信息技術視域下數學實驗課的實踐與思考

周建剛

摘 要：信息技術軟件如TI-Nspire圖形計算器具有強大的幾何作圖、代數運算和數據處理等功能，這些功能與教材的深度融合為數學實驗探究提供了有力的技術支持；本文以TI-Nspire圖形計算器為主要信息技術手段，重點以2022年佛山高三一模第21題解析幾何中定點問題的講評為例，展示了一節數學實驗教學課的過程及教學成果，以期引導大家重視數學實驗課在培育學生核心素養中的作用.

關鍵詞：信息技術；TI-Nspire圖形計算器；解析幾何；定點；核心素養

隨著新課程改革的深入，《普通高中數學課程標準（2017年版）》明確要求教學過程中，要重視培養學生在學習活動中的自主探究，并鼓勵學生運用信息技術學習、探索和解決數學問題.解析幾何中高度抽象的聯動關系，運動變化中的變與不變關系，難以被直觀感知，讓信息技術助力數學表征，挖掘深層次的數學內涵，促進學生深度探究，為探索規律啟發思路，建立“意會”與“言傳”之間的交流障礙；也為了讓學生真正參與到課堂教學中，經歷主動獲取知識的過程，提升學生的數學核心素養，本文以一節高三數學復習課中有關解析幾何中的定點問題為例，說明運用TI-Nspire圖形計算器平臺開展數學實驗探究課的教學價值.

1 數學實驗探究課的嘗試

2022年高三數學一輪復習課接近尾聲，筆者發現2022年佛山高三一模數學試題中解析幾何試題是一道以雙曲線為背景的定點問題，該試題立意深刻，內涵豐富，給人以“題在書外，跟在書內”的感覺.從知識層面看主要考查雙曲線的標準方程、幾何性質、直線和雙曲線的位置關系及直線過定點問題，均是解析幾何中的熱點和難點；從能力層面看主要考查學生運算求解，邏輯推理等能力，試題較好的檢測了學生的數學素養和學習潛能.

筆者借這次學生檢測并講評的機會，開展了一次數學實驗教學課，我校的數學實驗室是一個多媒體教室，配備50臺電腦，1臺服務器，1個投影儀以及50臺TI-Nspire圖形計算器的手持設備；此外每臺電腦上都安裝了TI-Nspire圖形計算器軟件.筆者所帶班級的學生大部分參加過關于圖形計算器的校本培訓課程，對TI-Nspire圖形計算器的基本操作有一定的掌握，這也是本次實驗課得以開展的重要保障.

首先在投影屏幕上展示2022年佛山高三一模試題的第21題：

3 回顧與反思

在“互聯網+”時代，信息技術的應用正在對數學教學產生深遠的影響，如何使課堂教學適應時代的發展，已經成為新時代教師所關注的焦點.因此，教師應重視信息技術的運用，轉變教學方式，優化課堂教學，實現傳統教學手段難以達到的效果.作為數學教師，要想熟練地開展數學實驗課，必須要提升信息技術的使用能力，特別是動態軟件的運用.動態軟件的合理使用不僅可以提高學生對數學學習的興趣，還可以充分發揮學生的主觀能動性，學生通過像TI-Nspire圖形計算器、GeoGebra等優秀的動態軟件來操作演示或實驗論證，將抽象數學問題直觀化、形象化，使探究的問題變得顯而易見，從而更好地理解、把握數學問題的本質；在觀察、實驗、猜想、計算、推論中積極思考，進一步發展數學素養.此外在實驗探究課堂活動中學生可以通過反復觀看、實踐操作等手段體會知識的生成過程，培養了邏輯思維、直觀想象能力，從而為形成抽象思維能力奠定基礎.因此，基于信息技術視域下數學實驗課的實踐，在培養學生核心素養中起著舉足輕重的作用，今后更要多嘗試，積累經驗，使之常態化.

基金項目：2020年廣東省教育研究院中小學數學教學研究專項課題——基于數學建模素養導向的高中數學教學實踐研究（項目編號：GDJY-2020-A-s124）和2020年廣東省中山市教育科研項目——新課標下高中生數學建模核心素養培養的實踐與探究（項目編號：B2020141）.