信息化環境下高中函數課堂教學有效性的實踐研究

黃宇 祁耀斌

摘? 要：科技的快速發展推動并改變著教育教學發展的進程，給課堂教學帶來了巨大的沖擊。而函數是高中數學課程的一大主線，貫穿著整個高中數學教學，在高考中占有非常大比例，而指數函數是高中階段學生接觸到的第一個函數，學生在學習指數函數時積攢的經驗直接影響著對后續幾個函數的進一步研究。因此，探究信息化環境下指數函數的有效教學顯得非常必要。

關鍵詞：信息化環境;指數函數;有效教學

隨著科技的發展，我國越來越重視信息化環境下的課堂教學。十九大對教育工作做出全面系統部署，總體目標中指出加快教育現代化，辦好人民滿意的教育，充分發揮教育信息化對教育改革發展的引領作用。同時，在2018年3月6日寧夏教育會議中強調加快打造教育信息化“寧夏升級版”。寧夏教育云平臺的全面推廣，為新冠病毒疫情期間有效開展線上教學提供了平臺支持，實現了“停課不停學”的線上教學模式。由此可見，信息化環境推動并改進著教育教學的進程。

同時，函數是高中數學課程的一大主線，貫穿著整個高中數學教學，在高考中占有非常大比例，而指數函數是高中階段學生接觸到的第一個函數，學生在學習指數函數時積攢的經驗直接影響著對后續幾個函數的進一步研究。因此，指數函數的教學顯得尤為重要。

一、常規課堂下指數函數教學中存在的問題

傳統的教學中，教師更注重的是對指數函數三要素的挖掘而忽視了指數函數的生成過程和指數函數圖象的形成過程。在指數函數教學中教師的教學環節為：從生活實例中抽象出具體的指數函數——得到指數函數的概念——分析指數函數的解析式——繪制指數函數的圖象——結合指數圖象分析指數函數的性質——指數函數的應用——課堂小結——作業布置。在繪制指數函數圖象時，教師采用的繪圖工具有中自PPT帶的繪圖工具、幾何畫板。學生在繪制函數圖象基本上都用直尺在黑板上或練習本上繪制。

在對指數函數圖象處理上教師舍不得花時間時間，而是把大量的時間放在對指數函數性質的探究上，導致應用指數函數的性質解決有關函數問題時學生不知道從何入手。因為指數函數圖象的呈現太過倉促，將數的抽象轉化為形的直觀的過程太短，學生沒有形成經驗，因此在處理實際問題時，學生是機械的套用性質，并沒有真正理解其實質。學生對函數的理解只停留在函數的三要素上，對指數函數的學習比較死板，不能用動態的變化過程去理解指數函數。

傳統的指數函數課堂教學使得學生對指數函數圖象認識不清，記憶不深，學完就忘，不能靈活應用，在對指數函數相關內容考察的題目上，學生的得分率較低，從而，指數函數也就成為高中數學教學內容的難點。同時，新課改理念要求在課堂教學中，要充分體現學生的主體地位，信息化的教學能夠有效的降低教師在教學中的灌輸思想，體現學生的主體地位。利用媒體技術，學生在參與中感受函數概念的生成，通過實際操作生成具體函數的圖象，從而從“形”上準確的把握各種函數。能夠在函數教學中要凸顯其“形”的本質。

二、信息化環境下指數函數的有效教學過程探究

通過以上分析，在指數函數的教學中，指數函數概念的生成和圖象形成是重中之重。教師在課堂教學中要引導學生從這兩個方面進行思考，突破重難點，從而形成方法。

首先，教師要從貼近學生實際生活的實例入手，引導學生分析實例，建立相應的數學模型，即函數關系，總結這些函數關系的共同特征，抓住變化量的本質，得出指數函數的形式，總結出指數的概念。

其次，教師要舍得花時間在函數圖象的處理上，借助信息技術手段，花時間利用幾何畫板或白板工具繪制不同的指數函數的圖象。然后讓學生在練習本上繪制不同的指數函數圖象，用投影儀展示，集體糾錯，規范函數圖象。

再次，在函數圖象繪制的基礎上引導學生分析、歸納不同的指數函數，總結出指數函數的性質。此環節加強學生對數形結合思想的應用，由形的直觀過渡到數的抽象，突破學生思維上的困難。

最后，教師引導學生應用數形結合的方法解決有關指數函數問題。

如果教師花大量時間帶領學生處理指數函數圖象，再讓學生獨立繪制不同的函數圖象，學生獲得體驗，深化理解，在處理函數的性質時相對較容易，學生基本能夠自己通過歸納總結得出。若處理函數圖象時，教師直接用PPT給出函數圖象，在得出函數的性質，學生顯得迷茫混亂，教師糾錯，最后完善指數函數的性質。這一過程學生缺乏體驗，出現認知上的混亂。

由此得出，在指數函數的課堂教學中，互聯網下媒體技術的應用能夠提升課堂教學效率，特別是影響到學生對函數圖象的理解，進一步影響到學生對數形結合這一思想方法的理解與應用，最終影響到學生對函數整體的把握。

三、信息化環境下函數的有效教學過程形成

根據最近發展區理論，新知識的產生是建立在舊知的基礎上，因此指數函數概念的建立需來自實際生活的實例，而圖象直觀的呈現遠遠清晰于文字的描述，學生自己探究函數圖象，積累經驗，加深記憶。理論結合實踐，從而得出指數函數的有效課堂教學過程：從生活實例中抽象出具體的指數函數（教學情境貼近學生的實際生活）——得到指數的函數的概念——分析指數函數的解析式——繪制指數函數的圖象——結合指數圖象分析指數函數的性質——指數函數的應用——課堂小結——作業布置（分層作業，多留開放性問題，讓學生借助網絡自主查閱，解決問題）。在繪制指數函數圖象時增強過程性探究，首先教師利用幾何畫板或其他工具動態演示指數函數圖象的繪制過程;其次學生自選函數，通過合作探究的方式嘗試利用幾何畫板生成指數函數圖象，通過合作探究，學生獲得體驗;最后學生選出有代表性的指數函數，利用直尺和鉛筆繪制其函數圖象，此環節獨立完成，深度思考。在指數函數的應用方面，教師及時引導，先繪制相應的指數函數圖象，根據圖象分析問題、借助性質解決問題，在此環節及時滲透數形結合的思想思。作業布置環節，多留開放性問題，讓學生借助網絡自主查閱，解決問題。

信息化環境下學生應用媒體技術繪制指數函數圖象，參與到函數圖象和性質的生成過程中，學生在探究中發現問題，總結規律，親歷知識的生成過程，這樣幫助學生加深記憶，深化理解，靈活應用，從而突破指數函數的重難點教學。

四、結束語

通過改變學生學習方法，重視指數函數概念的生成過程，跳出函數的三要素來看指數函數，幫助學生深層次的理解指數函數的概念。在信息環境下讓學生自己繪制不同的指數函數的圖象，有助于學生準確理解指數函數的性質，從而進行靈活的應用，解決相關題目，提高學生的學習成績。學生通過課堂展示環節，提高信息技術應用的能力，提升學生的綜合素養。在對指數函數相關內容實施教學時，有效利用媒體技術，圖象的可視化幫助學生突破理解上的困難，提升課堂教學效率。

課題研究：本文系寧夏省第五屆基礎教育教學課題研究成果，課題《信息化環境下高中函數的有效教學模式實驗研究》，課題編號：JXKT-ZS-05-075