信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合

摘要：高中數(shù)學(xué)學(xué)科具有抽象性、枯燥性等特點(diǎn)，內(nèi)容也比較繁瑣無(wú)趣，倘若只采用傳統(tǒng)的理論講授法，則難以提出課堂教學(xué)效果。信息技術(shù)作為一種全新的教學(xué)手段，將其應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂中，不僅能豐富數(shù)學(xué)課堂內(nèi)容，還能刺激學(xué)生的聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)，為學(xué)生帶來(lái)“視聽(tīng)盛宴”，有效開(kāi)發(fā)學(xué)生潛能，使其全面深入思考，掌握更多數(shù)學(xué)知識(shí)與技能?；诖?，研究對(duì)信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的深度融合進(jìn)行探析，旨在能巧妙將信息技術(shù)應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)課堂，促使學(xué)生高效學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；深度融合

素質(zhì)教育深入發(fā)展，改變了以往高中數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)，強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心關(guān)鍵能力、理學(xué)邏輯思維意識(shí)。因此，高中數(shù)學(xué)教學(xué)中需關(guān)注學(xué)生興趣，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。而將信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)深度融合，能為教師教學(xué)提供良好助力，打破以往單一的教學(xué)模式，有效激發(fā)與調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓數(shù)學(xué)知識(shí)變得形象化與直觀化。可見(jiàn)，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合有積極作用，對(duì)打造高質(zhì)量課堂具有奠基效果，教師需積極主動(dòng)地將其與數(shù)學(xué)學(xué)科結(jié)合，真正促使高效課堂的誕生。

一、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合的優(yōu)勢(shì)

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)動(dòng)力

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，是探索數(shù)學(xué)知識(shí)中有效的途徑。然而，傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式較為單一，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目標(biāo)。而利用信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)結(jié)合，能讓數(shù)學(xué)知識(shí)以圖形、音頻及視頻等多媒體形式呈現(xiàn)于課堂中，以多種感官刺激學(xué)生，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握，使其主動(dòng)探索數(shù)學(xué)的奧秘。例如，教師教學(xué)“等比數(shù)列”時(shí)，可借助信息技術(shù)創(chuàng)造引人入勝的“阿基里斯與烏龜悖論”教學(xué)情境，以動(dòng)態(tài)演示與詳細(xì)解釋?zhuān)寣W(xué)生直觀感受其中蘊(yùn)含的等比數(shù)列知識(shí)[1]。利用此方式，能點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，激發(fā)其好奇心與求知欲，從而主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。

（二）應(yīng)用信息技術(shù)，突破教學(xué)難點(diǎn)

作圖在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺，但數(shù)學(xué)學(xué)科中有一些較為抽象的知識(shí)點(diǎn)，倘若只采用傳統(tǒng)教學(xué)是難以實(shí)現(xiàn)理想的教學(xué)效果。此時(shí)采用信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)課堂，能讓教師精準(zhǔn)地將知識(shí)內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生能理解與掌握難點(diǎn)知識(shí)。例如，對(duì)于祖暅原理這種在計(jì)算球的體積公式中起著重要作用但理解起來(lái)較為困難的概念，教師可用信息技術(shù)以動(dòng)畫(huà)形式，將原理以動(dòng)態(tài)與直觀方式展現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生能理解該本質(zhì)，掌握計(jì)算球的體積公式。在此教學(xué)下，使學(xué)生能認(rèn)識(shí)知識(shí)本質(zhì)與規(guī)律，掌握更多數(shù)學(xué)知識(shí)。

（三）促進(jìn)手段多元化，提高課堂效率

信息技術(shù)的出現(xiàn)不僅豐富了數(shù)學(xué)內(nèi)容，也讓教師教學(xué)手段朝著多元化發(fā)展。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師只會(huì)以黑板+粉筆形式授課。而信息技術(shù)與數(shù)學(xué)深度融合，能改變以往枯燥乏味且單一的教學(xué)模式，讓教學(xué)手段更多元化。例如，教師可利用幾何畫(huà)板等較為常見(jiàn)的教學(xué)軟件，將立體幾何、函數(shù)圖像變換等過(guò)程直觀呈現(xiàn)于學(xué)生面前；或利用希沃白板將抽象知識(shí)與實(shí)際情境結(jié)合，使知識(shí)具體化，讓學(xué)生掌握更多知識(shí)與技能，提高教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)多元化教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力，培養(yǎng)其數(shù)學(xué)能力與創(chuàng)新能力，促使學(xué)生全面發(fā)展。

二、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合存在的問(wèn)題

（一）信息技術(shù)應(yīng)用與數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)脫節(jié)

高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，雖然在線平臺(tái)與數(shù)學(xué)教學(xué)軟件得到了廣泛應(yīng)用，但是此類(lèi)工具應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂中，往往將重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生解題技巧上，選擇性忽略了對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)概念理解能力與解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)?；诖诵蝿?shì)下，直接導(dǎo)致信息技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)無(wú)法統(tǒng)一，教學(xué)與需求脫節(jié)。同時(shí)，數(shù)學(xué)教師也沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)與理解教學(xué)資源的重要性，教學(xué)中無(wú)法將信息技術(shù)應(yīng)用于課堂中，造成教學(xué)資源沖突與重復(fù)等現(xiàn)象，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合不足

網(wǎng)絡(luò)中雖然有諸多關(guān)于高中數(shù)學(xué)的資源，選擇范圍也較為廣泛，但網(wǎng)絡(luò)資源卻存在參差不齊的現(xiàn)狀，缺乏特定教學(xué)場(chǎng)景與學(xué)生的匹配性。在此形勢(shì)下，教師往往需要花費(fèi)諸多的時(shí)間與精力來(lái)整合教學(xué)資源，不可避免地影響到數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率，造成信息技術(shù)運(yùn)用停留于表面[2]。表現(xiàn)為數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中只會(huì)利用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)，無(wú)法將信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)深度融合，使學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念也只能停留于淺顯層面中，嚴(yán)重影響了高質(zhì)量數(shù)學(xué)課堂的誕生。

三、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的深度融合策略

（一）創(chuàng)設(shè)趣味情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

良好的課前導(dǎo)入，是課堂成功的一半。教師在教學(xué)前，精心設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極主動(dòng)進(jìn)入到課堂中，提高課堂注意力，為學(xué)習(xí)效率的提升鋪墊。因此，教師要學(xué)會(huì)利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)趣味教學(xué)情境，借此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓教學(xué)內(nèi)容與信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)良好結(jié)合，為學(xué)生營(yíng)造沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)與技能。實(shí)踐證明，學(xué)生在圖像、視頻等輔助下，能吸收與掌握更多的數(shù)學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的深刻記憶。基于此點(diǎn)，教師在開(kāi)展教育工作時(shí)，需創(chuàng)設(shè)良好趣味情境，吸引學(xué)生的興趣。

例如，教師教學(xué)“冪函數(shù)”此內(nèi)容時(shí)，要精心設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，借助圖形計(jì)算器此信息技術(shù)工具，為學(xué)生呈現(xiàn)函數(shù)的動(dòng)態(tài)圖像，借此趣味情境調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。在具體操作上，以圖形計(jì)算機(jī)輸入冪函數(shù)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生觀察與分析數(shù)據(jù)變化和函數(shù)圖像動(dòng)態(tài)的關(guān)系、切線斜率變化等，使學(xué)生能在回顧知識(shí)中，鞏固對(duì)指數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)的認(rèn)識(shí)。利用此環(huán)節(jié)，鞏固學(xué)生前面所學(xué)知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)鋪墊。緊接著，教師要利用圖形計(jì)算機(jī)，繪制有關(guān)“冪函數(shù)”的圖像，在對(duì)比與觀察中，讓學(xué)生清晰理解冪函數(shù)圖像特點(diǎn)。利用此種較為新穎的信息技術(shù)教學(xué)模式，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科興趣，使其主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)課堂中，為其深度學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

（二）巧用信息技術(shù)，活躍學(xué)生學(xué)習(xí)思維

信息技術(shù)應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)課堂中，有著顯著的優(yōu)勢(shì)性，不僅能降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，還能加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。數(shù)學(xué)學(xué)科具有抽象性，其概念、定理與性質(zhì)對(duì)于學(xué)生而言較難，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)具有一定的難度[3]。將信息技術(shù)運(yùn)用于其中，能讓抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w化、形象化，為學(xué)生提供直觀地學(xué)習(xí)平臺(tái)，對(duì)拓寬學(xué)生思維空間，促使其深入探索知識(shí)具有良好價(jià)值。因此，教師需借助信息技術(shù)，將抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成圖形、符號(hào)等視覺(jué)元素，讓教學(xué)內(nèi)容更簡(jiǎn)潔明了，加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解。

例如，教師教學(xué)“函數(shù)的性質(zhì)”時(shí)，可利用信息技術(shù)在多媒體設(shè)備屏幕上將多種函數(shù)的圖像呈現(xiàn)出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生觀察與深入分析函數(shù)圖像的特性。如，教師先是展示偶函數(shù)y = x2，y =|x|圖像，利用視覺(jué)對(duì)比形式，讓學(xué)生能直觀發(fā)現(xiàn)兩個(gè)函數(shù)圖像中間是關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，使學(xué)生能深刻理解偶函數(shù)圖像的對(duì)稱(chēng)性質(zhì)。緊接著，教師還要利用信息技術(shù)將更多偶函數(shù)的圖像展示出來(lái)，鼓勵(lì)學(xué)生從多個(gè)角度觀察與分析，鞏固學(xué)生對(duì)偶函數(shù)性質(zhì)的理解。通過(guò)采用此種教學(xué)模式，真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，促使其在觀察、分析及歸納中，形成良好的數(shù)學(xué)思維與問(wèn)題解決能力。

（三）幾何畫(huà)板應(yīng)用，平面幾何提升效率

幾何畫(huà)板是在教育領(lǐng)域廣泛運(yùn)用的軟件工具，適用于幾何與解析幾何的教學(xué)中，其所具有的強(qiáng)大繪圖與動(dòng)態(tài)演示功能，為教師教學(xué)工作提供了豐富的資源與便利[4]。特別是應(yīng)用于數(shù)學(xué)課堂中，讓教師能結(jié)合學(xué)生需求與教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)建課件，提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效果。高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中，幾何畫(huà)板的應(yīng)用有著顯著的優(yōu)勢(shì)性，在面對(duì)求解軌跡此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，教師先要依據(jù)已知條件建立直角坐標(biāo)系，隨后在軌跡上選取一個(gè)任意點(diǎn)，設(shè)定坐標(biāo)，并基于條件，列出有關(guān)恒等式，進(jìn)而利用數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題，求出軌跡方程。此解題過(guò)程對(duì)于學(xué)生而言具有抽象性與復(fù)雜性，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)較為困難，借助信息技術(shù)軟件工具——幾何畫(huà)板，能有效解決此問(wèn)題，直觀地將點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡展示出來(lái)，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)與解題難度。

例如，教師在教學(xué)“拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程”時(shí)，要利用幾何畫(huà)板輕松找到定直線的定點(diǎn)，模擬其移動(dòng)過(guò)程，并實(shí)時(shí)地展示定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中所形成的軌跡。結(jié)合此基礎(chǔ)，教師需鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深入觀察、分析拋物線的關(guān)鍵點(diǎn)，以便能建立起較為合適的直角坐標(biāo)系，確定對(duì)稱(chēng)軸，再借助拋物線的性質(zhì)，將方程求出來(lái)。除此之外，教師還要正確認(rèn)識(shí)到幾何畫(huà)板在展示點(diǎn)的曲線方程中中的作用。傳統(tǒng)的平面解析幾何問(wèn)題教學(xué)方法較為枯燥乏味，學(xué)生無(wú)法理解與掌握該內(nèi)容，此部分內(nèi)容的重點(diǎn)是要將曲線的形狀、變化及動(dòng)態(tài)特性體現(xiàn)出來(lái)。借助幾何畫(huà)板中的圖形圖像與運(yùn)算功能，讓教師輕松繪制與展示各種曲線方程，跟蹤動(dòng)態(tài)對(duì)象運(yùn)動(dòng)軌跡形式，確保學(xué)生能全面理解與掌握曲線方程的幾何意義，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對(duì)解析幾何的認(rèn)識(shí)與理解。

（四）利用信息技術(shù)，開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)

個(gè)性化教學(xué)的關(guān)鍵，是了解學(xué)生個(gè)體差異。為落實(shí)該目標(biāo)，教師要采用系列策略，收集與分析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，制定出個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃，滿(mǎn)足學(xué)生不同需求。具體而言，教師需借助在線學(xué)習(xí)平臺(tái)與教學(xué)軟件，實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)行為，包括學(xué)生的答題速度、錯(cuò)題率、參與度等，判斷其學(xué)習(xí)風(fēng)格、能力水平及興趣愛(ài)好。并利用面對(duì)面師生訪談、課堂觀察等形式，了解學(xué)生學(xué)習(xí)需求，結(jié)合收集數(shù)據(jù)制定出個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃[5]。例如，在教學(xué)“三角函數(shù)”時(shí)，針對(duì)基礎(chǔ)薄弱學(xué)生，教師要側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)與技能培養(yǎng)，以電子白板形式設(shè)計(jì)一些循序漸進(jìn)的作圖任務(wù)，確保學(xué)生能在實(shí)踐訓(xùn)練中理解與掌握該基本概念；對(duì)于基礎(chǔ)好的學(xué)生，設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性任務(wù)，讓學(xué)生能主動(dòng)探索知識(shí)內(nèi)在規(guī)律與價(jià)值。同時(shí)，教師在制定個(gè)性化教學(xué)計(jì)劃時(shí)，依據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律與興趣愛(ài)好特點(diǎn)，讓數(shù)學(xué)與生活、與其他學(xué)科等結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能真正拓寬自身的視野。

例如，將三角函數(shù)應(yīng)用于音樂(lè)學(xué)科、建筑學(xué)科等領(lǐng)域中，引導(dǎo)學(xué)生探究，使學(xué)生能認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)來(lái)源于生活，與生活與學(xué)科知識(shí)密不可分，認(rèn)識(shí)到其所具有的魅力，主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中。此外，要想提升學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，教師還要利用智能教學(xué)軟件輔助教學(xué)工作的開(kāi)展。教學(xué)軟件中有著較強(qiáng)的評(píng)估能力，能依據(jù)學(xué)生的參與度、答題速度評(píng)估其學(xué)習(xí)情況，使教師能依據(jù)軟件了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。例如，教師教學(xué)“數(shù)列”時(shí)，可借助“Math way”在線數(shù)學(xué)求解器輔助教學(xué)工作開(kāi)展，在課堂中引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)列的通用公式輸入其中，讓該軟件工具能迅速解出后續(xù)的步驟與說(shuō)明原理，加深學(xué)生對(duì)數(shù)列解題思路與原理的認(rèn)識(shí)。借助此種智能化與個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生能深入理解與掌握數(shù)學(xué)概念，提升學(xué)習(xí)的效果。

（五）信息技術(shù)跟進(jìn)，鞏固知識(shí)拓展能力

為了保證學(xué)生掌握扎實(shí)知識(shí)，在今后學(xué)習(xí)與生活中靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，教師需高度重視對(duì)學(xué)生課后輔導(dǎo)工作，對(duì)學(xué)生開(kāi)展相應(yīng)的知識(shí)鞏固與能力提升訓(xùn)練。

尤其是在信息技術(shù)背景下，該技術(shù)的應(yīng)用能為數(shù)學(xué)教師提供良好的輔助，讓學(xué)生能在課后環(huán)節(jié)中，提高自身的各項(xiàng)能力，發(fā)展其核心素養(yǎng)。具體而言，信息技術(shù)能為教師提供豐富的課后學(xué)習(xí)資源分享渠道。例如，教師在完成“三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)”此教學(xué)后，為鞏固學(xué)生知識(shí)與拓展學(xué)生能力，教師要將課堂中所運(yùn)用的教學(xué)資源，包括PPT課、微課視頻資源、詳細(xì)的文字材料等，上傳到線上學(xué)習(xí)平臺(tái)中，使學(xué)生能隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)。利用此形式，讓學(xué)生結(jié)合自身的實(shí)際情況自主地選擇材料進(jìn)行學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)，真正鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)技能。同時(shí)，教師還要利用信息技術(shù)，結(jié)合學(xué)生課堂表現(xiàn)與學(xué)習(xí)情況，設(shè)計(jì)引導(dǎo)問(wèn)題，讓學(xué)生在思考中掌握更多知識(shí)點(diǎn)。例如，依據(jù)“三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)”此主題，教師要設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，讓學(xué)生能在課后環(huán)節(jié)中進(jìn)行深入思考“如何繪制三角函數(shù)圖像，可以采取哪些方法？Y=sinxd的函數(shù)圖像怎么畫(huà)？怎么樣利用五點(diǎn)法繪制三角函數(shù)的步驟？”通過(guò)系列問(wèn)題的設(shè)計(jì)，使教師能為學(xué)生提供明確且清晰的課后學(xué)習(xí)方向，在信息技術(shù)的輔助下，更好地追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度與反饋，從而為學(xué)生提供有效指導(dǎo)，真正培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，為未來(lái)學(xué)習(xí)鋪墊。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段信息技術(shù)已經(jīng)成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的有效教學(xué)手段，將其應(yīng)用于數(shù)學(xué)中，不僅能提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率，還能提高教學(xué)質(zhì)量。因此，教師需充分認(rèn)識(shí)到其所具有的價(jià)值，將信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合，確保能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)富有吸引力與創(chuàng)新性的數(shù)學(xué)課堂，為學(xué)生全面發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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