基于信息技術優化高中數學課堂教學的研究

【摘要】隨著科技的發展，信息技術作為21世紀一種尤為先進的技術形式，目前已滲透到人們的日常生活、學習各個方面.在教育領域，時常會看到信息技術應用于學科課堂教學、學生自學等方面的影子.高中數學邏輯性強、抽象性高、知識密度大，學生常常叫苦連天.為提高課堂教學質效，加強信息技術與數學課堂教學融合已十分必要和迫切.高中數學教師應意識到信息技術的價值，努力將信息技術貫穿課堂教學的各個環節，從而使教學方式得到優化.

【關鍵詞】信息技術；高中數學；課堂教學

現階段，我國基礎教育的條件日臻完善，現代信息技術、多媒體設備等已經實現了與高中數學課堂的全方位、立體化、多層次鏈接，為高中數學高效課堂構建奠定了技術基礎.新課程標準也倡導教師應當用信息技術為學生呈現生動形象的數學知識，幫助學生理解抽象晦澀的數學概念與公式，盡可能降低學生數學學習的困難程度.當前，盡管信息技術在高中數學教學中的應用已十分廣泛，但就整體的課堂效果來說，成效甚微且濫用情況常有.為改善此種局面，有必要對信息技術的教學價值，以及以信息技術優化高中數學教學的有效策略等內容進行研究，從而確定信息技術在高中數學課堂中的應用范式.

1 信息技術在優化高中數學課堂教學中的價值

1.1 推動教育信息化2.0計劃的落實

《教育信息化2.0行動計劃》是教育部印發，以促進我國“互聯網+教育”、現代網絡教育發展的權威文件^［1］.文件強調，要積極推進信息技術與現代教育的深度融合，構建數字化、智能化的教育體系.將信息技術引入到高中數學課堂，真正響應了《教育信息化2.0行動計劃》的內在要求，并在一定意義上推動了該行動計劃的落地實施.借助信息技術，教師可致力于微課錄制、多媒體設備使用、PPT制作、flash動畫插入、線上課程教學、大數據搜索教學素36ff0f9171aa7cffe6d89f10c168fe98材等的學習，這與教育信息化2.0行動計劃的倡導不謀而合.因此，信息技術與高中數學課堂的融合是時代發展所趨，也是教育信息化實施之果.

1.2 架起師生之間互動溝通的“橋梁”

傳統的高中數學課堂沉悶乏味，教師自顧自在課堂上講解枯燥概念、定理與公式，而學生則低頭做筆記，師生之間逐漸形成了少溝通，甚至零溝通的尷尬局面^［2］.師生難溝通、不溝通成為當前高中數學有效課堂構建的一個明顯障礙.信息技術架起了師生之間互動溝通的“橋梁”，為高中數學課堂教學引入了源頭活水，讓死氣沉沉的課堂“活”起來，泛起朵朵漣漪.在信息技術背景下，教師往往將信息技術與課堂重難點、學生日常生活等相連接，從學生熟悉的瑣碎事物入手，營造聲情并茂的課堂氛圍，讓學生在沉浸其中的同時，認真傾聽教師講授、主動回答課堂問題、參與課堂討論.因此，信息技術打動了學生塵封的心靈，喚醒了學生的求知欲，讓學生不再厭煩溝通互動.

1.3 給予學生便捷化的數學學習平臺

高中數學知識的抽象性、復雜性與邏輯性讓很多學生在學習數學時望而卻步.信息技術為學生更好地學習數學提供了豐富的內容素材，搭建了便捷的服務平臺，在信息技術的輔助下，學生即便是遇到難以消化、理解不深的知識，也能夠通過努力達到全面、深刻理解，高效、靈活運用.信息技術為何能達到此種效果呢？原因是，信息技術在傳遞給學生知識時，除了文字形式，還存在聲音、動畫、圖片、視頻等多樣趣味的方式，它能夠最大限度化解數學知識的抽象性，使原本難以理解的晦澀知識變得具象可感、一目了然.因此，信息技術為學生搭建了多元化、便捷性、寬廣化的學習平臺，讓學生的數學學習更加自主、靈活與深刻.

2 借助信息技術優化高中數學課堂教學的有效策略

2.1 精心設計微課視頻，助力高效課前預習

古人言：“凡事預則立，不預則廢.”這強調了做事前要有所準備，成功的概率才會增大^［3］.數學學習也是如此，提前預習，做好學習準備，往往會使學習事半功倍.微課視頻是信息技術與數學課堂結合的重要產物，教師精心制作微課視頻，幫助學生科學高效預習對于學生更好地融入正課學習十分重要.

微課視頻一般需要語言言簡意賅、畫面聲情并茂、內容精致生動且重難點突出，播放時長適宜（一般5～10分鐘）.制作微課前，教師要認真研究章節內容的特性、學生對內容的認知程度、興趣愛好等，以制作基于學生課前預習的精彩微視頻.

例如 在新課標人教版高中數學A版必修2第二章第一節“空間、點、直線與平面之間的位置關系”授課之前，教師可梳理好教學目標、教材重難點，以“空間中直線、平面之間的位置關系的分類與圖形表示”為重點內容來設計微視頻.設計時，教師可從網絡上搜尋一些關于該章節內容的，生動趣味圖片、動畫等，融入到微視頻制作中.為了更好地引領學生預習，教師所制作的微視頻要具有啟發性、引導性.微視頻中最好設計一兩個問題來啟發學生自學，如“空間中，兩條直線是否也只有平行和相交兩種位置關系呢？”“在空間如何實現平行與垂直，以及垂直與平行關系的相互轉化？”如果因時間原因不便設計問題，教師可為學生發放與視頻配套的預習資料，以引導學生預習.

2.2 滲透信息聲畫元素，營造趣味課堂氛圍

信息聲畫元素是枯燥數學課堂的趣味調節劑，它能讓學生暫時從緊張、重壓與繁忙的數學學習情緒中釋放出來，體會到前所未有的輕松愉悅與自由暢快.營造聲畫元素對于課堂教學很關鍵.作為課堂的組織者，數學教師應當將多媒體設備與信息技術進行融合，呈現圖文、聲音、flash動畫、視頻等豐富形式的綜合性課堂內容，真正做到寓教于樂^［4］.

例如 以必修2第一章第二節“空間幾何體的三視圖和直觀圖”為例來說明信息聲畫元素的滲透.“空間幾何體的三視圖和直觀圖”是屬于立體幾何范疇，其對學生的空間想象能力有一定的要求.該節課學習的重難點是了解中心投影、平行投影的概念特點，并能夠簡單畫出球、圓柱、圓錐等空間幾何體的三視圖.課堂上，教師可先用多媒體連續播放若干張三角板影子、皮影戲圖片，引導學生思考“三角板影子、皮影戲等是如何形成的，其原理是什么？”這些問題，激發學生求知欲，順利導入新課.隨后，用多媒體播放有關中心投影、平行投影形成過程的演示動畫，讓學生直觀生動地感受“中心投影”“平行投影”這些復雜、抽象的概念，消除對陌生數學詞匯的畏懼感.再者，為順利進入“空間幾何體的三視圖”的學習環節，教師還可以用圖文、動畫等展示飛機、小轎車、坦克等的三視圖，學生實際生活出發，使其加深印象.

2.3 引入翻轉課堂模式，調動課堂參與激情

信息技術背景下，翻轉課堂模式深受師生青睞.該模式的重點在于“翻轉”二字，即教師、學生二者身份相互轉換，學生把握課堂主動權，教師則退居次要位置^［5］.在該模式下，教師先以微課的形式將課堂內容進行濃縮，然后將微課放置在線上指定平臺，待學生下載后進行課下自學.再次回到課堂后，學生可向教師提問，教師統一回答.

例如 以必修1第一章第一節“集合”相關內容為例來說明翻轉課堂的應用.“集合的含義與表示”是“集合”章節中較為基礎且重要的內容，教師可將此部分內容濃縮在微課中，讓學生通過觀看微課視頻，全面、系統地掌握該部分知識.學生觀看微課、結合課本進行自學時，可就自己理解不全、理解不透的知識點作出小問題標記，以便在課堂上獲得進一步解答.教授“集合的含義與表示”內容時，教師可讓學生以“同組異質”的原則組成合作討論小組，在組內成員中先消化掉一些簡單的問題.遇到組內所有成員都無法解決的問題便記錄下來，統一上報給教師，教師可做集中詳細講解.例如，很多學生對列舉法、描述法這兩種集合表示方法存在疑問，且不能根據具體情況恰當選擇方法來描述具體事物.針對這一問題，教師可在課堂上詳細講解“列舉法”“描述法”，幫助學生掃除學習障礙.

2.4 創建具象數學模型，降低學生對知識理解難度

當今時代，信息技術在高中數學課堂的應用蔚然成風，其比傳統教學方式在教學成效上更顯著.一方面，信息技術可使數學知識化抽象為具象，降低知識理解的難度.另一方面，讓學生明白并弄清復雜知識背后的數理邏輯，鍛煉了學生的抽象思維能力.為充分發揮信息技術的作用，教師可在教學中創建具象化的數學模型，幫助學生深刻理解知識.具象數學模型的創建一般需要教師以生活實踐為藍本進行.

例如 以必修3第二章第二節“用樣本估計總體”為例來說明信息技術在具象數學模型構建中的應用.為讓學生真正明白“如何用樣本估計總計”這一知識點，教師可先用多媒體展示小臺燈的相關圖片，然后給出如下生活化的具象問題模型：工廠連夜生產了一批白色、黃色混光的小臺燈，生產總量為12000個.因為是連夜生產，必須檢測該批小臺燈的合格率.于是，工人從中抽取了120個作為檢測對象.經檢測發現，120個小臺燈中只有6個未能達到工廠規定的合格驗收標準，那么該批小臺燈的合格率為多少？為計算合格率，需要先計算出120個小臺燈中的合格為多少，即120減去6，算得合格的臺燈為114個.那么合格率便是114÷120×100%=95%^［6］.該問題的思路很簡單，是對“用樣品估計總體”相關知識的詮釋，也是該知識在生活中的具體運用.因此，利用信息技術創建具象數學模型后，學生對知識的理解更快，也更準確.

2.5 展現數學思維導圖，幫助總結已學知識

信息技術讓沉悶、枯燥的數學課堂“活”了起來，其不僅能用于學生課前預習，也可以幫助學生總結已學知識，進行高效復習.信息技術具有強大的信息檢索、整合功能，教師利用信息技術可幫助學生將復雜、零碎的數學知識整合起來，以思維導圖的形式展示給學生看，讓學生對某一部分的內容一目了然^［7］.

例如 以必修5第二章“數列”為例，具體說明如何利用信息技術構建數學思維導圖，幫助學生復習已學知識.“數列”是高中數學中比較重要的內容，其涉及等差數列、等比數列等一些比較重要的知識，在復習時，教師可在網上搜索相關的思維導圖，幫助學生提高知識復習的全面性與高效性.為了確保思維導圖的有效性和針對性，有條件和能力的教師可根據教學實踐，以及學生學情自制思維導圖.思維導圖中要包含“等差數列的定義與性質”“等比數列的定義與性質”“求數列通項公式的常用方法”“求數列前n項和的常用方法”等一些大板塊內容.整體框架確定好后，再在每個框架中逐一填寫與補充詳細內容.如在“求數列通項公式的常用方法”的下層補充“求差（商）法、疊乘法、倒數法”等具體方法，并在旁邊給出相應的示例.需注意的是，思維導圖要條目清晰、層次分明，重難點突出，以便于學生知識復習.

2.6 搭建信息交流平臺，促進全面互動溝通

利用信息技術，借助微信、QQ等平臺搭建師生、生生之間的信息交流平臺，對于師生的全面互動溝通尤其重要.傳統的數學課堂中，師生全面互動溝通是薄弱環節.為彌補課堂教學的這一缺陷，利用信息技術搭建課下互動溝通平臺，讓學生與學生、學生與教師在線上平臺中就數學學習的各個方面進行溝通十分有必要.

信息技術構建的信息交流群可保證師生、生生隨時隨刻、不受限制地進行交流互動，這不僅便于教師為學生布置數學學習任務、發放參考資料，而且便于學生之間互相分享資料、傳遞學習經驗.從高中數學線上交流平臺構建的實際情況來看，微信、QQ是常用的構建軟件.

例如 以微信為例來具體說明.教師可以先構建一個“數學學習微信交流群”，成員除了全班學生之外，還可邀請學校數學組組長和一兩個經驗豐富的高中數學教師.日常教學中，教師可利用微信群為學生布置當堂課的作業，如學習“數列”后，以Word形式為學生布置分層作業，讓學生依據自身能力選擇合適的題目來做；還可以在群中解答學生提出的疑難問題，并在群中作集中性講解.為了提高溝通的針對性，教師還可從群中另外添加某些學生的微信，為其提供個性化輔導服務，幫助其克服數學學習困難.

3 結語

優化高中數學課堂教學，提高整體教學質效，信息技術應用不可或缺.每一位高中數學教師都應當重視信息技術應用，并善于結合自身教學實踐，以及學生數學學習實況優化數學課堂教學，使信息技術的價值得以最大限度發揮.精心設計微課視頻、滲透信息聲畫元素、引入翻轉課堂模式、創建具象數學模型、展現數學思維導圖、搭建信息交流平臺等策略恰到好處地將信息技術與數學課堂進行了融合，極大地優化了數學課堂教學，激發了學生參與數學課堂的積極主動性，為高效課堂構建打下基礎.

參考文獻：

［1］賈行.高中數學與信息技術融合的研究性學習課程的開發與實踐［J］.中國新通信，2023，25（05）：185-187+155.

［2］蔡江華.基于信息技術的高中數學融合教學策略研究［J］.數理天地（高中版），2023（05）：86-88.

［3］許粉鈴.基于核心素養的高中數學課程與信息技術有效整合的實踐研究［J］.考試周刊，2023（08）：53-57.

［4］許瑞青.基于PCK淺談信息技術在高中數學課堂中的應用［J］.國家通用語言文字教學與研究，2023（02）：76-78.

［5］潘春麗.高中數學課堂教學中信息技術的多元化應用策略［J］.求知導刊，2023（02）：20-22.

［6］陳錦. 信息技術如何在高中數學課堂教學中高效地運用［C］∥中國國際科技促進會國際院士聯合體工作委員會.教育理論與實踐科研學術研究論壇論文集（三）.教育理論與實踐科研學術研究論壇論文集（三），2022：160-162.

［7］熊莉梅.淺談信息技術與高中數學教學的有效融合策略［J］.考試周刊，2021（90）：82-84.