信息技術(shù)環(huán)境下高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式研究

摘 要：信息技術(shù)為高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供了多元化支持，在提高高中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，還能夠促使學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí)。高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該將信息技術(shù)與探究式教學(xué)進(jìn)行有機(jī)整合，豐富學(xué)生知識(shí)積累，提升課堂教學(xué)趣味性，引領(lǐng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，從整體上為學(xué)生學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)。文章就以高中數(shù)學(xué)為例，對信息技術(shù)支持下的探究式教學(xué)模式進(jìn)行幾點(diǎn)具體分析。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);高中數(shù)學(xué);探究式教學(xué)

信息化時(shí)代背景下，高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)的整合也更加緊密，高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)中引入信息技術(shù)，不僅能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還能促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力等，信息技術(shù)為高中數(shù)學(xué)探究式教學(xué)提供了更加豐富的教學(xué)資源，也從整體上保障了高中數(shù)學(xué)教學(xué)有效性。

一、 探究式教學(xué)概述

20世紀(jì)50年代，芝加哥大學(xué)的施瓦布教授提出探究式教學(xué)，他認(rèn)為探究教學(xué)能夠更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師利用科學(xué)的材料等素材，采取探究的方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和探究，使得學(xué)生掌握其中重要的知識(shí)。探究性教學(xué)模式主要是指教師在授課過程中，引導(dǎo)學(xué)生按照“自主、探究、合作”的方式進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)，利用小組合作開展交流，進(jìn)而更好地掌握課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)情感和學(xué)習(xí)內(nèi)容都達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求。學(xué)習(xí)內(nèi)容主要是對學(xué)科的概念、原理等知識(shí)的掌握;情感目標(biāo)主要是思想品質(zhì)等能力的形成。

探究性教學(xué)模式能夠?qū)⑸顚哟蔚闹R(shí)挖掘出來，幫助學(xué)生進(jìn)行理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力，這樣更有助于培養(yǎng)新型創(chuàng)新人才。探究式教學(xué)模式效果如何，還與學(xué)生的主體地位能否充分體現(xiàn)有著直接的關(guān)系，教師需要轉(zhuǎn)變角色，做好輔導(dǎo)和引導(dǎo)。總體來看，探究式教學(xué)模式想要取得良好的效果，主要需做好以下兩方面：一是要充分展示學(xué)生的主體地位;二是要發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。只有兩者相互完美配合，才能發(fā)揮探究式教學(xué)的作用。探究式教學(xué)模式的基本特征就是“主導(dǎo)—主體相結(jié)合”。

二、 探究式教學(xué)與信息技術(shù)的整合

雖然現(xiàn)代教學(xué)體系當(dāng)中，教師在授課時(shí)，運(yùn)用了一些先進(jìn)的信息技術(shù)和數(shù)碼產(chǎn)品，但是教師的教學(xué)理念并沒有更新，還是傳統(tǒng)教學(xué)的邏輯思維。所以想要實(shí)現(xiàn)探究式教學(xué)和信息技術(shù)的良好融合，還需要教師的教學(xué)觀念進(jìn)行轉(zhuǎn)變以及對現(xiàn)代化教育技術(shù)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。

其實(shí)，信息技術(shù)和學(xué)科課程整合，主要是利用信息技術(shù)將學(xué)科的教學(xué)過程進(jìn)行創(chuàng)新，創(chuàng)設(shè)一個(gè)新的教學(xué)環(huán)境，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，激活學(xué)生在課堂中的主體地位，使得學(xué)生能夠自主參與到探究合作學(xué)習(xí)模式當(dāng)中，能夠創(chuàng)新創(chuàng)造出新的知識(shí)，打破傳統(tǒng)的教學(xué)課堂結(jié)構(gòu)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

三、 高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用策略

高中數(shù)學(xué)教師結(jié)合信息技術(shù)組織學(xué)生開展探究式教學(xué)，不僅可以充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)性，而且還能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從整體上保障數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。下面對探究式教學(xué)中信息技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行幾點(diǎn)具體分析：

（一）利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)教學(xué)情境

數(shù)學(xué)探究教學(xué)想要取得良好的效果，創(chuàng)設(shè)一個(gè)較高水平的數(shù)學(xué)情境是基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的授課過程中，很多學(xué)生對于一些抽象概念和推理過程的理解十分困難，教學(xué)效果不理想。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，情境創(chuàng)設(shè)存在兩個(gè)問題：一是創(chuàng)設(shè)情境的手段比較落后，方法比較單一，沒有充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，學(xué)生在這種情境當(dāng)中，不能完全地投入其中，不能對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃烈的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而無法對數(shù)學(xué)知識(shí)形成理性和感性認(rèn)識(shí);二是情境創(chuàng)新沒有充分的理論基礎(chǔ)，不能做到有效創(chuàng)新，再加上理念比較傳統(tǒng)，使得整個(gè)教學(xué)模式都比較單調(diào)，很難吸引學(xué)生的注意力。

比如：“立體圖形的三視圖”教學(xué)中，教師可以引入信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，幻燈片播放課件，結(jié)合影像展示詩句“橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同”，從這首詩可以看出，即同一事物，不同角度觀察，形態(tài)各異。從而創(chuàng)設(shè)情境，引出新課，從視覺、聽覺的視角激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過前期學(xué)習(xí)的立體圖形，可在大屏幕播放四棱柱，從四個(gè)方向展示圖形，觀察大屏幕上的圖形，快速直觀地讓學(xué)生觀察不同方向得到的平面圖形，在信息技術(shù)的支持下，導(dǎo)入環(huán)節(jié)趣味性更強(qiáng)，在趣味情境中學(xué)生對新知識(shí)的理解和體悟也更加深刻。

另外，信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行應(yīng)用，能夠?yàn)閷W(xué)生提供一些實(shí)踐的機(jī)會(huì)，學(xué)生在這種情境中，能夠全身心投入，養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，不斷激發(fā)個(gè)人的潛能。同時(shí)，計(jì)算機(jī)還能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺點(diǎn)，為教師開展探究式教學(xué)提供豐富的資源，提高課堂教學(xué)的效率。

（二）利用信息技術(shù)提高作圖、運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理效率

探究式教學(xué)是學(xué)生以一個(gè)教學(xué)問題為主要題目，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究。這個(gè)探究過程主要有：觀察和總結(jié)數(shù)學(xué)內(nèi)容，提出具有研究意義的問題，提出探究的數(shù)學(xué)結(jié)論和規(guī)律，解釋證明這個(gè)數(shù)學(xué)猜想。學(xué)生可以用信息技術(shù)來制作一些課件內(nèi)容，將數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行充分的表達(dá)，利用信息技術(shù)可以總結(jié)幾何內(nèi)容規(guī)律，做到學(xué)以致用，從探究式教學(xué)模式當(dāng)中養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，構(gòu)建數(shù)學(xué)思維模式。同時(shí)，也可成為教師的輔助教學(xué)工具，繪圖、計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和分析等，有效節(jié)約計(jì)算和畫圖的效率，提高教學(xué)效果。

比如：例題：求53π的正弦、余弦和正切值。

這是一道三角函數(shù)的例題，在解題分析的過程中，教師利用信息技術(shù)繪制相關(guān)圖像，借由數(shù)形結(jié)合思想，能夠快速、準(zhǔn)確幫助學(xué)生解決以上問題。

多媒體播放圖像，大屏幕上先畫出一個(gè)直角坐標(biāo)系，然后找到角π，在角π上任意取一點(diǎn)P，過P點(diǎn)，做一條輔助線AP，可以得到三角形Rt△PAO，然后利用坐標(biāo)系確定每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，再結(jié)合坐標(biāo)，確定線段的長度，在結(jié)合定義1，求出角的正弦、余弦和正切值，畫出之后，可以根據(jù)圖形的特點(diǎn)，做出輔助線，然后快速解決問題。

解題：如圖1所示。

在角53π的終邊上取任意一個(gè)點(diǎn)p（1，y），在Rt△PAO中，AO=1，那么r=OP=2，AP=3，那么可得：p（1，-3），通過定義1可知，sinα=yr=-32，cosα=xr=12，tanα=yx=-3。

通過上述分析可見，利用信息技術(shù)能夠直觀、快速的展示函數(shù)圖像，可以幫助學(xué)生更好的解讀題目，提高課上教學(xué)效率。

（三）利用信息技術(shù)強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)問題探究

利用信息技術(shù)組織學(xué)生進(jìn)行問題探究，這是提高數(shù)學(xué)教學(xué)有效性的常用方法。這種探究方式能夠讓學(xué)生觀察學(xué)習(xí)內(nèi)容，挖掘數(shù)據(jù)的規(guī)律，總結(jié)問題的原因，獲取數(shù)學(xué)知識(shí)。教師在教學(xué)時(shí)，利用信息技術(shù)，可以使用數(shù)學(xué)軟件，給學(xué)生展示數(shù)學(xué)原理的推導(dǎo)過程，教會(huì)學(xué)生使用數(shù)學(xué)軟件，為日后的探究學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過信息技術(shù)構(gòu)建教學(xué)探究，學(xué)生經(jīng)歷“實(shí)驗(yàn)、歸納、類比、猜想、驗(yàn)證、證明”的數(shù)學(xué)過程，能夠從理性上對數(shù)學(xué)知識(shí)有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，構(gòu)建數(shù)學(xué)思維，從中獲取一定數(shù)學(xué)知識(shí)，提升自身創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

比如：在“平面與平面平行的判定”教學(xué)中，教師在新知探究環(huán)節(jié)，可以利用信息技術(shù)為學(xué)生展示圖像和圖形，幫助學(xué)生直觀的理解和感受平面與平面的位置關(guān)系，從而為其位置判定提供助力。以如下題目為例：

題目：判斷如下命題是否正確。

（1）平面β內(nèi)有一條直線與平面α平行，那么α∥β。

（2）如果平面α內(nèi)有無數(shù)條直線與β平行，那么α∥β。

（3）如果平面α內(nèi)中有任意一條直線與平面β平行，那么α∥β。

（4）如果平面β中有兩條直線與平面α平行，那么α∥β。

提出問題之后，教師多媒體播放圖像，如圖2所示。

教師引導(dǎo)學(xué)生觀察圖像，結(jié)合圖像與相關(guān)定理、概念分析每個(gè)選項(xiàng)的對錯(cuò)，通過分析：如果兩個(gè)平面平行，那么則需要這個(gè)平面內(nèi)所有直線都與另一個(gè)平面平行，但是對所有直線逐一檢驗(yàn)是不可能實(shí)現(xiàn)的，那么怎樣才能夠評斷平面內(nèi)有限直線與另一個(gè)平面平行，進(jìn)而推出面面平行呢？由平面性質(zhì)可得，兩條平行線，兩條相交直線，都可以確定一個(gè)平面，那么由此可知，在一個(gè)平面中選兩條直線，就可以證明面面平行。

如上圖2所示，學(xué)生通過觀察圖像，同時(shí)結(jié)合如上定理，可以得出：由判斷題已經(jīng)知道在一個(gè)平面內(nèi)兩條平行直線分別與另一個(gè)平面平行，這兩個(gè)平面可以是平行也可以相交。最后總結(jié)出答案：（1）（2）（3）錯(cuò)誤，只有（4）正確。

信息技術(shù)支持下，學(xué)生能夠更加直觀地看到平面與平面的情況，并且教師可以通過靈活操作多媒體設(shè)備，動(dòng)態(tài)化的展示直線、平面之間的位置關(guān)系，以此更好的幫助學(xué)生理解和分析選項(xiàng)的對與錯(cuò)。

另外，利用信息技術(shù)組織學(xué)生進(jìn)行問題探究，從提出問題，利用信息技術(shù)探究數(shù)學(xué)規(guī)律，總結(jié)歸納知識(shí)要點(diǎn)，為學(xué)生提供更寬更廣的探究空間，使其能夠有發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間。利用信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生更快地完成探究，總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律，保持?jǐn)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

四、 結(jié)束語

信息技術(shù)為高中數(shù)學(xué)探究教學(xué)的開展提供了多元化的支持，不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方法，而且還能夠提升課堂教學(xué)趣味性，促使學(xué)生自主探究問題、分析問題，在這個(gè)過程中學(xué)生數(shù)學(xué)分析能力、探究能力會(huì)大大提升，對其未來學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生有效助力。文章從幾個(gè)方面對此進(jìn)行了分析，旨在助力于高中數(shù)學(xué)教育教學(xué)的改革與創(chuàng)新。

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作者簡介：

王清河，福建省泉州市，福建省安溪第十一中學(xué)。