任繼成
【摘要】高中數學課程應提倡利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的課程內容,鼓勵學生運用計算機、計算器等進行探索和發現.社會的進步對教學內容提出了新的要求,同時也為教學提供新的技術手段,為學習提供新的學習方式.將信息技術運用于數學教學,彌補了傳統教學的不足,提高了教學效率,同時也培養了學生的信息技術技能和解決問題的能力.
【關鍵詞】高中數學;現代信息技術;融合
21世紀,信息網絡高速發展,“互聯網+”不斷升級,人們對未來有了更多的想象空間.現代信息技術的發展正像是一把打開世界之門的鑰匙,為社會發展創造了新的可能.高中數學也踏上了與現代信息技術有效融合的列車,這樣的結合無疑開創了新領域的發展,也為我們社會的轉型提供了很好的機遇.每一次的科學技術革命,都有賴于信息技術的飛躍,平常的高中數學學習過程中,我們要牢牢抓住學以致用的道理,用前衛的思想看到數學在未來發展中的趨勢,深度思考高中數學與現代信息技術融合的實例,并著眼未來高中數學與現代信息技術的融合還有哪些可能.
一、高中數學與現代信息技術的機遇
進入高中,我們會發現,高中數學開始研究現實世界空間形式以及數量關系,相比初中最難不過平面幾何的認識,料想高中數學的要求明顯在高度上遠遠超過初中.眾所周知,高中數學兼具抽象、嚴謹、廣泛等特點,也決定了高中數學在未來具有廣闊的應用價值,在科技的浪潮中也證實了這一點.高中數學的學習也一直致力于倡導實用性創新,在數學與信息技術結合的時代,高中數學正好抓住了機遇.現今在很多科技的領域上,都能夠看到高中數學與現代信息技術完美融合的杰作,例如,先進的模擬實驗、3D打印、數控技術.
二、高中數學與現代信息技術融合的具體應用
模擬實驗是通過實驗軟件真實模擬進行實驗,是現代科學實驗的基本實驗類型,能夠完成人類現有條件下無法完成的實驗,對于我們探索未知的領域具有重要意義.模擬實驗也是綜合各類學科知識與現代信息技術完美融合的典型,其中包含了很多高中數學知識.我們都知道高中數學學過對三維空間的認識,很多的實驗就需要數學三維知識構建網絡虛擬模型,網絡虛擬模型也常常被稱為三維繪圖,三維繪圖的繪制需要計算機輸入數學三維函數式,也就是編程構造高中數學三維函數,這也是做模擬實驗中最重要的環節,構造完成后,實驗就能模擬所在函數變量的實際情況.例如,Nobook虛擬實驗室是一個仿真實驗室,也是一個可操控的仿真技術.該虛擬實驗室可以實現實驗流程可視化仿真操作,不僅可以避免資金、設備、時間、環境等對實驗造成的影響,還能使實驗員更高效、更規范地實驗.Nobook虛擬實驗室其實就是一套模擬實驗軟件,該軟件巧妙地以現代信息技術為手段,編程綜合了數學知識的函數思想、化學知識的理論及定理.
3D打印技術是現代科技領域研究比較熱門的技術,在未來的各個領域中都會有很廣泛的應用,像工業設計、工程施工、航空航天、醫療、教育、地理信息系統等等,都具有相當可觀的發展前景.3D打印技術是以數字模型為基礎,運用粉末或金屬按照要求的文件模式進行快速成型的技術.簡而言之,3D打印技術是現代信息技術與數學緊密融合的產物.3D打印產品的實現離不開數學模型的構建,任何產品要想通過3D打印實現都必須能夠先將實物圖像還原為三維數學模型,然后計算機才能夠精準地辨析實物的具體參數.
數控技術也是現代典型的高中數學與現代信息技術融合的具體應用,該技術通過數字化信息實現對機床運動及加工的控制.數控技術能夠彌補靠人力加工的誤差,解放了生產力水平的局限性,更加智能、精確、高效.數控技術是現代機械加工自動化的基礎,也是數控機床的核心技術,也是國家綜合生產水平比肩的重要技術.數控技術強有力地實現了數學與信息技術的完美融合,現代的加工已經完全可以依靠簡簡單單的數字按鈕就能全部實現.毫不夸張地說,數控技術實現了人類邁向智能化的一大步.數控技術實現了現代液、氣、機、電、光的高度一體化,是綜合傳統緊密機械和自動化的綜合體,也是高中數學與現代信息技術有機融合的載體.該技術是將機械加工的各個步驟,以數學模型的形式展示,然后編寫成代碼,再通過信息載體輸入到控制裝置,最后經過計算機的運算處理,控制機床靈活地聽從計算機的控制指令,從而進行各種產品的生產.
三、高中數學與現代信息技術結合的意義以及展望
高中數學的抽象化三維知識,有機地結合現代信息技術直觀性特點,可以適應現代科技智能、自動、高效等特點.高中數學與現代信息技術的有效融合是知識與技術的高效結合,是現代化技術升級的必然趨勢.高中數學與現代信息技術的有效融合是矛與盾的完美互補,利用了高中數學的理論知識實現了現代信息化的技術革新,毋庸置疑地差異化相互促進.現代信息技術是現今社會的風向標,技術革命要堅持不懈地抓住信息革命的機遇,現代科技要為信息技術的發展指明方向,未來的高中數學與現代信息技術更應如此,可預見未來兩者緊密地融合將向多層次、深領域的方向發展.全球定位系統是當前數學與現代信息融合的典型實例之一,也是現代科技的高水平的有力體現.例如,全球定位系統在核武器、地圖、測量等方面的應用.全球定位系統實現武器精確打擊的能力早已經是很多國家已具備的技術力量,在今后各國博弈中,還會深入廣泛地應用.在現代生活中,全球定位系統也會更加普遍,在人力很難完成的各項任務中,未來都會運用全球定位系統實現,像人口普查、工程測量等.
四、結束語
高中數學與現代信息技術的有效融合,是時代發展的趨向,也是未來科技的必然選擇.高中數學扎實的理論正好彌補了現代信息技術的后天在實際分析中成長的軟肋,也為現代科技的進步發起了新的征程.
【參考文獻】
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