信息技術(shù)促進(jìn)高中數(shù)學(xué)高質(zhì)量課堂構(gòu)建研究

【摘 "要】 信息化時(shí)代，高中數(shù)學(xué)教育也迎來了新的挑戰(zhàn)和需求。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并使他們更積極地參與各種教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到良好的教育目的，高中數(shù)學(xué)教師需要積極運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，持續(xù)提升教育的有效性。借助電腦軟件、網(wǎng)絡(luò)資源等信息技術(shù)手段，學(xué)生能夠更直接地了解數(shù)學(xué)觀念，并對(duì)其進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)?；诖耍恼轮荚谔剿餍畔⒓夹g(shù)如何促進(jìn)高中數(shù)學(xué)高質(zhì)量課堂的構(gòu)建，以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，進(jìn)而提高他們的問題解決能力。

【關(guān)鍵詞】 信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；高質(zhì)量課堂

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，它已經(jīng)被廣泛而靈活地運(yùn)用到了教育教學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，信息技術(shù)更是發(fā)揮了舉足輕重的作用。教師們借助信息技術(shù)不僅激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，還顯著提升了高中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過程中，教師為學(xué)生提供了與數(shù)學(xué)相關(guān)的豐富知識(shí)素材、多媒體資料等，以此拓展學(xué)生與數(shù)學(xué)文化的連接，使數(shù)學(xué)課堂變得生動(dòng)而富有活力。

一、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)整合的實(shí)施原則

（一）生動(dòng)性原則

華羅庚教授曾說過：“懂得撤退，這是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一大秘訣?！睂⒏拍钛葑兊臄?shù)學(xué)史導(dǎo)入教學(xué)，借助信息技術(shù)以短視頻的方式向?qū)W生傳達(dá)解題過程中的重點(diǎn)，不僅可以避免單調(diào)乏味的理論講解，還能使學(xué)生更直觀地理解概念的起源。例如，在開展對(duì)數(shù)函數(shù)圖像與屬性教學(xué)時(shí)，借助信息技術(shù)可以生動(dòng)地展現(xiàn)函數(shù)觀念的發(fā)展過程。從函數(shù)的歷史出發(fā)，在學(xué)習(xí)指對(duì)冪函數(shù)之后，教師們會(huì)事先搜集相關(guān)資料，并結(jié)合文字、圖畫，輔以背景音樂和恰當(dāng)?shù)慕庹f詞，利用視頻編輯工具制作出關(guān)于數(shù)學(xué)歷史的小視頻。在教學(xué)過程中，這種視聽結(jié)合、趣味盎然的呈現(xiàn)方式將為學(xué)生帶來獨(dú)特的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，潛移默化地將數(shù)學(xué)文化融入其中，充分展現(xiàn)信息技術(shù)的魅力。

（二）科學(xué)性原則

數(shù)學(xué)觀念的獲取可分為兩種途徑：一種是吸收，另一種是建立。在強(qiáng)調(diào)探究和活動(dòng)的教育環(huán)境中，以“生成”為核心的教學(xué)方法尤為適用。教師們可以根據(jù)自己的教學(xué)需要，引入一些與比吉爾對(duì)數(shù)相關(guān)的內(nèi)容?！拔墨I(xiàn)閱讀與數(shù)學(xué)寫作：對(duì)數(shù)概念的形成與發(fā)展”作為“指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)”章節(jié)的拓展內(nèi)容，旨在引導(dǎo)學(xué)生從對(duì)數(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展過程、對(duì)數(shù)對(duì)約簡(jiǎn)的影響等方面，結(jié)合自己的興趣，參考相關(guān)資料，進(jìn)行分組研究。學(xué)生們需要獨(dú)立搜集材料，整理信息，并進(jìn)行集體討論，最終撰寫成一篇數(shù)學(xué)小論文。當(dāng)教師完成對(duì)數(shù)的基本教學(xué)后，可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)數(shù)研究的文獻(xiàn)閱讀和寫作。此時(shí)，教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)的研究資料和文獻(xiàn)資料，也可以分享一些有價(jià)值的網(wǎng)址。針對(duì)不同水平的學(xué)生，教師可以通過社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有選擇地提供標(biāo)準(zhǔn)范例作為參考。

在教學(xué)過程中，教師作為“引導(dǎo)者”的角色，應(yīng)適時(shí)給予學(xué)生輔導(dǎo)和反饋。同時(shí)，教師也可以利用互聯(lián)網(wǎng)資源，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)相關(guān)的研究專著和資料，從而幫助學(xué)生全面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)文化的概貌、內(nèi)涵、特征、價(jià)值以及其在整個(gè)人類文化中的地位。

（三）融合性原則

將信息技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)，若僅僅停留在搜集資料和觀看錄像的淺層次上，如同“貼標(biāo)簽”，將無法實(shí)現(xiàn)與課程的深度融合。在教育過程中，教師們應(yīng)自覺探索與信息技術(shù)的融合之道，遵循融合性原則，既繼承傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，又勇于創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)支持下的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變。

在軟件中運(yùn)用思維導(dǎo)圖，可以使知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系更加清晰，簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)流程，簡(jiǎn)化思維過程，從而在視覺上構(gòu)建起一座知識(shí)的宮殿。通過信息技術(shù)，教師可以將一次性的試驗(yàn)操作示范轉(zhuǎn)化為無數(shù)次的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生從特殊到一般進(jìn)行數(shù)學(xué)思考，進(jìn)而達(dá)到“由眾多事物中提煉出共性”的認(rèn)識(shí)概括，逐步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力。在信息技術(shù)輔助下，通過直觀地“做”數(shù)學(xué)，“畫”圖形，學(xué)生能夠更深入地理解數(shù)學(xué)抽象知識(shí)，并獲得數(shù)學(xué)實(shí)踐的體驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，通過分析圖形表現(xiàn)出的一般性特征，學(xué)生的抽象思維將得到進(jìn)一步升華。與此同時(shí)，借助大數(shù)據(jù)，學(xué)生可以通過在線測(cè)試和練習(xí)更精確地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提升數(shù)學(xué)課堂的效率。

二、信息技術(shù)促進(jìn)高中數(shù)學(xué)高質(zhì)量課堂的構(gòu)建策略

（一）運(yùn)用信息化手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的便捷展示

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師常常需要花費(fèi)大量時(shí)間來書寫板書。然而，借助信息技術(shù)，教師只需簡(jiǎn)單操作，就能以更合適的方式將所有學(xué)習(xí)內(nèi)容展示給學(xué)生。例如，在“數(shù)列小結(jié)”的教學(xué)過程中，教師可以通過動(dòng)畫的形式，逐步展示這一章的知識(shí)架構(gòu)。從數(shù)列的定義、表現(xiàn)形式，到特定數(shù)字序列的研究，再到數(shù)列通項(xiàng)公式的計(jì)算方法和應(yīng)用，教師能夠構(gòu)建一個(gè)清晰的數(shù)列模型，指導(dǎo)學(xué)生解決日常生活中的數(shù)學(xué)問題。

在教學(xué)過程中，教師可利用演示流程圖來梳理學(xué)生在這一章中的學(xué)習(xí)內(nèi)容，幫助他們整理和強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶。在練習(xí)課上，教師可以在PPT中設(shè)置多個(gè)文本動(dòng)畫效果，在放映過程中逐步展示解題過程。這不僅能為學(xué)生提供解題線索，還能激發(fā)他們的答題積極性。此時(shí)，教師可以將標(biāo)準(zhǔn)的解答過程記錄下來，為學(xué)生今后的解題提供規(guī)范示范。

PPT的動(dòng)畫效果多種多樣，包括圖形動(dòng)畫和文本動(dòng)畫等。教師可以根據(jù)需要，通過觸發(fā)機(jī)制或嵌入幾何畫板、Flash動(dòng)畫等方式，將PPT與教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，進(jìn)行生動(dòng)有趣的演示。在高中數(shù)學(xué)課堂上，PPT與數(shù)學(xué)課程的融合，通過精心設(shè)計(jì)的動(dòng)畫效果，能夠幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解數(shù)學(xué)知識(shí)，提高整個(gè)課堂的教學(xué)質(zhì)量。

以求解函數(shù)y=x3-3x2-9x+1在區(qū)間［-2，4］上的最大值和最小值為例，通過動(dòng)畫與教師的語言解釋相結(jié)合，可以更有效地展示解題過程，既節(jié)省了教師的書寫時(shí)間，又為學(xué)生提供了系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而提升習(xí)題課的教學(xué)效果。

（二）利用信息技術(shù)聚焦學(xué)生的注意力

如果學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中無法充分集中注意力，那么他們的學(xué)習(xí)積極性將會(huì)大幅降低。數(shù)學(xué)作為一門相對(duì)抽象、枯燥的課程，對(duì)高中時(shí)期自制力尚顯薄弱的學(xué)生而言，很容易分散注意力。因此，在這種情況下，如果采用傳統(tǒng)單一的數(shù)學(xué)教學(xué)方法，學(xué)生很容易喪失對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，無法充分集中注意力。為此，教師應(yīng)積極運(yùn)用現(xiàn)代教育手段，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和注意力。

“幾何畫板”是一款適合在數(shù)學(xué)教學(xué)中使用的軟件，它利用演示工具能夠畫出動(dòng)態(tài)的圖形和圖像，制作簡(jiǎn)單的動(dòng)畫，實(shí)現(xiàn)有趣的變換，并具備運(yùn)算功能。這款系統(tǒng)是一款廣泛使用的電腦應(yīng)用程序，它打破了傳統(tǒng)的以板書為主的教學(xué)方式，為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)生動(dòng)、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過讓學(xué)生從“聽”變?yōu)椤白觥?，有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力?！皫缀萎嫲濉惫δ茇S富且易于使用，其動(dòng)圖繪制、運(yùn)算等功能可以與數(shù)學(xué)課程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。利用幾何畫板，教師可以對(duì)幾何關(guān)系、數(shù)量關(guān)系等進(jìn)行驗(yàn)證，完成定理的論證以及進(jìn)行探究式的數(shù)學(xué)活動(dòng)。例如，在論證畢達(dá)哥拉斯定理（勾股定理）時(shí)，教師可以通過“幾何畫板”展示特定直角三角形的三條邊之間的關(guān)系：a2+b2=c2。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以拖動(dòng)點(diǎn)A或B，觀察三個(gè)直角邊圍成的區(qū)域分布變化，進(jìn)而驗(yàn)證勾股原理。完成勾股定理的論證后，教師還可以利用幾何畫板的迭代功能，繪制勾股數(shù)，并通過動(dòng)畫使其移動(dòng)，這不僅可以吸引學(xué)生的注意力，還能使課堂變得生動(dòng)有趣，增加教學(xué)的多樣性和樂趣。

（三）靈活轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式與思維意識(shí)

將信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，是一種極為有效的教學(xué)方法，它凸顯了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，尤其適用于高中數(shù)學(xué)課堂，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性精神具有重要意義。根據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀念，教師應(yīng)循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，為他們搭建一個(gè)“支架”，將新知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的新經(jīng)驗(yàn)。因此，如何為學(xué)生搭建這樣的“支架”需要信息技術(shù)為教學(xué)提供新的可能。

通過信息技術(shù)，教師可以在課前、課中和課后即時(shí)推送相關(guān)教學(xué)資料給學(xué)生。這些練習(xí)的設(shè)計(jì)充分考慮到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和學(xué)習(xí)水平，從易到難，再從難到易，逐步進(jìn)行層級(jí)劃分。借助云平臺(tái)，教師能夠持續(xù)為學(xué)生提供數(shù)學(xué)知識(shí)，并根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異量身定制學(xué)習(xí)方案，從而實(shí)現(xiàn)因材施教。同時(shí)，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的融合，有助于提高學(xué)生的高級(jí)思維技能。例如，利用動(dòng)態(tài)幾何的演示，可以幫助學(xué)生活躍思維，明確知識(shí)的來源；交互功能的加入則增強(qiáng)了學(xué)生的“沉浸”和“參與”感。通過思維導(dǎo)圖的整理，學(xué)生們能夠在腦海中構(gòu)建出一個(gè)層次分明的網(wǎng)絡(luò)式知識(shí)體系，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展批判性思維、深刻性和發(fā)散性思維能力。

在“函數(shù)模型及其應(yīng)用”這一深度整合的課程中，學(xué)生可以分組擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，估計(jì)計(jì)算結(jié)果。他們帶著平板電腦，在教室中尋找與自己模式相符的團(tuán)隊(duì)，共同驗(yàn)證模式的可行性。在這個(gè)過程中，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，而教師則退居幕后，擔(dān)任輔助和引導(dǎo)的角色。課堂上，學(xué)生們思維活躍，討論熱烈，他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到了充分激發(fā)。有的學(xué)生依然采用傳統(tǒng)的紙筆作業(yè)方式，憑借扎實(shí)的紙筆基礎(chǔ)和直觀的視覺效果，逐步解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題；有的學(xué)生則運(yùn)用待定系數(shù)法等數(shù)學(xué)技巧，通過解方程來推導(dǎo)出函數(shù)的解析式；還有的學(xué)生則利用Excel軟件進(jìn)行高效的擬合分析，展現(xiàn)出了現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。通過互相交流，最終大家都能得到一個(gè)令人滿意的函數(shù)模型。此外，學(xué)生們還通過電腦上的評(píng)論區(qū)勇敢地發(fā)表自己的看法，并為自己喜歡的模型投票，使數(shù)學(xué)課堂在信息技術(shù)的深度加持下充滿了生機(jī)與活力。

（四）依據(jù)情境創(chuàng)設(shè)形成直觀認(rèn)識(shí)

問題情境指的是將數(shù)學(xué)知識(shí)以問題的形式巧妙地融入各種生動(dòng)具體的情景之中，旨在引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾，激發(fā)他們的求知欲，從而產(chǎn)生探究的動(dòng)機(jī)。通過創(chuàng)設(shè)這樣的情境并進(jìn)行引導(dǎo)，教師可以實(shí)現(xiàn)“投石問路”的教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)，考慮到高中生的思維已經(jīng)相對(duì)完善，但可能缺乏邏輯性和在某些觀念上存在偏差。因此，在介紹完示例后，教師可以設(shè)計(jì)一系列難題，讓學(xué)生主動(dòng)探索、鍛煉思維，并尋找解決問題的辦法。

當(dāng)學(xué)生根據(jù)問題的需要列出對(duì)應(yīng)的不等式后，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)他們研究問題，并介紹最優(yōu)化的答案方案。當(dāng)學(xué)生探索出利用公式表達(dá)式時(shí)，教師應(yīng)將問題轉(zhuǎn)變?yōu)閷ふ曳秦?fù)x、y不等式群條件下的z極大值問題。此時(shí)，可以借助幾何畫板以直觀的方式展示這個(gè)問題，通過設(shè)置逐層遞進(jìn)的多重問題來滿足高中階段學(xué)生的認(rèn)知需求。此外，幾何畫板的動(dòng)態(tài)展示功能不僅可以讓學(xué)生觀察到直線運(yùn)動(dòng)的進(jìn)程，還可以從數(shù)據(jù)中分析其變化特征，從而更深入地理解線性規(guī)劃的最優(yōu)解決方案。這正是信息化技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂中的優(yōu)勢(shì)所在。

然而，值得注意的是，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，需要充分考慮高中階段學(xué)生的認(rèn)知水平，確保情境與教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)，并具備一定的可操作性。同時(shí)，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生從直觀認(rèn)識(shí)上升到理性思考，幫助他們逐步構(gòu)建一套適合自己且完整的知識(shí)體系。例如，在構(gòu)建有關(guān)三角函數(shù)的情境時(shí)，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生直觀地理解三角函數(shù)的周期性特征，并將其與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活中的周期性現(xiàn)象相聯(lián)系，以幫助學(xué)生更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。

三、結(jié)語

在信息化時(shí)代背景下，信息技術(shù)對(duì)教師的要求不僅僅是學(xué)會(huì)熟練使用，更要將其巧妙地融入課堂教學(xué)，這種綜合能力已成為教師必備的技能之一。借助信息技術(shù)，教師們可以將抽象的數(shù)學(xué)概念、定義和圖像等轉(zhuǎn)化為更加具體、直觀的形式，如函數(shù)圖像、幾何圖形等。通過計(jì)算機(jī)，教師可以更精確地表達(dá)這些內(nèi)容，從而避免復(fù)雜的計(jì)算步驟，讓學(xué)生能夠更直觀地理解和掌握。

信息技術(shù)在很大程度上推動(dòng)了數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升，如今，它已經(jīng)深入滲透數(shù)學(xué)乃至所有學(xué)科的教學(xué)過程之中。因此，一線教育工作者需要不斷探索如何將信息技術(shù)高質(zhì)量地應(yīng)用到學(xué)科教學(xué)中，更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提升教學(xué)效果。

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