信息技術(shù)輔助高中數(shù)學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)探究

摘 要：在實(shí)施新課程的背景下，信息技術(shù)輔助下的高中數(shù)學(xué)課堂模式顯示出強(qiáng)大的生命力與廣闊的發(fā)展空間。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，分析信息技術(shù)輔助情境創(chuàng)設(shè)、探究函數(shù)圖像、剖析立體幾何、算法和統(tǒng)計(jì)分析四個(gè)方面的效果，說明信息技術(shù)輔助高中數(shù)學(xué)課堂更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、誘發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、打破時(shí)間和空間限制，揭示研究的全過程，化靜為動(dòng)、化虛為實(shí)，使枯燥的知識(shí)趣味化，抽象的語言形象化。使學(xué)生能積極主動(dòng)地去“做”數(shù)學(xué)，分享 “做”數(shù)學(xué)的樂趣。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)課堂模式、實(shí)驗(yàn)、多媒體、幾何畫板、3D Max、Excel

中圖分類號(hào)：G633.6

數(shù)學(xué)新課標(biāo)明確指出：現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了重大的影響。數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，要充分考慮多媒體、計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。

一、輔助情景創(chuàng)設(shè)

揚(yáng)·阿姆斯·夸美紐斯說過：“一切知識(shí)都是從感官開始的。”情境教學(xué)從教學(xué)的需要出發(fā)，依據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)以形象為主體、富有情感色彩的場景或氛圍，吸引和激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到最佳教學(xué)效果。多媒體技術(shù)為情境的創(chuàng)設(shè)提供了廣闊的空間，使知識(shí)不再以單一的文本形式來呈現(xiàn)，而是融入了聲音、圖片、影像的多種媒介，立體而生動(dòng)。如實(shí)驗(yàn)1：《向量的加法運(yùn)算及其幾何意義》，筆者在課堂上先播放“馬航MH370失聯(lián)事件”新聞報(bào)道，機(jī)上100多同胞是生命牽動(dòng)著億萬國人的心弦。配上聲音、圖片、動(dòng)畫模擬等立體化震撼的效果。學(xué)生立刻就被鎮(zhèn)住，隨后，老師從飛機(jī)模擬航線的幾個(gè)節(jié)點(diǎn)引出向量加法及其意義：從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，再從B點(diǎn)突然掉頭飛往C點(diǎn)，又由C點(diǎn)飛往最終失聯(lián)的D點(diǎn)。用向量表示為加法： 。在信息技術(shù)的輔助下，迅速吸引學(xué)生，把向量加法及其意義形象地展示給學(xué)生，效果顯著。這樣的情境創(chuàng)設(shè)一定能進(jìn)入到學(xué)生的心靈，體現(xiàn)情感教育目標(biāo)。

二、輔助探究函數(shù)圖像

函數(shù)圖分析像是高中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要的能力要求，對(duì)圖像分析、處理能力直接影響著函數(shù)題的得分。掌握?qǐng)D像的作法及其變換規(guī)律是其中關(guān)鍵。幾何畫板的輔助有助于揭示變化過程。如實(shí)驗(yàn)2：《函數(shù) 的圖像》，用一條線段長度來刻畫數(shù)值A(chǔ)，通過伸縮線段長度得出不同的A值，觀察對(duì)應(yīng)函數(shù) 圖像的變化，總結(jié)出振幅變換規(guī)律。（如圖表1）

圖表 1

同樣方法總結(jié)出 、 引發(fā)的周期變換、相位變換。實(shí)驗(yàn)中整個(gè)變換過程由學(xué)生分組操作、探究總結(jié)、形成結(jié)論。實(shí)驗(yàn)效果：借助幾何畫板直觀、動(dòng)態(tài)地展示圖像變換過程，通過探究過程體驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)圖像變換規(guī)律的理解。創(chuàng)設(shè)一種 “做數(shù)學(xué)”的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生體驗(yàn)研究數(shù)學(xué)的方法，效果顯著。

三、輔助剖析立體幾何

立體幾何旨在培養(yǎng)空間想象能力和空間思維、分析能力，向來都是高中數(shù)學(xué)的重難點(diǎn)。如何更形象、更全面的還原出立體幾何模型，輔助學(xué)生觀察分析，培養(yǎng)空間感和空間想象能力呢？信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)建了友好的認(rèn)知互動(dòng)條件。如實(shí)驗(yàn)3：《三視圖》中對(duì)于三棱錐ABCD，利用3D Max軟件，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度去觀察幾何體在各個(gè)平面上的投影，立體又形象。很容易得出答案。實(shí)驗(yàn)效果：相較于傳統(tǒng)課堂，實(shí)驗(yàn)三借助3D Max建立了形象的立體模型，多元、動(dòng)態(tài)的觀察角度，顯然更有助于培養(yǎng)空間感、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

四、輔助算法和統(tǒng)計(jì)分析

在概率、統(tǒng)計(jì)中，需要大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)、分析大量數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律。傳統(tǒng)教學(xué)是直接給出數(shù)據(jù)和結(jié)論，學(xué)生被動(dòng)接受。忽略了“實(shí)驗(yàn)—觀察—總結(jié)”的體驗(yàn)過程。新課程作了明確調(diào)整，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件輔助模擬實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，給學(xué)生完整的過程體驗(yàn)。如實(shí)驗(yàn)4：《隨機(jī)事件的概率》，拋骰子實(shí)驗(yàn)，用RANDBETWEEN（1，6）函數(shù)模擬隨機(jī)出現(xiàn)的1至6內(nèi)的整數(shù)，再FREQUENCY函數(shù)統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)一點(diǎn)的次數(shù)，后算出頻率。通過實(shí)驗(yàn)次數(shù)由5次逐漸增至2000次，得到模擬數(shù)據(jù)。最后統(tǒng)計(jì)出不同試驗(yàn)次數(shù)得出的頻率散點(diǎn)圖（如圖表2），由學(xué)生觀察表格和散點(diǎn)圖可發(fā)現(xiàn)規(guī)律：隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加，頻率逐漸趨向于某個(gè)常數(shù)（0.1666），進(jìn)而得出概率。

圖表 2

實(shí)驗(yàn)效果：1.模擬“2000次實(shí)驗(yàn)”是傳統(tǒng)課堂所無法實(shí)現(xiàn)的；2.實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下操作，既培養(yǎng)了動(dòng)手探究能力又提高學(xué)習(xí)熱情；3.實(shí)驗(yàn)使學(xué)生體驗(yàn)了嚴(yán)謹(jǐn)、完整的科學(xué)研究方法和過程，對(duì)培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和探究精神意義重大。

五、小結(jié)

新課程的背景下，信息技術(shù)輔助下的高中數(shù)學(xué)課堂展示了其強(qiáng)大的生命力與廣闊的發(fā)展空間。有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，打破時(shí)間、空間限制，揭示研究的全過程，化靜為動(dòng)、化虛為實(shí)，使枯燥的知識(shí)趣味化，抽象的語言形象化，有利于學(xué)生加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用，使學(xué)生積極主動(dòng)地去“做”數(shù)學(xué)，分享在“做”數(shù)學(xué)的樂趣。因此，促進(jìn)信息技術(shù)“走進(jìn)”高中數(shù)學(xué)課堂，對(duì)全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，有著不可替代的作用。

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個(gè)人簡潔：羅祥沛，1981年8月出生，籍貫廣西橫縣。廣西防城港市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)，中學(xué)一級(jí)，科研處副主任endprint