基于信息技術(shù)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式探討

肖玉帛

摘 要：隨著信息技術(shù)在社會(huì)生活中的日益普及，它的發(fā)展帶動(dòng)了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展。信息技術(shù)是一種認(rèn)知手段，它在幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力等方面起到了積極的作用。在教學(xué)過(guò)程中，正確、合理地運(yùn)用信息技術(shù)，對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和信息素質(zhì)都有很大幫助。針對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的作圖困難和作圖時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，文章著重探討了在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中使用信息科技產(chǎn)品的途徑，希望能與廣大的高中數(shù)學(xué)同仁在教學(xué)方法和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)上相互借鑒，共同促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué)；信息技術(shù)；教學(xué)模式

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，教育領(lǐng)域也在逐步實(shí)現(xiàn)信息化、智能化。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，基于信息技術(shù)的教學(xué)模式已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。在信息技術(shù)的環(huán)境下，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)很難滿足目前的教學(xué)需要，所以，提倡在課堂教學(xué)中多用一些信息化的工具來(lái)進(jìn)行教學(xué)，讓課堂教學(xué)更加優(yōu)化，讓課堂教學(xué)更加高效，進(jìn)而推動(dòng)教育的發(fā)展。在新的高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)下，要運(yùn)用有效的教學(xué)方法，建設(shè)一個(gè)高效率的數(shù)學(xué)課堂，把信息技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)中去，提升課堂的教學(xué)效果，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，運(yùn)用大量的教學(xué)資源，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)眼界，使他們有更好的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)[1]。信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、智能教學(xué)系統(tǒng)等。在實(shí)踐中，信息技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，這是一個(gè)值得高中數(shù)學(xué)同仁們思考的問(wèn)題。

一、信息技術(shù)在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用存在的問(wèn)題

（一）信息技術(shù)的使用存在形式主義

目前，在高中數(shù)學(xué)課堂上信息技術(shù)的應(yīng)用還存在一些不足。例如：在傳統(tǒng)課堂上過(guò)于強(qiáng)調(diào)聲音、文字、圖像的引入，讓課堂變成了一個(gè)電子知識(shí)的展示課堂，忽略了課本上的知識(shí)的滲透，很難讓信息技術(shù)的優(yōu)越性和真正的價(jià)值得到充分的發(fā)揮，這就導(dǎo)致了課堂教學(xué)存在著一些局限。我國(guó)高中教學(xué)中存在著信息技術(shù)使用“形式化”問(wèn)題，教學(xué)效果不夠理想，有待于進(jìn)一步完善。另外，信息技術(shù)在課堂上的運(yùn)用存在信息量大、速度快、跨度大的特點(diǎn)，一些學(xué)生的思想意識(shí)很難跟上信息技術(shù)的步伐，不能很好地把握課堂教學(xué)的節(jié)奏，這就不能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的感受，從而使他們的學(xué)習(xí)效果逐漸下降[2]。

（二）信息技術(shù)使用過(guò)程忽略學(xué)生主體地位

在高中數(shù)學(xué)教育中運(yùn)用信息技術(shù)最突出的問(wèn)題就是過(guò)于強(qiáng)調(diào)以教師為中心，將各種知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行滲透，忽略了學(xué)生在課堂上的主體地位。將信息技術(shù)運(yùn)用于課堂，其首要目標(biāo)就是創(chuàng)造一個(gè)廣闊型的教室，讓學(xué)生自己去探究，去完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，仍存在著“以教師為中心”，以提高學(xué)生的應(yīng)試能力、提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握程度為標(biāo)準(zhǔn)。

二、基于信息技術(shù)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)策略

（一）融合信息技術(shù)，發(fā)展直觀想象素養(yǎng)

通過(guò)幾何直覺(jué)，運(yùn)用空間想象去感受事物的形狀、變化，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用圖形去了解并解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，這種能力被稱(chēng)作“直覺(jué)想象力”。人類(lèi)對(duì)事物的理解，在“形”之前，在“數(shù)”之后。在《立體幾何初步》這一模塊快速學(xué)習(xí)過(guò)程中，許多學(xué)生都會(huì)遇到空間想象力不足的問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，物理模型的使用非常局限，并且許多模型不可拆分，不利于學(xué)生對(duì)幾何物體的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行觀察與分析。信息技術(shù)工具能為我們提供一個(gè)模擬3D空間的學(xué)習(xí)環(huán)境，協(xié)助學(xué)生了解立體圖形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并找出它們之間的基本位置關(guān)系，為掌握與了解立體圖形提供幾何直覺(jué)。在信息技術(shù)的輔助下，通過(guò)GGB、幾何畫(huà)板、網(wǎng)絡(luò)畫(huà)板等作圖軟件，將靜止的幾何圖形轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)的立體圖像，使學(xué)生能夠從多個(gè)方面進(jìn)行觀察，拓寬了學(xué)生的眼界，充分地體現(xiàn)幾何的直觀性。

比如：在學(xué)習(xí)空間幾何體的結(jié)構(gòu)特性時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法僅僅是將空間幾何體以示意圖的形式展現(xiàn)出來(lái)，但它最大的缺陷就是其本身是一個(gè)平面，要將其在腦海中形成一個(gè)三維的結(jié)構(gòu)，即使是真正的模型，也很難將幾何體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來(lái)。所以，可以在信息技術(shù)的幫助下，利用GGB等軟件來(lái)構(gòu)建幾何模型，通過(guò)空間變換、透視、切割等變化，讓學(xué)生對(duì)空間幾何體有一個(gè)直接的了解。同時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中，還可以對(duì)幾何體的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，從而在這個(gè)過(guò)程中，形成一個(gè)新的概念，解決教學(xué)中的困難。又如：在研究幾何體的外接球、內(nèi)切球等問(wèn)題時(shí)，運(yùn)用信息技術(shù)，讓學(xué)生了解各類(lèi)幾何體與它們的外接球、內(nèi)切球之間的位置關(guān)系，有助于學(xué)生建立起空間觀念，從而提高他們的直覺(jué)想象力。

（二）借助信息技術(shù)，突出學(xué)生主體地位

在新一輪的教育變革中，教育工作者角色已由單純的知識(shí)傳授者，變成了對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)與促進(jìn)的角色轉(zhuǎn)變。在高中數(shù)學(xué)課堂上，要運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，體現(xiàn)出學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生積極地參與到對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的探究與研究之中[3]。在課堂教學(xué)中，要充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等資源，營(yíng)造交互式、參與性的學(xué)習(xí)氛圍。比如：可以利用動(dòng)畫(huà)、仿真軟件或網(wǎng)上工具展示一些數(shù)學(xué)概念，讓學(xué)生對(duì)集合的類(lèi)別及其屬性有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。通過(guò)小組討論、角色扮演、問(wèn)題式學(xué)習(xí)等方式，使學(xué)生在實(shí)際操作中掌握并應(yīng)用關(guān)于集合的概念。通過(guò)這樣的活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思維和解決問(wèn)題的能力。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需要，利用學(xué)生的興趣點(diǎn)、社會(huì)媒體數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例對(duì)集合的概念進(jìn)行講解，讓學(xué)習(xí)的內(nèi)容更接近于學(xué)生的生活體驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，提出一種新的教育模式，即“以學(xué)生為主體”。比如：在講授“集合”這一內(nèi)容時(shí)，可讓學(xué)生利用號(hào)碼牌或網(wǎng)上工具對(duì)數(shù)字進(jìn)行歸類(lèi)、組織，并根據(jù)對(duì)集合的不同需求，將其選擇到對(duì)應(yīng)的集合中，加深對(duì)集合的各種性質(zhì)與運(yùn)算的了解。在此過(guò)程中，同學(xué)們不但了解集合的概念，而且也培養(yǎng)了他們的邏輯思維與分析能力。在充分展示學(xué)生主體地位的過(guò)程中，傳授者應(yīng)將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)容與概念進(jìn)行講解，使學(xué)生在提高學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，能夠更好地掌握良好的學(xué)習(xí)方法，從而提高他們的學(xué)習(xí)能力，使他們能夠在教室里獲得知識(shí)，加強(qiáng)他們的思維邏輯。

（三）應(yīng)用信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息采集和處理的能力變得越來(lái)越重要。統(tǒng)計(jì)學(xué)就是利用資料分析來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，它的核心是對(duì)資料的搜集與分析。在進(jìn)行資料分析時(shí)，若取樣量較大，資料繁雜、雜亂，則會(huì)造成工作負(fù)荷的增加，造成工作效率低下。而且，在教室里的時(shí)間非常有限，所以，在大多數(shù)情況下，傳統(tǒng)的教學(xué)方式都是省去了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的，從而不能提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理能力[4]。在當(dāng)今的信息時(shí)代，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用信息技術(shù)，可以使學(xué)生擺脫機(jī)械煩瑣的數(shù)據(jù)處理，將更多的注意力放在對(duì)統(tǒng)計(jì)的觀念與方法的掌握上。靈活使用電子表格等科技，可快速準(zhǔn)確地完成清單、繪圖、計(jì)算等資料處理。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)突出統(tǒng)計(jì)目的，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析意識(shí)；在教學(xué)過(guò)程中，要經(jīng)常提出適當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)問(wèn)題，激勵(lì)學(xué)生積極地搜集資料，并選用適當(dāng)?shù)能浖?lái)分析和處理資料。在條件允許的情況下，還可以為學(xué)生提供實(shí)際操作的機(jī)會(huì)，讓他們親身體驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析，同時(shí)利用信息技術(shù)來(lái)豐富他們的數(shù)據(jù)分析方式，使所學(xué)的知識(shí)能被應(yīng)用于實(shí)踐，而非停留在紙上。

比如：在學(xué)習(xí)總體取值規(guī)律時(shí)，可以事先給出教材中有關(guān)生活用水與電價(jià)的問(wèn)題，并提出如下問(wèn)題：

（1）用水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定得太低，會(huì)影響到大多數(shù)人的生活；如果這一指標(biāo)太高，就無(wú)法達(dá)到節(jié)水目標(biāo)。如果您能對(duì)給定的 a進(jìn)行求值，您將如何決定a的價(jià)值？（2）應(yīng)采用何種取樣方式？（3）多大的采樣量才是最適宜的？讓學(xué)生學(xué)會(huì)在遇到問(wèn)題時(shí)，怎樣開(kāi)始搜集資料并進(jìn)行分析。可以事先給同學(xué)們布置一個(gè)收集居民用水的任務(wù)，再用Excel等軟件對(duì)采集到的資料進(jìn)行處理，繪制出頻數(shù)分布直方圖，并進(jìn)行分組，讓同學(xué)們體會(huì)到怎樣才能更合理地進(jìn)行分組，使學(xué)生能夠充分地參與到數(shù)據(jù)的采集、分析、處理等全過(guò)程中，從而提高其核心素質(zhì)。在掌握了相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)知識(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，就可以在課堂教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)組織課堂教學(xué)。比如：在某一次測(cè)驗(yàn)之后，要求同學(xué)們搜集分?jǐn)?shù)資料，組成一個(gè)小隊(duì)，對(duì)這次測(cè)驗(yàn)進(jìn)行分析。通過(guò)實(shí)際操作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，提高其數(shù)據(jù)分析能力與模型構(gòu)建能力。

（四）運(yùn)用信息技術(shù)，構(gòu)建科學(xué)合理教學(xué)環(huán)節(jié)

在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活經(jīng)歷緊密聯(lián)系的教學(xué)情境，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。充分利用信息技術(shù)，可以加強(qiáng)情景導(dǎo)入，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)形象化、具體化。比如：在學(xué)習(xí)幾何體的時(shí)候，可以運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)演示軍事電影中的一些畫(huà)面，比如廢棄的石油桶、圓錐形沙子堆，它們都是和教學(xué)密切相關(guān)的材料。同時(shí)，也可以利用這一機(jī)會(huì)，導(dǎo)入幾何圖形的教學(xué)。在演示結(jié)束后，可將以上物體的圖像或模型進(jìn)行集體演示，并引導(dǎo)他們以小組討論的方式來(lái)探索并確定其真實(shí)的特征。這樣的討論既能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，又能使他們相互協(xié)作、互相溝通。在教學(xué)中，還要堅(jiān)持“因材施教”的基本原則，因?yàn)槊恳粋€(gè)學(xué)生都是不同的個(gè)體。采用激勵(lì)和指導(dǎo)的方式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并對(duì)自主學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，保證每一位學(xué)生都能按照自己的速度、方式去學(xué)習(xí)。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，也可以通過(guò)提出一些有針對(duì)性的問(wèn)題來(lái)幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)規(guī)律，從而達(dá)到最優(yōu)化的目的。

例如：對(duì)于“三角函數(shù)”這門(mén)課程，很多學(xué)生在推導(dǎo)公式時(shí)有一定的難度。在這種情況下，利用數(shù)學(xué)軟件、動(dòng)畫(huà)等信息技術(shù)手段，將三角函數(shù)圖像的變化過(guò)程有效展示出來(lái)。在教學(xué)中，適當(dāng)?shù)厥褂谩捆?2等概念，能使學(xué)生把握三角函數(shù)圖像的普遍變化，進(jìn)而加深對(duì)三角函數(shù)的認(rèn)識(shí)。另外，還可以通過(guò)線上小測(cè)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)、游戲等互動(dòng)方式，讓學(xué)生更好地掌握幾何體、三角函數(shù)等知識(shí)。在此過(guò)程中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)思想和解決問(wèn)題的能力[5]。

（五）利用信息技術(shù)，開(kāi)展數(shù)學(xué)幾何教學(xué)

電子白板是近年來(lái)興起的一種新型教學(xué)手段，它已被廣泛地運(yùn)用于高中數(shù)學(xué)課堂。電子白板具有豐富的圖像、動(dòng)畫(huà)等功能，能直觀地體現(xiàn)幾何概念，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中，通常是先在黑板上畫(huà)出圖表，讓學(xué)生自己去理解、記筆記。但是，借助電子白板，可以利用這些軟件進(jìn)行幾何圖形的繪制，并把全過(guò)程呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，這樣，他們就能對(duì)幾何概念的理解和掌握更加直觀。另外，它還能把整堂課的全過(guò)程記錄下來(lái)，與同學(xué)們分享，便于學(xué)生復(fù)習(xí)。另外，還可將教學(xué)過(guò)程、重點(diǎn)概念及范例圖表等制作成課件，供學(xué)生查閱及復(fù)習(xí)。這樣，既能提升教育工作者的授課效果，又能豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)方法與經(jīng)驗(yàn)[6]。高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)逐步轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“口授”方式，積極利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的課堂教學(xué)。例如：在教學(xué)“圓錐曲線”這一內(nèi)容時(shí)，可以利用多媒體來(lái)演示二次曲線的圖像，使學(xué)生有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)二次曲線的定義和圖形特征進(jìn)行詳盡的說(shuō)明。在對(duì)概念進(jìn)行闡述之后，還可以借助電子白板，對(duì)相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)、游戲特效等進(jìn)行制作，從而讓學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解與記憶。利用電子白板進(jìn)行教學(xué)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的積極性。同時(shí)，它還具有交互性，使學(xué)生能夠主動(dòng)地參與到課堂中來(lái)，加深他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高他們的運(yùn)用能力。這種教學(xué)方式不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，還可以提高學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新思維，為其今后的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將信息技術(shù)應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中，能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)中去。它可以把靜態(tài)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，把復(fù)雜的東西簡(jiǎn)化，使難以理解的東西變得容易理解，并用直觀的形象牢牢地抓住學(xué)生的注意力。真正意義上的課程集成，就是將多種技術(shù)手段與課程有機(jī)地結(jié)合在一起，打破不同的知識(shí)系統(tǒng)，以注重共性元素的方式來(lái)組織學(xué)習(xí)的過(guò)程。教學(xué)中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)圖形、數(shù)字、動(dòng)畫(huà)甚至聲音、背景等教學(xué)需求進(jìn)行全面的處理，這樣才能讓學(xué)生更容易地了解和掌握，讓他們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)提取數(shù)據(jù)，進(jìn)行交互反饋，自主學(xué)習(xí)，這樣才能培養(yǎng)出學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、探索能力、創(chuàng)新能力、解決問(wèn)題的能力。所以，在目前國(guó)家正大力推動(dòng)教育現(xiàn)代化與信息化的大環(huán)境下，提倡并探討信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的融合，對(duì)我國(guó)的數(shù)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展具有非常重大的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]伏文輝.如何利用信息技術(shù)提高高中數(shù)學(xué)課堂互動(dòng)和學(xué)習(xí)效果[J].數(shù)理天地（高中版），2024（1）：122-124.

[2]秦開(kāi)武.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中智慧課堂構(gòu)建策略探究[J].教師教育論壇，2023，36（12）：45-47.

[3]石林紅.信息化背景下互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合策略[J].中國(guó)新通信，2023，25（22）：200-202.

[4]臧寶平.探析高中數(shù)學(xué)教學(xué)中直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑[J].高考，2023（32）：117-119.

[5]王仲年.信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合的有力舉措[J].試題與研究，2023（34）：182-184.

[6]王海娟.信息技術(shù)支持下的高中數(shù)學(xué)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)策略[J].數(shù)理天地（高中版），2023（21）：94-96.