信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)深度融合

1引言

信息技術(shù)的深度融人正在變革傳統(tǒng)教學(xué)模式，高中數(shù)學(xué)教學(xué)因其高度的抽象性和邏輯性，更迫切需要技術(shù)賦能.以希沃白板為核心的智能工具，不僅為知識(shí)的動(dòng)態(tài)化呈現(xiàn)與過(guò)程性理解提供了技術(shù)支撐，更通過(guò)交互性和即時(shí)反饋彌合了抽象數(shù)學(xué)概念與學(xué)生認(rèn)知之間的鴻溝.

2信息技術(shù)賦能數(shù)學(xué)教學(xué)：理論基礎(chǔ)與實(shí)踐路徑

信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，不僅豐富了教學(xué)手段，還為學(xué)生提供了更加直觀和互動(dòng)性更強(qiáng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn).通過(guò)理論基礎(chǔ)的探討和實(shí)踐路徑的探索，信息技術(shù)正逐步成為提升數(shù)學(xué)教學(xué)效果的重要工具.

2.1 信息技術(shù)融入教學(xué)的學(xué)術(shù)基石與理論依據(jù)

信息技術(shù)融人數(shù)學(xué)教學(xué)的核心在于實(shí)現(xiàn)教學(xué)主體與教學(xué)媒介的深度融合，以優(yōu)化知識(shí)傳授與認(rèn)知建構(gòu)的過(guò)程.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程，學(xué)生需要在具體情境中主動(dòng)探索和吸收新知識(shí)，而非被動(dòng)接收信息.信息技術(shù)的融入恰能打破傳統(tǒng)課堂中師生信息交流的單向性，以豐富的多媒體資源和互動(dòng)手段為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供多維支持.

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)所依托的學(xué)術(shù)基石包括技術(shù)理性與教育人文關(guān)懷的統(tǒng)一.技術(shù)理性強(qiáng)調(diào)高效工具的使用，而教育人文則關(guān)注學(xué)生主體性的培養(yǎng).二者在信息技術(shù)支持下可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合.在教學(xué)理論層面，信息技術(shù)不僅是傳授知識(shí)的媒介，更是數(shù)學(xué)教學(xué)范式轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動(dòng)力，它能將數(shù)學(xué)的抽象性和形式化特性轉(zhuǎn)化為學(xué)生更易理解的直觀感知和認(rèn)知體驗(yàn).同時(shí)，基于布魯姆教育目標(biāo)分類理論，信息技術(shù)能夠有效支持從知識(shí)記憶到批判性思維的學(xué)習(xí)層級(jí)轉(zhuǎn)變，尤其適用于培養(yǎng)高中學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的高階思維能力.

2.2數(shù)學(xué)概念教學(xué)的抽象性與信息技術(shù)的直觀性融合策略

數(shù)學(xué)概念教學(xué)因其高度抽象性，對(duì)高中學(xué)生提出了較高的認(rèn)知要求.這一過(guò)程往往涉及多層次的邏輯推導(dǎo)和空間想象，容易引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知障礙.而信息技術(shù)所具有的直觀性、動(dòng)態(tài)性和互動(dòng)性，為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)提供了切實(shí)可行的路徑.

具體而言，信息技術(shù)能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)建模、交互演示和多模態(tài)呈現(xiàn)等方式，將抽象的數(shù)學(xué)概念以視覺(jué)化的形式展現(xiàn)出來(lái).例如，在函數(shù)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)模式往往依賴靜態(tài)圖形和語(yǔ)言描述，而希沃白板等信息技術(shù)工具則可以通過(guò)動(dòng)態(tài)繪圖功能，實(shí)時(shí)展示參數(shù)變化對(duì)函數(shù)圖象的影響.這種動(dòng)態(tài)演示能夠顯著增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知，幫助他們?cè)谥庇^感知中逐步理解數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵與外延.

此外，信息技術(shù)還能通過(guò)增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的互動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度加工.例如，在幾何教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)操作虛擬幾何工具構(gòu)建圖形并探索其性質(zhì)，不僅加深了對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的理解，還促進(jìn)了探究能力和問(wèn)題解決能力的提升.認(rèn)知心理學(xué)指出，學(xué)習(xí)者的深度理解依賴于其與學(xué)習(xí)材料的互動(dòng)程度，而信息技術(shù)通過(guò)交互界面和即時(shí)反饋，有效強(qiáng)化了這一過(guò)程，從而提升了數(shù)學(xué)概念的教學(xué)效果.

2.3希沃白板的功能屬性與其在數(shù)學(xué)教學(xué)中的潛能挖掘

作為一款集多種功能于一體的智能教育工具，希沃白板為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持.其功能涵蓋動(dòng)態(tài)展示、數(shù)據(jù)分析、即時(shí)互動(dòng)等，不僅拓寬了教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，還大幅提升了課堂教學(xué)的效率和效果.

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，希沃白板的動(dòng)態(tài)展示功能尤為重要.在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中，數(shù)學(xué)知識(shí)的靜態(tài)表達(dá)往往無(wú)法有效傳遞復(fù)雜的過(guò)程性信息，而希沃白板則能夠以動(dòng)畫(huà)、分步演示等方式展示數(shù)學(xué)問(wèn)題的解題過(guò)程.例如，在講解概率分布或數(shù)列求和時(shí)，教師可以利用希沃白板動(dòng)態(tài)演示累加過(guò)程，幫助學(xué)生更直觀地理解抽象公式的實(shí)際意義.

此外，希沃白板還提供了即時(shí)互動(dòng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升學(xué)生的課堂參與度.教師可利用其互動(dòng)工具設(shè)計(jì)開(kāi)放式問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生在電子白板上作答并即時(shí)獲得反饋.例如，在數(shù)列推導(dǎo)過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)繪制數(shù)列圖象或補(bǔ)充數(shù)列關(guān)系的方式參與到知識(shí)建構(gòu)中，從而在實(shí)踐中加深對(duì)數(shù)列性質(zhì)的理解.這種互動(dòng)性既豐富了課堂教學(xué)形式，又促進(jìn)了學(xué)生批判性思維與創(chuàng)新能力的發(fā)展.

3希沃白板與數(shù)學(xué)概念教學(xué)的深度融合：策略與模式

數(shù)學(xué)概念的教學(xué)需要深刻的認(rèn)知建構(gòu)與靈活的教學(xué)策略.希沃白板以其動(dòng)態(tài)交互特性與智能化技術(shù)，為高中數(shù)學(xué)教學(xué)注入了新的活力.通過(guò)充分發(fā)揮其在視覺(jué)呈現(xiàn)、交互情境構(gòu)建及智能反思生成方面的功能，能夠有效加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想的理解，推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升.

3.1動(dòng)態(tài)視覺(jué)呈現(xiàn)與多維認(rèn)知建構(gòu)的協(xié)同作用

數(shù)學(xué)概念的教學(xué)本質(zhì)在于抽象與形象的統(tǒng)一，而動(dòng)態(tài)視覺(jué)呈現(xiàn)為這一統(tǒng)一提供了理想的載體.希沃白板通過(guò)動(dòng)畫(huà)化呈現(xiàn)幾何圖形的變化過(guò)程、函數(shù)曲線的動(dòng)態(tài)生成及其與代數(shù)式的關(guān)聯(lián)，可直觀化抽象概念的動(dòng)態(tài)演變.動(dòng)態(tài)圖象不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，更能激發(fā)其深層次的認(rèn)知反應(yīng)，

在高中數(shù)學(xué)中，諸如函數(shù)的單調(diào)性、極值點(diǎn)與導(dǎo)數(shù)關(guān)系等復(fù)雜概念，常因?qū)W生對(duì)其過(guò)程的理解難以形象化而成為學(xué)習(xí)瓶頸.希沃白板通過(guò)動(dòng)態(tài)構(gòu)建這些數(shù)學(xué)關(guān)系，將靜態(tài)圖形的點(diǎn)、線、面發(fā)展成直觀的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面，使學(xué)生得以從空間與時(shí)間兩個(gè)維度探索數(shù)學(xué)本質(zhì).視覺(jué)上的動(dòng)態(tài)化還支持學(xué)生形成對(duì)問(wèn)題整體結(jié)構(gòu)的理解，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中單一符號(hào)表達(dá)的不足.

同時(shí)，多維認(rèn)知建構(gòu)需要的不僅是圖形的動(dòng)態(tài)化呈現(xiàn)，更在于多模態(tài)信息的融合.希沃白板可同時(shí)呈現(xiàn)圖象、語(yǔ)言描述及符號(hào)推導(dǎo)，從多維度豐富學(xué)生的認(rèn)知輸入.不同模態(tài)信息間的協(xié)同作用，能夠有效提升學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中的遷移能力，使他們?cè)谛碌那榫诚蚂`活運(yùn)用已學(xué)知識(shí).

3.2交互式學(xué)習(xí)情境的構(gòu)建與數(shù)學(xué)思想的深 化培養(yǎng)

交互式學(xué)習(xí)情境，不僅意味著教學(xué)方法的優(yōu)化，更是數(shù)學(xué)思想得以自然滲透的關(guān)鍵環(huán)節(jié).希沃白板憑借觸控屏的直接交互功能、工具欄的靈活操作特性與即時(shí)反饋機(jī)制，為學(xué)生提供了個(gè)性化的學(xué)習(xí)空間.

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師可利用希沃白板創(chuàng)設(shè)多樣化的數(shù)學(xué)情境.例如，在概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué)中，通過(guò)交互設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)、動(dòng)態(tài)生成統(tǒng)計(jì)分布圖等操作，學(xué)生能夠深刻體會(huì)隨機(jī)性與統(tǒng)計(jì)規(guī)律之間的關(guān)系.這種直接參與的過(guò)程，不僅讓抽象的數(shù)學(xué)思想落地生根，還培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)直覺(jué)與邏輯推理能力，

希沃白板的優(yōu)勢(shì)還在于其可促進(jìn)師生、生生間的即時(shí)交流.在課堂中，學(xué)生可通過(guò)白板呈現(xiàn)自己的解題思路，其他學(xué)生在即時(shí)討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，修正錯(cuò)誤.如此交互循環(huán)，不僅增強(qiáng)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的合作性，還促進(jìn)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想的深人理解.這種模式強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思想的發(fā)現(xiàn)性與創(chuàng)造性，使學(xué)生在問(wèn)題求解中逐步領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的核心價(jià)值.

3.3即時(shí)生成與協(xié)同反思：概念模型建構(gòu)的 智能化探索

高中數(shù)學(xué)的概念模型建構(gòu)是知識(shí)體系深化的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)教學(xué)在即時(shí)生成與反思能力方面常顯不足.希沃白板的智能化功能提供了一種新的解決路徑.

即時(shí)生成功能通過(guò)自動(dòng)圖形生成、公式編輯與邏輯演示，實(shí)現(xiàn)了概念模型的動(dòng)態(tài)建立.以解析幾何為例，希沃白板能夠快速呈現(xiàn)不同條件下的橢圓形狀及其對(duì)應(yīng)方程，學(xué)生可在多種參數(shù)調(diào)整中直觀理解其變化規(guī)律.在這一過(guò)程中，希沃白板不僅實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的即時(shí)生成，更幫助學(xué)生建立了完整的數(shù)學(xué)概念圖景.

反思能力的培養(yǎng)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中至關(guān)重要.通過(guò)協(xié)同反思功能，學(xué)生可以將希沃白板記錄的課堂互動(dòng)與作業(yè)過(guò)程進(jìn)行回放，重新審視學(xué)習(xí)中的關(guān)鍵步驟與邏輯鏈條.這種“復(fù)盤式”學(xué)習(xí)不僅提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)能力，更通過(guò)持續(xù)的自我校正，培養(yǎng)了他們的元認(rèn)知能力.

4信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)重構(gòu)：課堂效能與素養(yǎng)提升的協(xié)同優(yōu)化

信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了教學(xué)模式的深刻變革，為課堂效能的提升和核心素養(yǎng)的全面發(fā)展提供了新的契機(jī).以高中數(shù)學(xué)教學(xué)為例，信息技術(shù)的深度融入不僅重塑了知識(shí)呈現(xiàn)與傳授的方式，還在師生互動(dòng)與教學(xué)范式層面進(jìn)行了前所未有的創(chuàng)新，為教育質(zhì)量的全面提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

4.1靜態(tài)知識(shí)動(dòng)態(tài)化：深化抽象概念的直觀表征

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，抽象概念的表征一直是教學(xué)難點(diǎn).傳統(tǒng)的線性傳遞方式常使學(xué)生難以建立深刻的認(rèn)知圖景.信息技術(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)可視化手段，使靜態(tài)知識(shí)獲得生動(dòng)展現(xiàn)的可能性.幾何、函數(shù)等概念借助動(dòng)態(tài)幾何軟件、交互式圖表等技術(shù)，可以從多角度、多層次被直觀地表征出來(lái)，為學(xué)生提供更加豐富的感知體驗(yàn).例如，函數(shù)的變化趨勢(shì)通過(guò)動(dòng)態(tài)演示，不僅能展示其形態(tài)，更能體現(xiàn)其內(nèi)在的邏輯關(guān)系和規(guī)律，進(jìn)而幫助學(xué)生從感性認(rèn)知過(guò)渡到理性分析.

此外，信息技術(shù)還為知識(shí)的時(shí)空延展提供了可能.傳統(tǒng)課堂中知識(shí)呈現(xiàn)往往受限于紙筆和語(yǔ)言，而動(dòng)態(tài)化工具則可突破時(shí)空維度，將問(wèn)題置于更廣闊的背景中進(jìn)行討論.這種深度動(dòng)態(tài)化表征方式顯著加深了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，并為課堂教學(xué)的深度挖掘提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐.

4.2 教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的雙向互動(dòng)范式創(chuàng)新

現(xiàn)代教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，但有效學(xué)習(xí)的發(fā)生仍需教師主導(dǎo)與學(xué)生主體實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡.信息技術(shù)的引入使雙向互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)更加高效與精準(zhǔn)，為數(shù)學(xué)教學(xué)范式的優(yōu)化注人了新活力.

智能教學(xué)平臺(tái)和互動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用使教師能夠?qū)崟r(shí)捕捉學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確把握其學(xué)習(xí)困難與知識(shí)盲點(diǎn).基于此，教師不僅能夠調(diào)整教學(xué)策略，還能提出針對(duì)性更強(qiáng)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生的深度思考.同時(shí)，學(xué)生借助技術(shù)平臺(tái)獲取多樣化學(xué)習(xí)資源，并主動(dòng)參與問(wèn)題探究和課堂互動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)由知識(shí)的被動(dòng)接受者向積極參與者的轉(zhuǎn)變.

這種雙向互動(dòng)范式的創(chuàng)新，增強(qiáng)了課堂教學(xué)的開(kāi)放性與靈活性，使教學(xué)過(guò)程既充滿了探索性，又保持了目標(biāo)的明晰性.在此基礎(chǔ)上，師生之間形成了共創(chuàng)共生的學(xué)習(xí)生態(tài)，從而全面提升了課堂效能.

4.3核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的數(shù)學(xué)教學(xué)新范式塑造

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是現(xiàn)代教育的重心，高中數(shù)學(xué)教學(xué)必須以此為導(dǎo)向，借助信息技術(shù)重構(gòu)教學(xué)范式，推動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維與實(shí)踐能力的全面發(fā)展.新范式的構(gòu)建應(yīng)以“思維發(fā)展”為核心，打破傳統(tǒng)的碎片化知識(shí)傳遞模式，通過(guò)技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)的深度融合，賦予數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更深層的價(jià)值.

具體而言，信息技術(shù)通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)和情境模擬，為學(xué)生提供了解決復(fù)雜問(wèn)題的真實(shí)場(chǎng)景，進(jìn)而促使其靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析與創(chuàng)新應(yīng)用.例如，基于實(shí)際問(wèn)題的數(shù)據(jù)建模任務(wù)，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，還能夠提升其批判性思維與協(xié)作能力.這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)契合核心素養(yǎng)的要求，使學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中加深對(duì)數(shù)學(xué)思想的理解，并為其終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

5結(jié)語(yǔ)

以希沃白板為代表的信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用，展示了科技與教育深度融合的廣闊前景.其動(dòng)態(tài)展示、即時(shí)互動(dòng)和智能分析功能，不僅使抽象數(shù)學(xué)概念的教學(xué)更加直觀高效，還在互動(dòng)中強(qiáng)化了學(xué)生的高階思維與探究能力.這種教學(xué)范式的創(chuàng)新重構(gòu)了數(shù)學(xué)教育的內(nèi)在邏輯與外在形式，為學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，標(biāo)志著現(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)邁向信息化、智能化發(fā)展的新階段，

【本文系廣東省教育科學(xué)研究項(xiàng)自課題“信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)深度融合實(shí)踐研究\"（課題編號(hào)：2023YQJK767）研究成果】

參考文獻(xiàn)：

[1]靳士利.信息技術(shù)與高中通用技術(shù)課堂教學(xué)的融合研究—以希沃白板5為例[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2022（35）：78-80.

[2]錢晉萍.運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)提高數(shù)學(xué)課堂效率—以《倍的認(rèn)識(shí)》教學(xué)與希沃白板技術(shù)應(yīng)用為例LJ」.基礎(chǔ)教育論壇，2022（17）：43-44.

[3]游穎慧.利用希沃白板構(gòu)建高效課堂策略研究—以高中信息技術(shù)課堂教學(xué)應(yīng)用為例[J].國(guó)家通用語(yǔ)言文字教學(xué)與研究，2022（8）：68-70.