的變化規(guī)律和特點。

高中數(shù)學教師在借助信息技術(shù)解剖難點知識的時候，要鼓勵學生發(fā)表自己的意見，并且鼓勵學生嘗試著利用信息技術(shù)去驗證自己的思考和假設(shè)，這個過程是學生內(nèi)化難點知識的關(guān)鍵舉措。

（三）借助信息技術(shù)推動互動交流，讓課堂教學更積極

有效互動是實現(xiàn)高質(zhì)量課堂教學的關(guān)鍵。高中數(shù)學知識體量大、教學難點多、學科思維要求高，需要師生、生生有效互動，促使學生在互動中開拓數(shù)學思維，在交流中豐富解題方法。而便于互動交流是信息技術(shù)的最大特點，如交互式電子白板、在線技術(shù)、智能終端等現(xiàn)代信息技術(shù)能夠提升互動效果。為此，高中數(shù)學教師要引導學生利用信息技術(shù)將自己在數(shù)學知識學習過程中的所思所獲、所想所得及時與教師、同學交流。與此同時，學生有了互動交流的渠道，能夠積極主動地學習知識、交流想法。

例如，在講解新知識的時候，教師可以借助信息技術(shù)實現(xiàn)與學生的全流程交流互動，以激活教學氛圍。在預習環(huán)節(jié)，教師可以將準備好的預習問題通過網(wǎng)絡(luò)提供給學生，并要求學生在課前完成預習任務。學生在預習過程中需要將自己不理解的知識通過在線技術(shù)及時反饋給教師，而教師需要針對學生的反饋及時優(yōu)化教學計劃，保證課堂教學的針對性。在課堂教學中，教師可以設(shè)計一些分層作業(yè)，在合適的時間節(jié)點將分層作業(yè)通過交互式電子白板布置給學生，學生結(jié)合自己的學習情況去選擇合適層級的作業(yè)。教師可以通過交互式電子白板及時了解學生的做題情況，把握學生的解題思路，與學生點對點交流和引導，保證精準化引導和教學。在課后，教師可以布置一些拓展延伸學習內(nèi)容，并上傳到班級學習交流群中，學生查收之后去完成，并將完成結(jié)果提交到線上平臺中。在信息技術(shù)的助力下，整個教學過程實現(xiàn)了師生有效互動與交流，提高了教學全流程的效能。同時，借助信息技術(shù)，教師能夠理清學生的學習需求，解答學生的學習困惑，這也是信息技術(shù)助推師生、生生交流的一種具體體現(xiàn)。

（四）借助信息技術(shù)具象抽象知識，讓課堂教學更直觀

正如前文所述，高中數(shù)學學科知識的最大特點是抽象性較高，理論性較強，很多知識點學生無法在大腦中產(chǎn)生具體的聯(lián)想。為此，教師要借助信息技術(shù)將抽象的數(shù)學知識具象化，針對函數(shù)、不等式、復數(shù)等抽象程度較高的知識點，構(gòu)建數(shù)學模型，這樣學生就能簡化數(shù)學理論，強化數(shù)學認知。對于教材中幾何類的知識點，教師要能借助信息技術(shù)將立體圖形動態(tài)展示在大屏幕上，帶給學生更直觀的感受，并且在學生大腦中建立起立體圖形的模型，以此實現(xiàn)學生空間思維的形成與發(fā)展。對于教材中數(shù)字類的知識點，教師要能借助信息技術(shù)將它們抽象成具體的圖形、坐標、表格等可以直接認知的形式，幫助學生認識和理解抽象數(shù)學思維的具體體現(xiàn)，這樣學生不僅可以更加直觀地學習數(shù)學知識，更能培養(yǎng)好學科核心素養(yǎng)。

例如，“函數(shù)的應用”這一章節(jié)涉及“二分法求方程的近似解”知識點，這個知識點非常抽象，無法直觀地展示出來，需要學生借助學科思維去理解。傳統(tǒng)教學多要求學生死記硬背步驟，導致學生不能深入理解。為解決這一問題，教師可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)設(shè)計一個動畫視頻并向?qū)W生直觀展示步驟的演變過程，將確定區(qū)間、區(qū)間中心、精確度判斷三個知識點系統(tǒng)性地展示出來，讓學生深刻了解這個知識點的內(nèi)涵。借助信息技術(shù)開展教學活動幫助學生理順了思考的路徑，形成了數(shù)學思維。同時，在觀看動畫視頻的過程中，學生的學習熱情變得更加高漲。

高中數(shù)學教師在具象化處理理論化數(shù)學知識的時候，要保證具象之后的結(jié)果符合高中生的認知能力和生活經(jīng)驗，并且可以幫助學生在具象化的結(jié)果中深入思考和理解其中的數(shù)學知識、培養(yǎng)數(shù)學思維。

（五）借助信息技術(shù)設(shè)計微課資源，讓課堂教學更高效

整個高中數(shù)學學科知識體量比較大，每一個學生都存在不同的學習難點與重點，尤其是在課后復習鞏固階段，會遇到不同的問題。針對這一情況，教師需要借助信息技術(shù)去設(shè)計微課，并在學生遇到難以理解知識點的時候引導學生及時查看微課，進而實現(xiàn)精準化鞏固提升，提高課堂教學的效率。一般而言，教師可以將自己的上課視頻按照知識點的不同編輯成微課，然后上傳到班級學習交流群中。

例如，對于“空間幾何體”這一章內(nèi)容，教師可以將關(guān)鍵知識點的講解過程錄制成視頻，然后結(jié)合不同的知識點將整個視頻分成幾個小視頻。為了幫助學生突破自己的知識盲區(qū)，教師要對微課內(nèi)容進行適當?shù)恼{(diào)整，包括延伸講解、插入作業(yè)任務等內(nèi)容，這能夠保證微課資源的完整性，也能夠幫助學生在小微課中收獲大量知識。如本章節(jié)微課主要分為多面體、旋轉(zhuǎn)體、棱柱等概念的理解、空間幾何體結(jié)構(gòu)特征的比較、空間思維的形成等，這樣學生就能結(jié)合自己的學習情況精準選擇微課資源。

同時，高中數(shù)學教師可借助信息技術(shù)將重點知識制作成微課，并上傳到在線學習平臺，助力學生實現(xiàn)精準學習。這樣學生不僅可以通過微課學習知識，還可以在課后借助微課進行知識的鞏固與提升。

三、結(jié)語

綜上所述，高中數(shù)學知識量大、難度高、思維性強，需要教師借助信息技術(shù)資源來梳理知識體系、剖解難點知識、直觀展示數(shù)學思維過程，讓學生高效地學習數(shù)學知識，并且能培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)。在具體的教學實踐中，教師要能借助信息技術(shù)重構(gòu)教學板塊，讓課堂教學更科學；解剖難點知識，讓課堂教學更高效；推動互動交流，讓課堂教學更積極；具象演示知識，讓課堂教學更直觀；設(shè)計微課資源，讓課堂教學更高效。以此幫助教師創(chuàng)新教學方法，幫助學生學深數(shù)學知識，并培養(yǎng)學生數(shù)學思維、空間觀念、邏輯推理能力等學科關(guān)鍵能力和核心素質(zhì)。