關于信息技術融合高中數學教學提升學生數學素養的思考

翁愛蘭

摘 要：相較于初中數學，高中階段的數學學習在難度和內容方面都有了明顯變化，再加上數學學科本身的特性，在步入高中后對學生的數學思維能力和邏輯推理能力具有更高的要求，這也讓學生深感學習的難度與壓力。在新課程改革背景下，越來越多的教學方法得到了推廣，信息技術的融合成了課堂教學新的“機遇”，對此教師也需要積極轉變教學理念，提高自身的信息素養，以信息化的高中數學課堂教學來培養學生的學科核心素養，以靈活多樣的教學方法提高學生的學習效率與效果，幫助學生更好地發展自我。信息技術的應用是現代教育發展的主要趨向，而教師作為教育的踐行者，更要積極探索教學方法與策略，本文主要圍繞高中數學教學展開論述，探討了信息技術融合下高中數學培養學生核心素養的有關策略。

關鍵詞：信息技術;高中數學教學;學科核心素養

引言：對于很多學生來說，高中階段的數學學習不僅難度較高，而且學習過程枯燥乏味，導致很多學生對數學失去了興趣，數學學習本身也存在很多局限。在素質教育背景下，教師有必要關注學生數學能力素養的培養，讓學生的數學能力跟上學習進度，同時采用靈活多樣的教學方法讓學生對數學學習產生興趣，在信心與興趣兼具的條件下，學生才能真正實現高效學習。信息技術便提供了很好的輔助作用，讓數學學習變得更加直觀且有趣，信息技術的應用也為教師拓展了課堂教學空間，讓教師有條件去應用或創造更新的教學方法來強化教學效果，這也更有利于學生數學學科核心素養的培養，對學生今后的學習與發展來說具有關鍵作用。

一、激發學生興趣，提高學生求知欲

對于高中學生來說，靈活的思維能力是學好數學的關鍵，而對數學學習產生興趣也是激發學生學習動力的關鍵路徑。在高中數學課堂教學中，很多知識對于學生來說晦澀難懂，學習難度較大，教師可以運用現代信息技術，在簡化知識學習難度的同時讓課堂教學過程變得更加靈活有趣，吸引學生的興趣，也激發學生的求知欲。如在教學“函數的單調性”知識點時，教師便可以利用多媒體設備為學生展示某一地區某一天的氣溫溫度變化圖，以時間和溫度為引導條件幫助學生快速了解函數的單調性知識點。利用學生身邊的事物作為案例來講解，可以有效提高學生的學習動力，讓學生對學習產生興趣與好奇心，為學科核心素養的培養奠定良好的基礎。

此外，多媒體的動態化演示功能也是最主要的優勢之一，許多知識點都可以通過直觀的動態演示來實現知識難度的化簡，在教學《圓錐曲線》時，教師便可以圍繞信息技術輔助課堂而設計教學過程，通過靈活的方式方法引入新課→引導學生探索新知→鞏固新知形成技能→反思歸納。

（一）靈活引入新課

問題：設圓錐面的母線和軸形成的角為，界面和軸形成的角為α。那么在、0≤α<θ、α=0的條件下，截線分別為什么曲線？

談過該題先讓學生想一想、猜一猜，再在小組之中一同談一談自己的想法。教師可以通過多媒體課件為學生展示平面截圓錐平面的全過程，很多學生對圓錐曲線的形成背景仍然不夠了解，僅憑教師的語言描述也很難全部參透，而多媒體課件的演示功能則很好地解決了這一問題，讓學生在直觀觀察中了解到更多的數學知識點和規律。

（二）引導學生探索新知

在為學生展示平面截圓錐平面過程后，便可以引導學生“橢圓、拋物線、雙曲線的第一定義分別是什么？”讓學生調動現有知識點進行三種曲線知識點的比對與思考，在教師的引導下總結出圓錐曲線的第一定義。之后便可以引導學生利用圓錐曲線的第一定義來解決一些簡單的問題，如：

1.一動圓過點A（-4，0），同時和定圓B（x-4）2+y2=16相切，那么動圓的圓心軌跡為;

2.已知兩個圓，圓1“（x-4）2+y2=169”，圓2 “（x+4）2+y2=9”動圓P和圓1內切，和圓2外切，那么圓心P的軌跡為;

（三）鞏固新知，形成技能

在這一環節中，繼續深入圓錐曲線知識深度，為學生提出探究性的數學問題，如例題：

已知圓柱的底面半徑為4，和圓柱底面呈30°的平面截圓柱得出一個橢圓，建立一個平面直角坐標系，求橢圓的標準方程與離心率。

通過實際問題的設計，讓學生從課本學習轉移到生活問題的解答，讓學生體會圓錐曲線知識點在生活中的運用，進一步培養學生的知識應用意識及能力。

（四）反思歸納

在《圓錐曲線》一課教學中，反思歸納需要注重概念與方法兩個層面，很多學生都可能出現太過看重概念總結而忽略方法的現象，方法的總結也需要教師的引導幫助，讓學生形成良好的數學學習習慣[1]。

二、信息技術輔助下，教學方法的創新

教育信息化是當下教育事業改革與發展的關鍵方向，而教育信息化的實現離不開信息技術的運用，信息技術經歷了多年的發展其功能性已經較為成熟且具有明顯的多樣化特征，在這一條件下，教師能夠應用的信息技術手段也變得更加多元化，在信息技術的輔助下創新出了越來越多的教學方法。教師需要全面掌握信息化的教學手段，提高自身的信息素養，結合教學內容和教學目標合理選擇信息技術手段，這就成了教育信息化背景下高中數學教師所需要具備的一項關鍵能力。目前很多數學教師普遍應用多媒體課件的方式為學生直觀展現數學知識點，實現數學知識點的簡化與具象化，這雖然能夠起到非常好的教學成效，但對于高中數學教學來說僅憑這一種信息化的手段仍然不夠，教師還需要靈活運用信息技術開發更多的教學方法。如在教學《空間幾何體》時，教師需要借助多媒體技術的形象化和直觀化等特征實現知識點的進一步轉化，為了幫助學生進一步掌握空間幾何體的三視圖和直觀圖，可以在課堂教學期間運用三維設計軟件開展教學，三維設計軟件的運用能夠對基本的空間幾何體以及多種復雜的組合空間幾何體進行數字化建模，運用軟件地試圖變換等功能讓學生從多個角度來了解空間幾何體，在加深學生對空間幾何體知識點理解的同時也培養學生的數學建模素養[2]。

三、借助信息技術，提高數學課堂的互動性

在素質教育背景下，核心素養與生本理念成了教學改革的“關鍵詞”，而這兩項其實也是相互促進的關系，生本理念的踐行更有助于學生核心素養的培養，而信息技術的運用則為兩者的落實提供了更為有利的條件。教師需要明確自身引導者的角色定位，而課堂引導工作的具體開展則離不開與學生的互動和交流，這也引出了另一個概念——啟發式教學。啟發式教學便是以引導和啟發的形式提高學生的數學思維能力，通過靈活多樣的啟發方法來實現學科核心素養的培養，這一過程也是生本理念的體現。在教學“平面和直線垂直”有關知識點時，教師便可以借助信息技術實現啟發式教學，可以利用交互式電子白板或多媒體視頻等方式，將圖片實例與簡線描述結合，如陽光照射下旗桿影子長度以及行進軌跡的分析，讓學生通過直線與影子之間的關系，代入到平面與直線垂直概念之中，期間教師可以通過互動方法在課題引入環節和討論環節等引導學生的思考方向，在互動中完成課時教學，有效提高課堂教學質量。

四、利用信息技術，創設問題情境

高中階段的數學知識更加抽象難懂，若教師過于關注數學符號的敘述講解，那么學生對于數學的興趣則無法進行有效培養，對此教師便需要通過問題情境等方法將學生的學習與情境結合，讓學生在探索情境過程中實現高效學習，生活化的問題情境更有利于學生接受和理解。如在教學函數知識點中函數“”圖像時，可以運用Z+Z超級畫板來制作課件，經過觀察分析簡諧運動中彈簧振子與單擺運動對平衡位置位移y和時間x之間的關系，例如圖1與圖2。

經過課件演示彈簧振子與單擺運動過程，之后便可以提出以下問題：

1.彈簧振子和單擺在運動期間產生了什么樣的曲線？

2.為何會產生與正弦曲線類似的圖形呢？

3.產生的曲線對應的函數和正弦函數y=sinx有什么區別？

其中問題一和問題而可以引導學生自主思考，問題三則可以組織學生小組合作討論。讓學生觀察彈簧振子和單擺運動全過程，在教師的引導之下得出彈簧振子與單擺運動所得出的曲線在振幅、周期、相位等方面和正弦函數圖像不同，引出函數，并且A、ω、φ都是常數，這一數學模型有助于學生快速找出函數的規律，最后教師還可以繼續提問“這三個方面都可能會出現哪種變化？”讓學生自由討論。通過超級畫板的運用為學生建立有趣的問題情境，不僅激發了學生的學習興趣，同時也培養了學生的邏輯推理能力和直觀想象能力[3]。

五、運用信息技術，化抽象為具象

高中數學教學與現代信息技術的有機結合，能夠將教學模式變得更加多元化，將原本抽象的文字和概念知識變得更加生動具體，化抽象為具象，進一步提高了學生的知識理解深度，提高課堂教學質量。在教學《集合》時，由于集合本身屬于一種較為抽象的概念知識，同時學生還需要明確集合的關系。為進一步提高課堂教學效果，幫助學生更好地理解集合概念知識點，教師可以運用信息技術來幫助學生將抽象的知識轉變為具象。如利用多媒體課件畫出兩個命名為A與B的圓圈來表示兩個集合，如A集合包括1、3、5、7、9五個數字，B集合包含6、7、8、9、10五個數字，之后通過多媒體視頻的動態演示功能，將兩個圓圈逐漸拉近，使其相互重合一部分其中的7、9兩個數字包含在了重合部位之中，便代表了交集，讓學生產生一個模糊的概念，也就是兩個集合重合的部分便是交集。利用信息技術的功能，教師可以采用生動具體的圖形演示將知識點展現在學生面前，不僅幫助學生全面掌握集合知識和集合的關系，同時也讓學生在具象化的圖形演示過程中去探索發現，了解其中的數學規律[4]。

結束語

在教育信息化背景下，高中數學教學需要不斷探索現代信息技術的應用路徑，從教學理念到教學方法等各個方面全面貫徹新課改理念，培養出新型人才，這也是廣大教育工作者需要共同努力的目標。

參考文獻

[1]賀林.基于信息技術的高中數學核心素養教學探究[J].科學咨詢（教育科研），2019（07）：79.

[2]顏春.“信息技術+數學核心素養”下的高中數學函數教學[J].現代信息科技，2019，3（13）：129-131.

[3]張博.教育信息化背景下高中數學課堂中學科核心素養的落實[J].學周刊，2020（12）：94-95.

[4]王雨清、吳立寶、郭衎.新世紀以來信息技術與高中數學融合的進展與趨勢[J].天津師范大學學報（基礎教育版），2020，21（03）：13-18.

本文系福州市信息技術研究課題《高中數學“一師一優課，一課一名師”2018年度部級優課案例研究》（FZDJ2019B19）的研究成果