信息技術促進高中數學高質量課堂構建研究

【摘 "要】 信息化時代，高中數學教育也迎來了新的挑戰和需求。為了激發學生的學習熱情，并使他們更積極地參與各種教學活動，進而達到良好的教育目的，高中數學教師需要積極運用信息技術進行教學，持續提升教育的有效性。借助電腦軟件、網絡資源等信息技術手段，學生能夠更直接地了解數學觀念，并對其進行有效的學習。基于此，文章旨在探索信息技術如何促進高中數學高質量課堂的構建，以增強學生學習數學知識的主動性和學習動機，進而提高他們的問題解決能力。

【關鍵詞】 信息技術；高中數學；高質量課堂

在信息技術飛速發展的今天，它已經被廣泛而靈活地運用到了教育教學的各個領域。在高中數學的教學過程中，信息技術更是發揮了舉足輕重的作用。教師們借助信息技術不僅激發了學生的主觀能動性，還顯著提升了高中數學課堂的教學質量。在教學過程中，教師為學生提供了與數學相關的豐富知識素材、多媒體資料等，以此拓展學生與數學文化的連接，使數學課堂變得生動而富有活力。

一、信息技術與高中數學教學整合的實施原則

（一）生動性原則

華羅庚教授曾說過：“懂得撤退，這是學習數學的一大秘訣。”將概念演變的數學史導入教學，借助信息技術以短視頻的方式向學生傳達解題過程中的重點，不僅可以避免單調乏味的理論講解，還能使學生更直觀地理解概念的起源。例如，在開展對數函數圖像與屬性教學時，借助信息技術可以生動地展現函數觀念的發展過程。從函數的歷史出發，在學習指對冪函數之后，教師們會事先搜集相關資料，并結合文字、圖畫，輔以背景音樂和恰當的解說詞，利用視頻編輯工具制作出關于數學歷史的小視頻。在教學過程中，這種視聽結合、趣味盎然的呈現方式將為學生帶來獨特的學習體驗，潛移默化地將數學文化融入其中，充分展現信息技術的魅力。

（二）科學性原則

數學觀念的獲取可分為兩種途徑：一種是吸收，另一種是建立。在強調探究和活動的教育環境中，以“生成”為核心的教學方法尤為適用。教師們可以根據自己的教學需要，引入一些與比吉爾對數相關的內容。“文獻閱讀與數學寫作：對數概念的形成與發展”作為“指數函數與對數函數”章節的拓展內容，旨在引導學生從對數的產生、發展過程、對數對約簡的影響等方面，結合自己的興趣，參考相關資料，進行分組研究。學生們需要獨立搜集材料，整理信息，并進行集體討論，最終撰寫成一篇數學小論文。當教師完成對數的基本教學后，可以進一步引導學生進行對數研究的文獻閱讀和寫作。此時，教師可以為學生準備相關的研究資料和文獻資料，也可以分享一些有價值的網址。針對不同水平的學生，教師可以通過社交網絡平臺有選擇地提供標準范例作為參考。

在教學過程中，教師作為“引導者”的角色，應適時給予學生輔導和反饋。同時，教師也可以利用互聯網資源，引導學生自學相關的研究專著和資料，從而幫助學生全面認識數學文化的概貌、內涵、特征、價值以及其在整個人類文化中的地位。

（三）融合性原則

將信息技術應用于數學教學，若僅僅停留在搜集資料和觀看錄像的淺層次上，如同“貼標簽”，將無法實現與課程的深度融合。在教育過程中，教師們應自覺探索與信息技術的融合之道，遵循融合性原則，既繼承傳統教學的優點，又勇于創新，以實現信息技術支持下的教學理念轉變。

在軟件中運用思維導圖，可以使知識點之間的聯系更加清晰，簡化學習流程，簡化思維過程，從而在視覺上構建起一座知識的宮殿。通過信息技術，教師可以將一次性的試驗操作示范轉化為無數次的動手實踐機會，讓學生從特殊到一般進行數學思考，進而達到“由眾多事物中提煉出共性”的認識概括，逐步提升學生的數學抽象能力。在信息技術輔助下，通過直觀地“做”數學，“畫”圖形，學生能夠更深入地理解數學抽象知識，并獲得數學實踐的體驗。在此基礎上，通過分析圖形表現出的一般性特征，學生的抽象思維將得到進一步升華。與此同時，借助大數據，學生可以通過在線測試和練習更精確地掌握數學知識，進而提升數學課堂的效率。

二、信息技術促進高中數學高質量課堂的構建策略

（一）運用信息化手段實現教學內容的便捷展示

在傳統的教學中，教師常常需要花費大量時間來書寫板書。然而，借助信息技術，教師只需簡單操作，就能以更合適的方式將所有學習內容展示給學生。例如，在“數列小結”的教學過程中，教師可以通過動畫的形式，逐步展示這一章的知識架構。從數列的定義、表現形式，到特定數字序列的研究，再到數列通項公式的計算方法和應用，教師能夠構建一個清晰的數列模型，指導學生解決日常生活中的數學問題。

在教學過程中，教師可利用演示流程圖來梳理學生在這一章中的學習內容，幫助他們整理和強化所學知識，形成知識網絡，從而加深學生對所學內容的理解和記憶。在練習課上，教師可以在PPT中設置多個文本動畫效果，在放映過程中逐步展示解題過程。這不僅能為學生提供解題線索，還能激發他們的答題積極性。此時，教師可以將標準的解答過程記錄下來，為學生今后的解題提供規范示范。

PPT的動畫效果多種多樣，包括圖形動畫和文本動畫等。教師可以根據需要，通過觸發機制或嵌入幾何畫板、Flash動畫等方式，將PPT與教學內容緊密結合，進行生動有趣的演示。在高中數學課堂上，PPT與數學課程的融合，通過精心設計的動畫效果，能夠幫助學生更好地認識和理解數學知識，提高整個課堂的教學質量。

以求解函數y=x3-3x2-9x+1在區間［-2，4］上的最大值和最小值為例，通過動畫與教師的語言解釋相結合，可以更有效地展示解題過程，既節省了教師的書寫時間，又為學生提供了系統化的學習體驗，從而提升習題課的教學效果。

（二）利用信息技術聚焦學生的注意力

如果學生在學習知識的過程中無法充分集中注意力，那么他們的學習積極性將會大幅降低。數學作為一門相對抽象、枯燥的課程，對高中時期自制力尚顯薄弱的學生而言，很容易分散注意力。因此，在這種情況下，如果采用傳統單一的數學教學方法，學生很容易喪失對學習的興趣，無法充分集中注意力。為此，教師應積極運用現代教育手段，以提高學生的學習積極性和注意力。

“幾何畫板”是一款適合在數學教學中使用的軟件，它利用演示工具能夠畫出動態的圖形和圖像，制作簡單的動畫，實現有趣的變換，并具備運算功能。這款系統是一款廣泛使用的電腦應用程序，它打破了傳統的以板書為主的教學方式，為學生創造了一個生動、直觀的學習環境。通過讓學生從“聽”變為“做”，有助于提高學生的數學能力。“幾何畫板”功能豐富且易于使用，其動圖繪制、運算等功能可以與數學課程進行有機結合。利用幾何畫板，教師可以對幾何關系、數量關系等進行驗證，完成定理的論證以及進行探究式的數學活動。例如，在論證畢達哥拉斯定理（勾股定理）時，教師可以通過“幾何畫板”展示特定直角三角形的三條邊之間的關系：a2+b2=c2。在此基礎上，學生可以拖動點A或B，觀察三個直角邊圍成的區域分布變化，進而驗證勾股原理。完成勾股定理的論證后，教師還可以利用幾何畫板的迭代功能，繪制勾股數，并通過動畫使其移動，這不僅可以吸引學生的注意力，還能使課堂變得生動有趣，增加教學的多樣性和樂趣。

（三）靈活轉變學生的學習方式與思維意識

將信息技術與數學教學相結合，是一種極為有效的教學方法，它凸顯了學生在學習過程中的主體地位，尤其適用于高中數學課堂，對培養學生的發散思維和創造性精神具有重要意義。根據建構主義的學習觀念，教師應循序漸進地對學生進行指導，為他們搭建一個“支架”，將新知識轉化為學生的新經驗。因此，如何為學生搭建這樣的“支架”需要信息技術為教學提供新的可能。

通過信息技術，教師可以在課前、課中和課后即時推送相關教學資料給學生。這些練習的設計充分考慮到每個學生的學習特征和學習水平，從易到難，再從難到易，逐步進行層級劃分。借助云平臺，教師能夠持續為學生提供數學知識，并根據學生的個體差異量身定制學習方案，從而實現因材施教。同時，信息技術與高中數學課程的融合，有助于提高學生的高級思維技能。例如，利用動態幾何的演示，可以幫助學生活躍思維，明確知識的來源；交互功能的加入則增強了學生的“沉浸”和“參與”感。通過思維導圖的整理，學生們能夠在腦海中構建出一個層次分明的網絡式知識體系，并在此基礎上發展批判性思維、深刻性和發散性思維能力。

在“函數模型及其應用”這一深度整合的課程中，學生可以分組擬合實驗數據，估計計算結果。他們帶著平板電腦，在教室中尋找與自己模式相符的團隊，共同驗證模式的可行性。在這個過程中，學生成為學習的主體，而教師則退居幕后，擔任輔助和引導的角色。課堂上，學生們思維活躍，討論熱烈，他們的學習主動性得到了充分激發。有的學生依然采用傳統的紙筆作業方式，憑借扎實的紙筆基礎和直觀的視覺效果，逐步解決復雜的數學問題；有的學生則運用待定系數法等數學技巧，通過解方程來推導出函數的解析式；還有的學生則利用Excel軟件進行高效的擬合分析，展現出了現代技術的優勢。通過互相交流，最終大家都能得到一個令人滿意的函數模型。此外，學生們還通過電腦上的評論區勇敢地發表自己的看法，并為自己喜歡的模型投票，使數學課堂在信息技術的深度加持下充滿了生機與活力。

（四）依據情境創設形成直觀認識

問題情境指的是將數學知識以問題的形式巧妙地融入各種生動具體的情景之中，旨在引發學生的認知矛盾，激發他們的求知欲，從而產生探究的動機。通過創設這樣的情境并進行引導，教師可以實現“投石問路”的教學目標。同時，考慮到高中生的思維已經相對完善，但可能缺乏邏輯性和在某些觀念上存在偏差。因此，在介紹完示例后，教師可以設計一系列難題，讓學生主動探索、鍛煉思維，并尋找解決問題的辦法。

當學生根據問題的需要列出對應的不等式后，教師可以進一步引導他們研究問題，并介紹最優化的答案方案。當學生探索出利用公式表達式時，教師應將問題轉變為尋找非負x、y不等式群條件下的z極大值問題。此時，可以借助幾何畫板以直觀的方式展示這個問題，通過設置逐層遞進的多重問題來滿足高中階段學生的認知需求。此外，幾何畫板的動態展示功能不僅可以讓學生觀察到直線運動的進程，還可以從數據中分析其變化特征，從而更深入地理解線性規劃的最優解決方案。這正是信息化技術在高中數學課堂中的優勢所在。

然而，值得注意的是，教師在創設問題情境時，需要充分考慮高中階段學生的認知水平，確保情境與教學內容緊密相關，并具備一定的可操作性。同時，教師應注重引導學生從直觀認識上升到理性思考，幫助他們逐步構建一套適合自己且完整的知識體系。例如，在構建有關三角函數的情境時，教師應帶領學生直觀地理解三角函數的周期性特征，并將其與學生的現實生活中的周期性現象相聯系，以幫助學生更好地應用數學知識解決實際問題，從而激發學生對數學知識的學習興趣和動力。

三、結語

在信息化時代背景下，信息技術對教師的要求不僅僅是學會熟練使用，更要將其巧妙地融入課堂教學，這種綜合能力已成為教師必備的技能之一。借助信息技術，教師們可以將抽象的數學概念、定義和圖像等轉化為更加具體、直觀的形式，如函數圖像、幾何圖形等。通過計算機，教師可以更精確地表達這些內容，從而避免復雜的計算步驟，讓學生能夠更直觀地理解和掌握。

信息技術在很大程度上推動了數學教學質量的提升，如今，它已經深入滲透數學乃至所有學科的教學過程之中。因此，一線教育工作者需要不斷探索如何將信息技術高質量地應用到學科教學中，更好地滿足學生的學習需求，提升教學效果。

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