信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的融合策略

唐曉琴

【摘要】隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教育領(lǐng)域受益頗深.對于教學(xué)改革的優(yōu)化和教學(xué)質(zhì)量的提升，信息技術(shù)的重要作用不容小覷，其對教學(xué)體系的完善也產(chǎn)生了積極影響.對于高中數(shù)學(xué)這門學(xué)科，信息技術(shù)同樣有著巨大的沖擊和利好，如何深度探索高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)的有效融合也是數(shù)學(xué)教學(xué)改革的重點(diǎn)研究方向.為了進(jìn)一步促進(jìn)信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)縱深融合發(fā)展，不但要注重課程教學(xué)方法的改進(jìn)，還要考慮學(xué)生的具體學(xué)情.有鑒于此，文章對信息技術(shù)下的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行了簡要的對比分析，闡述了信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合的基本原則與融合方式，重點(diǎn)分析了信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的融合策略，以期培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，使其掌握數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)高中數(shù)學(xué)教學(xué)達(dá)到高質(zhì)量的效果.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)教學(xué)；融合策略

一、信息技術(shù)下的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)對比分析

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，授課形式主要以教師的“灌輸式”講解為主，學(xué)生被動地學(xué)習(xí)，教師作為引導(dǎo)者帶領(lǐng)學(xué)生思考和應(yīng)用所學(xué)知識.這種教學(xué)方式在很大程度上注重的是學(xué)生對理論知識的掌握，且對筆試成績尤為重視，但對培養(yǎng)學(xué)生的主動探索能力關(guān)注較少.采用傳統(tǒng)教學(xué)手段，對于完成數(shù)學(xué)學(xué)科的某些概念的大量例證并不高效.因此，傳統(tǒng)的教學(xué)手段不利于學(xué)生對這些概念的掌握和靈活應(yīng)用，更別說探究式學(xué)習(xí)的深度展開.但信息技術(shù)的融入，能夠有效彌補(bǔ)這些不足.隨著信息技術(shù)的深入滲透，教師越來越重視借助多媒體來展開教學(xué)，開拓教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度，以吸引學(xué)生適應(yīng)這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效率學(xué)習(xí).

多媒體技術(shù)可將聲音、文字、圖像、視頻綜合起來加以呈現(xiàn)，使課堂教學(xué)能夠充分集中學(xué)生的注意力和加深學(xué)生的理解，它還可以將學(xué)科難點(diǎn)和重點(diǎn)更具體地分層呈現(xiàn).此外，隨著錄像技術(shù)深入課堂教學(xué)，未來有可能在高中學(xué)堂中實(shí)現(xiàn)學(xué)校網(wǎng)站可回放當(dāng)天課程的重難點(diǎn)內(nèi)容，從而有效協(xié)助教師開展教學(xué)工作，鞏固學(xué)生所學(xué)，為基礎(chǔ)能力較差的學(xué)生提供有鮮明優(yōu)勢的學(xué)習(xí)平臺.

信息技術(shù)可以輔助教師打破板書教學(xué)的局限.教師通過多媒體演示授課內(nèi)容，更容易將復(fù)雜內(nèi)容具體化處理，讓學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容，以分塊知識體系提升課堂授課效率.另外，教師可以借助信息化技術(shù)平臺接觸到更多的授課資源，豐富教學(xué)內(nèi)容，與同事實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享、共同提高，與教師一起探索難點(diǎn)講解的最優(yōu)方式.對于高中數(shù)學(xué)，學(xué)生更需要積極自主學(xué)習(xí)，深入掌握知識要點(diǎn)，在腦海里能夠構(gòu)建同屬性的數(shù)學(xué)模象，在讀取數(shù)學(xué)信息時(shí)能夠及時(shí)調(diào)動自己的數(shù)學(xué)思維，通過有邏輯的分析進(jìn)行歸納總結(jié)，得出規(guī)律，這樣在解決數(shù)學(xué)關(guān)系和課本難點(diǎn)時(shí)將更得心應(yīng)手.可見，與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，信息技術(shù)的融入會使課堂教學(xué)更有效，更能吸引學(xué)生對學(xué)科的注意力和提升學(xué)生的理解力，從而實(shí)現(xiàn)事半功倍的教學(xué)實(shí)效.

二、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合的基本原則

（一）以學(xué)生認(rèn)知為依據(jù)，科學(xué)應(yīng)用信息技術(shù)

高中數(shù)學(xué)教學(xué)需要以學(xué)生為中心，依照學(xué)生的認(rèn)知水平，從數(shù)學(xué)理論知識和信息技術(shù)雙方面培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，結(jié)合與生活實(shí)際相關(guān)的一些問題引導(dǎo)學(xué)生以數(shù)學(xué)思維來解決.適時(shí)依照建構(gòu)主義理論，緊貼學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況，合理開展網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)，開拓學(xué)生的發(fā)散性思維，通過構(gòu)建思維導(dǎo)圖來提升數(shù)學(xué)教師的解題效率和課堂教學(xué)質(zhì)量，從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知，充分協(xié)助傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)優(yōu)勢的發(fā)揮.

（二）結(jié)合數(shù)學(xué)課程性質(zhì)，優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)模式

高中數(shù)學(xué)課程不僅要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決實(shí)際問題的能力，還需培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題和自然界的深度認(rèn)知能力，通過信息技術(shù)將數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值和人文價(jià)值充分體現(xiàn)出來.教師還要借助信息技術(shù)來豐富數(shù)學(xué)課堂的授課形式，以便高效率開展數(shù)學(xué)教學(xué)，為師生及時(shí)互動交流提供平臺.

（三）挖掘信息技術(shù)的優(yōu)勢，高效輔助高中數(shù)學(xué)教學(xué)

工具的應(yīng)用是為了提升行事效率.以信息技術(shù)為輔助工具進(jìn)行數(shù)學(xué)演示教學(xué)，可以為教師節(jié)省不少書寫板書的時(shí)間，教師便可以將更多的時(shí)間用于展示不同的題型講解和案例分析.以信息技術(shù)為工具的師生互動有助于“線下+線上”混合式教學(xué)的開展，從而彌補(bǔ)線下教學(xué)的不足，使教師可以及時(shí)找出學(xué)生的學(xué)習(xí)漏洞，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行錯(cuò)題歸納總結(jié)，然后以“微課”的形式集中講解，從而大大提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的時(shí)效性和有效性.

三、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合方式（一）信息技術(shù)與概念知識教學(xué)的融合

因高中數(shù)學(xué)知識的抽象性較強(qiáng)，如函數(shù)模塊、空間幾何模塊、概率統(tǒng)計(jì)知識模塊等，這些模塊中都涵蓋一些抽象概念，需要學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力，否則無法學(xué)好數(shù)學(xué).因此，將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)概念知識教學(xué)相融合，可以使學(xué)生更直觀地理解概念，這需要教師在課前制好與模塊概念相關(guān)的課件，在課堂上播放和演示，且能夠?qū)崟r(shí)控制演示教學(xué)進(jìn)度，結(jié)合現(xiàn)場語言講解和備好的習(xí)題來輔助學(xué)生分析，從而降低學(xué)生的理解難度.

（二）信息技術(shù)與數(shù)學(xué)習(xí)題訓(xùn)練的融合

相比于初中數(shù)學(xué)，高中數(shù)學(xué)的習(xí)題難度明顯加大.傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課堂是教師在課上講解知識，學(xué)生在課下集中練題，在這種模式下學(xué)生往往達(dá)不到對所學(xué)知識熟練應(yīng)用的水平，舉一反三的能力也很難得到加強(qiáng).信息技術(shù)的輔助可以改善這一境況.學(xué)生可以通過信息技術(shù)將消化知識和應(yīng)用練習(xí)有效連接，提高學(xué)以致用的數(shù)學(xué)解題能力.比如，在三角函數(shù)模塊，數(shù)形結(jié)合的方法是學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)常用的思想方法，教師在課堂教學(xué)過程中可借助多媒體來高效地對三角函數(shù)數(shù)學(xué)圖形的變化進(jìn)行演示，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件在大屏幕上實(shí)時(shí)標(biāo)出函數(shù)值的變化，優(yōu)化并增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思維.

（三）信息技術(shù)與數(shù)學(xué)探究活動的融合

高中數(shù)學(xué)教學(xué)需要遵循“生本教育理念”.因數(shù)學(xué)這門課程有一定的枯燥性，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下教師將其與現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際問題和學(xué)生的興趣愛好緊密結(jié)合的難度較大.將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)探究活動相融合并進(jìn)行縱向推進(jìn)，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的這些不足.教師可以對系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)問題創(chuàng)設(shè)不同的情境，從不同視角幫助學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生也可以借助多媒體設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)平臺上收集不同的解題思路，和同伴積極探討，增加學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí).

四、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的融合策略

（一）關(guān)注學(xué)生需求，搭建數(shù)據(jù)系統(tǒng)

在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，高中數(shù)學(xué)教學(xué)必須與信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以更好地滿足學(xué)生多元化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求.其中，搭建信息化數(shù)據(jù)系統(tǒng)是深度融合信息技術(shù)和高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要步驟.在信息化數(shù)據(jù)系統(tǒng)的支持下，教師不僅可以快速收集、分析和處理學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，深刻地了解他們的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)需求，還可以通過數(shù)據(jù)分析為不同學(xué)生制訂個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃，從而提高數(shù)學(xué)教學(xué)的管理效率.同時(shí)，信息化數(shù)據(jù)系統(tǒng)也能夠提供更為全面、及時(shí)的反饋.學(xué)生可以隨時(shí)在數(shù)據(jù)系統(tǒng)查看他們的學(xué)習(xí)進(jìn)度和成績，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)自己的弱點(diǎn).

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)校和教師應(yīng)該積極利用數(shù)據(jù)分析工具和多功能教學(xué)平臺，基于學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需求構(gòu)建信息化數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并根據(jù)系統(tǒng)反饋和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，為學(xué)生提供更好的數(shù)學(xué)教育支持.

（二）更新教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)模式

更新教學(xué)理念、創(chuàng)新教學(xué)模式是提高教學(xué)質(zhì)量和優(yōu)化教學(xué)手段的基礎(chǔ).隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化教學(xué)已成為高中數(shù)學(xué)教育的新趨勢.將信息技術(shù)有機(jī)地融入高中數(shù)學(xué)課堂，不僅能讓學(xué)生通過視覺和聽覺感受到數(shù)學(xué)的美妙之處，還能讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)更高效的學(xué)習(xí).因此，教師應(yīng)該提高自身的信息化素養(yǎng)，學(xué)習(xí)并掌握各種信息化教學(xué)軟件的操作，將先進(jìn)的教學(xué)理論與信息技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)新數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式.例如，在教授學(xué)生“三角函數(shù)模型的簡單應(yīng)用”這一知識時(shí)，教師可以采用內(nèi)容高度集中、時(shí)間短小的微課教學(xué)模式.在教學(xué)開始前，教師可以播放有關(guān)海水漲落的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考潮汐是否遵循某種規(guī)律.同時(shí)，展示港口水深與時(shí)間的動態(tài)關(guān)系表，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建相關(guān)的函數(shù)表達(dá)式以及嘗試?yán)L制函數(shù)圖像.通過觀看微課，學(xué)生可以對三角函數(shù)的重難點(diǎn)知識進(jìn)行有效掌握，從而顯著提升自身的學(xué)習(xí)成效.也可引入線上翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，讓學(xué)生在課前獨(dú)立學(xué)習(xí)，將課堂時(shí)間用于問題的解答和難點(diǎn)的討論，讓學(xué)生在教學(xué)過程中擁有更多自主學(xué)習(xí)和應(yīng)用探究的機(jī)會.

（三）整合線上資源，豐富教學(xué)內(nèi)容

在信息技術(shù)的支持下，高中數(shù)學(xué)教育正朝著數(shù)字化和信息化方向邁進(jìn).在這一過程中，如何充分整合線上資源為數(shù)學(xué)教學(xué)提質(zhì)增效是現(xiàn)階段數(shù)學(xué)教學(xué)需要著重考慮的問題，這涉及兩個(gè)方面的應(yīng)用.在基礎(chǔ)層面，教師可以利用教育網(wǎng)站、數(shù)字圖書館、教育應(yīng)用程序等線上教學(xué)平臺，搜索、整理和篩選出符合教學(xué)目標(biāo)的知識素材，為課堂引入新材料，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在技術(shù)層面，教師可以運(yùn)用多媒體技術(shù)來提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果.例如，創(chuàng)建教學(xué)PPT和教學(xué)視頻，將抽象的數(shù)學(xué)概念以圖形、動畫的方式呈現(xiàn)出來，降低學(xué)生的理解難度.例如，在教授“集合間的基本關(guān)系”時(shí)，由于集合之間的數(shù)學(xué)關(guān)系雖然簡單，但理解起來比較抽象，教師可以借助多媒體技術(shù)，如Venn圖或數(shù)軸，將抽象的數(shù)學(xué)概念用直觀的圖解表現(xiàn)出來，在提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時(shí)加深他們對數(shù)形結(jié)合思想的理解.教師還可以利用在線平臺的互動功能，如在線投票、在線測驗(yàn)等，提高學(xué)生的課堂參與度.總之，借助線上資源來優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂內(nèi)容是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過程，需要教師的積極參與和不斷實(shí)踐，以確保線上資源的有效應(yīng)用.面對海量的教學(xué)資源，廣大教師應(yīng)該從教學(xué)的實(shí)際需求出發(fā)，有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行甄別與選擇.

（四）引入教學(xué)工具，優(yōu)化教學(xué)體驗(yàn)

在高中數(shù)學(xué)課堂中引入先進(jìn)的教學(xué)工具，可以優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，加深理解數(shù)學(xué)知識的深度，同時(shí)這也是融合信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵. GeoGebra、Desmos、Wolfram、Alpha、Tableau、PhET等數(shù)字可視化工具和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)軟件，可以幫助學(xué)生更直觀地理解數(shù)學(xué)概念，解決數(shù)學(xué)問題，探索數(shù)學(xué)模型，以及進(jìn)行實(shí)時(shí)互動學(xué)習(xí).為了更好地幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識，教師可以在課堂中利用信息技術(shù)工具，來加深他們對數(shù)學(xué)知識的理解.例如，當(dāng)教授“函數(shù)”的相關(guān)知識內(nèi)容時(shí)，可以引入數(shù)學(xué)模擬軟件，如GeoGebra動態(tài)幾何畫板，通過實(shí)際操作幫助學(xué)生深入理解函數(shù)的公式和圖像之間的關(guān)系.在使用“GGB”數(shù)學(xué)工具時(shí)，教師可以構(gòu)建各種類型的函數(shù)，并在給定條件的限制下引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，讓學(xué)生通過觀察函數(shù)的圖像變化來明晰不同函數(shù)性質(zhì)特點(diǎn)，同時(shí)也幫助他們掌握這一工具的使用方法，以便他們在將來的學(xué)習(xí)中能更好地應(yīng)用.使用教學(xué)工具的最終目標(biāo)是促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)生知識認(rèn)識的有機(jī)融合，因此，教師在教學(xué)過程中需要遵循學(xué)科教學(xué)規(guī)律，合理選擇和整合工具，以強(qiáng)化學(xué)生的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)能力.

（五）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，多元設(shè)計(jì)課堂

信息化教學(xué)技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，但只有在合理應(yīng)用的前提條件下才能更好地服務(wù)學(xué)生的學(xué)習(xí)并促進(jìn)學(xué)生成長.為此，教師應(yīng)當(dāng)將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的中心地位，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容靈活進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，為學(xué)生傳授多元化的知識.比如，在教學(xué)正弦和余弦函數(shù)平移、伸縮變化規(guī)律時(shí)，教師可以指定函數(shù)，請兩三名學(xué)生分別上臺繪制圖形轉(zhuǎn)化并解釋自己對這一知識的理解，然后教師借助多媒體工具（FLASH動畫軟件）演示正確答案，驗(yàn)證學(xué)生的回答，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，再引導(dǎo)其他學(xué)生一起討論錯(cuò)在何處.在這一教學(xué)過程中，教師需要適應(yīng)角色轉(zhuǎn)變，從主導(dǎo)教學(xué)者變?yōu)閷W(xué)習(xí)輔助者，觀察學(xué)生的知識差距，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，適時(shí)提供指導(dǎo)和反饋，使多媒體轉(zhuǎn)換成一位“沉默的老師”，代替老師來解釋說明，讓學(xué)生主導(dǎo)探索過程，從而創(chuàng)設(shè)一個(gè)由學(xué)生主導(dǎo)的生本課堂，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性.又如，在學(xué)習(xí)復(fù)雜的三角函數(shù)和相關(guān)公式時(shí)，僅僅靠死記硬背會導(dǎo)致學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)感到混淆和記憶困難.為了解決這個(gè)問題，教師在課堂上可以借助思維導(dǎo)圖工具組織三角函數(shù)的內(nèi)容，提供主要分支，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步整理與完善.總之，教師在依托信息技術(shù)開展教學(xué)活動時(shí)，應(yīng)該從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣出發(fā)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活構(gòu)建教學(xué)形式，為學(xué)生提供更多樣化的教學(xué)內(nèi)容.

結(jié) 語

信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂的深度融合，是現(xiàn)代教育發(fā)展的重要趨勢.在教育改革不斷深化和教學(xué)理念不斷更新的今天，教師應(yīng)該立足新的教育環(huán)境，充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，創(chuàng)新教學(xué)模式，豐富教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)體驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)知識，推動數(shù)學(xué)教育事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展.

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