新課程背景下信息技術(shù)與數(shù)學融合策略

【摘要】為探索信息技術(shù)與數(shù)學融合的途徑，本文分析信息技術(shù)在數(shù)學教學中運用的優(yōu)勢.將信息技術(shù)融入數(shù)學學習中，有利于培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，使學生養(yǎng)成思辨能力和邏輯思維，對學生未來發(fā)展十分有利.結(jié)合信息技術(shù)優(yōu)勢探討信息技術(shù)與數(shù)學融合的途徑，既可以利用信息技術(shù)優(yōu)先幫助學生進行知識點的預習，也可以利用信息技術(shù)幫助教師優(yōu)化課堂，以提高數(shù)學教學質(zhì)量.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；高中數(shù)學；課堂教學

信息技術(shù)在高中數(shù)學知識點中的應用，能夠整合知識點，幫助學生有組織地完成數(shù)學學習.通過利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，能幫助教師敏銳捕捉知識點，讓學生更形象地理解數(shù)學知識點.在學習數(shù)學過程中，部分數(shù)學知識點比較抽象，高中數(shù)學知識點難度也比較大.因此，利用信息技術(shù)圖文并茂、信息內(nèi)容豐富、邏輯思維明晰等特征，開發(fā)課堂資源、創(chuàng)設(shè)多樣性的活動來引導學生進行探究教學，能幫助學生實現(xiàn)自我發(fā)展.此外，信息技術(shù)的使用還可以革新傳統(tǒng)學習中的不足，對新課程背景下的數(shù)學教學提供有效幫助.

1新課程背景下的學科教學的優(yōu)勢

沒有信息化就難以實現(xiàn)現(xiàn)代化，在數(shù)字化背景下，高中數(shù)學課堂中的新課改不斷深入，成為課程發(fā)展的主要趨勢.在多元化背景下，信息技術(shù)作為數(shù)字化的重要推動力，深深影響著高中數(shù)學課堂，讓數(shù)學課堂產(chǎn)生了奇妙的變化.它既可以提高學生的學習興趣，也可以讓學生主動參與到課程教學中.將信息技術(shù)與高中數(shù)學教學融合，有以下優(yōu)勢.

1.1激發(fā)學生的學習興趣

通過信息技術(shù)，引進更直觀的內(nèi)容，讓信息化教學成為課堂上最常用的教學方式.無論是復雜的函數(shù)知識點和方程綜合題，還是學生的針對性訓練，都可以通過信息技術(shù)直觀生動地展示出來.利用多媒體課件，為學生提供圖片、圖象等，讓整個課堂變得生動有趣.在利用現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)上為學生創(chuàng)設(shè)情境，讓學生可以學習到更多知識，衍生出進一步挖掘、學習的興趣，從而提升學習的效果.

1.2豐富學生的課外認知

從傳統(tǒng)的教學方式來看，教師講授知識點占大多數(shù)，這種傳統(tǒng)方法對學生的成長幫助不大，不利于整體教學質(zhì)量的提升.信息技術(shù)和教學的融合能夠充分體現(xiàn)出學生的主體地位，提高學生主動思考的能力[1].在教學中，運用信息技術(shù)能夠豐富和課程相關(guān)的知識點，實現(xiàn)拓展式教學，讓課堂教學實現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展.

2信息技術(shù)與數(shù)學融合思考

2.1推動信息化教學的發(fā)展

高中數(shù)學教學中，教師是進行教育活動的主體，是構(gòu)成教育活動的主要支撐.信息技術(shù)與數(shù)學課堂的融合，需要做到幾個方面：首先，教師想用.教師的教學觀念十分關(guān)鍵，新課改背景下，教師要理解數(shù)字教育在發(fā)展中的價值，能夠主動學習、利用信息技術(shù)，具備開展數(shù)字化實踐的能動性和挑戰(zhàn)新技術(shù)的決心.在這個過程中，進行“適應新型教與學模式的先鋒教師”培訓十分重要，有利于培育出具備高級信息化素養(yǎng)的新型教師.其次，教師會用.這是針對課堂教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，重點在于教師要具備良好的數(shù)字開發(fā)和數(shù)字活動能力，數(shù)字化應用能力包括具備進行概括，具體為教師需要具備怎樣的能力，如學科實踐、跨學科主題學習、作業(yè)設(shè)計、教學資源組織、綜合性作業(yè)設(shè)計能力等.最后，教師要用好.這需要學校重視，通過組織各種培訓活動，探索信息技術(shù)和教學融合的新方法，積極分享、交流信息技術(shù)的使用案例，從而提高課堂教學質(zhì)量.

2.2抓住課堂進行教學改革

新課改背景下的教學，更多專注于課堂，而教學是課程實施的基本途徑，讓信息技術(shù)與數(shù)學課堂融合，關(guān)鍵在于突破教學現(xiàn)狀.實現(xiàn)突破的渠道有：首先，在課程教學場景中運用信息技術(shù)，傳統(tǒng)的教學存在多模態(tài)學習資源匱乏、學習者感知集中于理論、推薦學習資源不理想等缺陷.因此，學校應該因地制宜進行規(guī)劃，開展課堂教學改革，重視綜合性與實踐性教學.如某學校開展“云學習”活動，通過打造智慧平臺，將高中數(shù)學不同學段的知識點按照單元和課時來進行梳理，制作成二維碼，讓學生“掃碼學習”，打通自主學習渠道.課堂上也可以實現(xiàn)信息化教學，比如設(shè)計智能作業(yè)本，分層布置作業(yè)，精準控制好書面的作業(yè)質(zhì)量.課堂上也可以實現(xiàn)智能場景化的數(shù)字利用，通過視頻圖像分析課例，把傳統(tǒng)定向評課轉(zhuǎn)向敘事評課，讓教師的課例研究朝著課堂分析轉(zhuǎn)移，為課堂分析奠定基礎(chǔ)[2].

3基于新課程的信息技術(shù)與數(shù)學融合策略

3.1利用PPT課件提高教學效率

傳統(tǒng)的數(shù)學課堂需要大量時間進行板書，利用信息技術(shù)，教師只需要提前做好設(shè)計，便可使各種知識點一鍵到達學生的面前.

例如復習高中“數(shù)列通項公式”的時候，教師可利用動畫效果，將與“數(shù)列”相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)圖逐步呈現(xiàn)出來，如定義、表示方法、特殊數(shù)列的特質(zhì)、數(shù)列的通項公式等，建立起數(shù)列模型，以引導學生解決數(shù)學問題.教師引導的時候，可以一邊播放流程圖，一邊進行知識點的講解.通過重復這個章節(jié)的知識點，幫助學生梳理結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對知識點的復習、鞏固，以方便學生更容易理解所學習的內(nèi)容.利用信息技術(shù)，還能呈現(xiàn)數(shù)列知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別展示數(shù)列囊括的內(nèi)容，如數(shù)列概念、兩個基本數(shù)列（等差數(shù)列、等比數(shù)列）、數(shù)列求和、數(shù)列的應用（分期付款）等.在進行復習的時候，使用PPT中的文本動畫來設(shè)置多個動畫，在課堂上分別放映出來，既可以提示學生，也可以調(diào)動學生回答問題的積極性.通過提示，學生能夠?qū)⒁?guī)范的步驟解答出來，這有利于學生形成規(guī)范答題的意識，還能夠起到合理的示范作用.

又如，函數(shù)作為高考必考題，題型豐富多樣，求函數(shù)的時候，教師按照寫黑板的方式進行講解，并且逐步播放動畫.這種方式既可以節(jié)省教師的書寫時間，也可以很好作出示范，提高整個課堂的效率.

首先，展示第一頁PPT.

已知函數(shù)f（x）=xlnx.

（1）求函數(shù)f（x）的單調(diào)遞減區(qū)間；

（2）若f（x）≥－x²+ax－6在0，+∞上恒成立，求實數(shù)a的取值范圍；

（3）過點A（－e^－2，0）作函數(shù)y=f（x）圖象的切線，求切線方程.

然后，逐步拆分解題過程，根據(jù)學生的回答情況，依次在課件上播放解題步驟.

在信息技術(shù)的使用中，PPT動畫效果非常多，教師可以甄別與篩選，如在講解函數(shù)的時候，除了使用圖形動畫，還可以使用觸發(fā)器或者是將幾何畫板、Flash動畫嵌入在PPT中，讓學生不再覺得課堂枯燥.高中教學中很多教學都使用了PPT，將數(shù)學內(nèi)容和信息技術(shù)融合由此體現(xiàn)出來.通過處理數(shù)學內(nèi)容，對重點的部位使用不同的動畫效果，以加深學生對知識點的理解，從而提高整體的教學質(zhì)量[3].

3.2利用幾何畫板增加學生的學習興趣

興趣是最好的老師，但是高中階段學生對數(shù)學的興趣并不高，這個階段的學科知識點比較抽象、枯燥，更主要是學生自控能力不強，單一的教學方式很容易讓學生失去學習興趣.因此，要充分利用信息技術(shù)，增強學生學習的主動性.

例如在學習階段引進的“幾何畫板”，幾何畫板可用來演示和學習，能夠繪制出動態(tài)的圖形和簡單的動畫，是比較基本的計算機實用軟件，為學生提供了良好的學習環(huán)境.幾何畫板的功能非常多，除了制作動態(tài)圖形以便將數(shù)學內(nèi)容很好地整合，還可以使用幾何畫板來驗證幾何關(guān)系，實現(xiàn)研究性教學.

又如，以立體幾何專項訓練為例：

已知三棱錐P-ABC的四個頂點在球O的球面上，PA=PB=PC，△ABC是邊長為2的正三角形，點E，F(xiàn)分別是PA，AB的中點，∠CEF=90°，則球O的體積為（）

利用幾何畫板繪制出立體幾何圖形，帶領(lǐng)學生觀察、論證、分析，并驗證這個結(jié)論是否正確.利用計算機拖動和分析，使這個過程更直接和高效，而且具有很強的靈活性、學生可以直觀了解解題過程.當老師講解完后，可使用幾何畫板的迭代功能來繪制圖形，讓課堂更靈活，吸引學生的注意力，以增添課堂的趣味性[4].

除了立體幾何理論知識，講解其他的幾何圖形也可以利用幾何畫板.如講解“棱錐的體積”中“正棱錐”定理的時候，借助幾何畫板直觀展示整個變化過程，在畫板上畫出不同的棱錐，對高考試題中的直角四面體這種特殊情況進行講解，這對學生的思維發(fā)展有很大的幫助.利用這種方式培養(yǎng)學生的探究能力和歸納能力，為其后續(xù)的學習作鋪墊.幾何畫板還可以使用在動態(tài)展示立體幾何圖形的變化中，比如用幾何畫板展示棱錐體系的最值.對于求棱錐體積，部分學生的空間想象力比較差，因此利用幾何畫板讓學生直觀觀察圖形，方便學生理解知識點，更好展開對這個知識點的學習.

除了對幾何圖形的理解和認知，幾何畫板還可以將數(shù)字與圖形結(jié)合，形成動態(tài)的數(shù)字圖形，生動而形象地凸顯出數(shù)學的本質(zhì).比如在學習棱錐和球的知識點中，由于難度比較大，計算量比較大，學生學習時就會出現(xiàn)難度.因此，教師可引進最新的高考真題案例，利用幾何畫板對“四棱錐”進行展示，在數(shù)形結(jié)合的基礎(chǔ)上來幫助學生理解這個題目.

3.3運用信息軟件來豐富課堂內(nèi)容

在數(shù)學課堂中，引進動畫設(shè)計，就是通過制作動畫來達到教學目標.數(shù)學課堂上的動畫是由設(shè)計師為CAI課件開發(fā)使用的，這些動畫開發(fā)完后被嵌入PowerPoint中播放，但是其制作難度比較大.所以課堂上通常使用Flash動畫，它可以讓數(shù)學內(nèi)容變得生動形象.如果教師只使用板書來教學，這個過程是比較困難的，但是借助Flash動畫來播放就會更直觀.除了上述的信息技術(shù)，數(shù)學課堂中也會使用其他的相關(guān)軟件，比如GeoGebra、英壬畫板等，起到優(yōu)化課堂的效果.GeoGebra的應用十分廣泛，能夠?qū)⒋鷶?shù)問題轉(zhuǎn)化成為幾何問題，并在輸入命令后繪制三角函數(shù).在講解時，教師通過操作該軟件，拖動點來直觀展示運動過程.在這個過程中學生逐步理解知識點，能夠幫助學生掌握數(shù)形的思想，幫助學生實現(xiàn)深度探究、深度學習.在GeoGebra中有一個3D繪圖區(qū)域，可以輕易繪制出各種圖形，這些圖形關(guān)系十分簡單，方便學生觀察，同時對學生的要求也不高，這對學生掌握數(shù)學知識點、養(yǎng)成數(shù)學素養(yǎng)有很大幫助.

高中數(shù)學課堂學習中，數(shù)學邏輯思維性很強，因此更重視數(shù)學課堂氛圍的營造.若使用多媒體設(shè)備開展課堂學習，能刺激學生對數(shù)學的學習興趣，可利用學生的興趣愛好或者最新的時事新聞作為切入點，將信息技術(shù)和數(shù)學結(jié)合起來，讓學生實現(xiàn)個性化發(fā)展.

4結(jié)語

綜上所述，數(shù)字信息化時代，信息技術(shù)和教育結(jié)合成為必然.本文探索信息技術(shù)與高中數(shù)學融合的途徑，著重分析在信息技術(shù)與課堂教學的實現(xiàn)路徑上教師與學校應怎樣做，并且探討兩者的融合路徑.基于新課改的深度，高中數(shù)學教師應認識到將信息技術(shù)融入課堂的重要性，在教育中不斷創(chuàng)新，深化對信息技術(shù)的認知，最大程度利用信息技術(shù)的優(yōu)勢來優(yōu)化教學.

【本論文系2023年度漳州市基礎(chǔ)教育課程教學研究新課標背景下信息技術(shù)與數(shù)學學科深度融合策略研究課題的階段成果［立項批準號ZJKTZ23014］】

參考文獻：

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[2]唐妙英.基于網(wǎng)絡(luò)學習空間的高中數(shù)學教與學方式變革的實踐探索[J].學周刊，2022，11（11）：157-159.

[3]鄭春娣.新課程背景下小學數(shù)學與信息技術(shù)的整合策略[J].新教師，2023（04）：72-73.