高中數學課程信息化應用研究

摘要：高中數學教師，必須能運用現代多媒體信息技術對教學活動進行創造性設計，使得教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化，揭示數學概念的形成和發展，展示數學思維的形成過程，使得數學課堂教學效率得以提升：運用信息技術讓抽象的數學概念形象化、具體化、直觀化；實現信息化課程積件化，提高課程素材的可重組性；提高學生的信息技術應用能力和問題解決能力。

關鍵詞：高中數學；信息技術；應用

教育部在《基礎教育課程改革綱要》中提出：“大力推進信息技術在教學過程中普遍運用，促進信息技術與學科課程的整合……為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。”在現代教育理念中，教學活動是一個由教師、學生、媒體、教學內容有機結合的整體系統，而教學過程是“教師——知識媒體——學生”之間的信息交流過程，信息化教學作為“三論”（系統論、信息論、控制論）原理在信息化教育下的應用，具有化靜為動、化抽象為直觀、交互性強等特點。布魯納說：“學習的最好刺激，乃是對所學材料的興趣。”信息化技術為學生營造了一個“自主發現、自主探索”的學習環境，使得學生的學習不再是傳統的機械式學習，而是利用信息化平臺和數字化資源，教師與學生之間開展協商、討論、合作學習，并通過對資源的收集利用探究知識、發現知識、創造知識、展示知識的方式進行學習。因此作為站在教育第一線的高中數學教師，必須能運用現代多媒體信息技術對教學活動進行創造性設計，使得教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化，揭示數學概念的形成和發展，展示數學思維的形成過程，使得數學課堂教學效率得以本質性提升。

一、運用信息技術讓抽象的數學概念形象化、具體化、直觀化

認識規律決定了任何事物的學習都是從概念入手，通過對事物的感性知覺過渡到理性的理解。數學教學中特別強調對概念的學習，例如：方程、函數、點、線、面、三角形、垂直、平行等等。正確理解概念是學生掌握數學知識的前提條件，在此基礎之上才能培養學生分析和解決具體數學問題的動手能力。過去遇到一些難懂的概念，教師總是設法把它講解透徹，盡量讓學生聽得明白，但多數學生參與度有限，處于被動的學習狀態。信息化教學倡導教師創設教學情境，向學生展示各種數學現象與應用，展現數學概念的內涵，使學生產生身臨其境的感覺，變抽象復雜為具體簡單，讓學生借此進入數學思維狀態。

例如：在《圓的標準方程》一課中，如圖1所示，當我們拖動圖中所示圓的圓心和改變該圓的半徑時，標準方程中的相應數值也隨之發生相應改變。經過這個從抽象到直觀的演示，在讓學生清晰的掌握圓的標準方程這一概念的同時，也成功激發了學生學習數學知識的興趣。

又如高中立體幾何有很強的空間觀念，立體幾何的學習對高中學生來說一直是個難點。為了幫助學生建立空間想象能力，更好的解決立體問題，教師可以借助軟件，讓數學教學中用黑板、粉筆無法實現的立體效果得以準確展示，圖2即為圓錐曲線的動態形成過程展示。

二、實現信息化課程積件化，提高課程素材的可重組性

與教材配備的課程素材的應用對象是眾多的教師和學生，因為各個地區、各個學校的教育發展現狀、教學條件以及學生的具體情況不盡相同，配備的課程素材不可能適應所有教學活動的開展。因此，教師創設的課程除了具備豐富的課件素材外，還應該具有高度的可重組性，才有可能適應不同地區、不同師生的教學活動。

建議課程素材以積件的形式存在。所謂積件，是由教師和學生根據教學需要自己組合運用的教學信息和教學處理策略及工作平臺。基元性、靈活性和可重組性是積件的特點。積件由不可再分的課程元素組成，將其組合起來，就能形成變化無窮的課程應用素材。靈活性意味著教師可以根據千差萬別的教學情況和學生，自由地選擇課程元素，根據適當的教育模式，組合成所需的課程，這就大大增強了課程素材的適用性。中山市精品課程的開發和研制就是這一理念的成功范例。中山市精品課程是由中山市教育局起創，以中山市全市中小學（包括職業中學）教師的課程元素為積件，建立的具有普適性的一個課程素材資源庫。該資源庫是以中山市精品課程建設專題網（http：//jpkc.zsedu.net/jpkc/index.do？action=index）為載體，每個精品課程分為整體規劃、教學設計、教學課件、教學實錄、練習、素材等多個不可再分的功能模塊，對于相同的課程，教師可以根據所在學校所任班級學生的實際情況下載相應的模塊，自由組合并輔以適當調整后即可使用。這種積件化的課程組合模式使得課程素材的使用效率得以大幅提升。

三、提高學生的信息技術應用能力和問題解決能力

學生不了解信息技術，不會用信息技術，就會在整合教學中產生許多疑惑，影響教學活動的正常進行。讓學生掌握信息技術不僅能使學生易于理解教師的操作，又能自主的進行探索學習，鍛煉他們的研究能力。

因此數學課堂教學要讓學生參與更多的數學活動教學，教師要根據學生實際挖掘教材，設計巧妙的數學活動課，讓學生掌握數學基礎知識，同時啟發學生學會思考，體會數學的本質，培養學生用數學的方式方法解決問題，形成正確的數學觀，改變以往的被動的數學學習方式。

例如：進行《直線圍城的曲線》的數學實驗教學。首先，以游戲折紙開始，激發學生的興趣，進而激發學生的研究熱情，為學生創設探索問題的情境，將折紙的本質抽象成一個純數學問題。然后引導學生操作《幾何畫板》軟件研究問題：已知一定圓O，A為一定點，若點B為圓上任一點，當點B在圓O上運動時，觀察線段AB的中垂線，看它圍成的圖形是什么？圖形與點A的位置有關系嗎？（圖3、圖4）

在學生完成研究目標后教師提出如下問題：（1）線段AB的中垂線MF圍成的圖形一定是橢圓或雙曲線嗎？（圖5）（2）如果我們把圓O換成其他曲線比如橢圓問題又將如何？（圖6、圖7）將學生分成4個小組，第一、二組研究問題（1），第三、四組研究問題（2）。引導學生利用幾何畫板小組內分工協作共同研究，探究知識，并在小組間互相借鑒，資源共享。最后，各小組選代表發現，將自己小組的研究成果和研究思想展示出來，在整個教學過程中，教師應對學生的學習情況進行整體的把握。

當然，信息技術與數學課程及教學的整合并不意味著排斥傳統的教學形式。正如聯合國教科文組織在《教育——財富蘊藏其中》一文中所指出的：“應把技術與傳統的教育形式結合起來加以使用，而不應將其看成一種取代傳統形式的獨立的手段。”應用信息化教學手段，結合傳統教學方式，構建以教師為主導，以學生為主體的教學模式，是信息時代對教師的必然要求，也是“素質教育——創新教育”的必然選擇。

（作者單位：中山市建斌中等職業技術學校）

參考文獻：

[1]吳海燕.教學信息化發展面臨的挑戰及應對[J].教育評論，2007，（2）.

[2]何棋，范登晨.信息技術與高中數學課程整合的實踐研究[J].中國電化教育，2007，（9）.

[3]李寶曾，孫名符.信息技術支持下的數學教學應處理好的幾個關系[J].中國電化教育，2011，（5）.

責任編輯 賴俊辰