信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程融合分析

羅繼淼

（福建省將樂縣水南中學(xué)，福建三明 365300）

引 言

在新課標(biāo)的指導(dǎo)下，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的融合應(yīng)當(dāng)采用優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方式，建立一種新型的課程體系以供學(xué)生獲取知識(shí)。現(xiàn)階段，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的融合一般涵蓋完善教學(xué)設(shè)施、整合教學(xué)資源、創(chuàng)建個(gè)性化知識(shí)系統(tǒng)三方面。通過這三方面的架構(gòu)，信息技術(shù)將會(huì)使高中數(shù)學(xué)課程與時(shí)代發(fā)展接軌，并更具有創(chuàng)新性和有效性[1]。

一、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程融合的必要性

信息技術(shù)作為新時(shí)期我國正在大力發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)，將教育與其相結(jié)合是教育改革的必經(jīng)之路。在教育改革與發(fā)展的新時(shí)期下，高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)相融合是我國新課標(biāo)的要求。并且，在高中數(shù)學(xué)中融入信息技術(shù)，將會(huì)使高中數(shù)學(xué)教學(xué)更加便利，提升教學(xué)效率。從數(shù)學(xué)的角度來看，信息技術(shù)可以幫助高中數(shù)學(xué)這門學(xué)科進(jìn)行復(fù)雜數(shù)據(jù)與圖形的處理與分析，并且?guī)椭鷮W(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)的加工與處理。此外，將信息技術(shù)融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，將會(huì)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立更加高效的高中數(shù)學(xué)課堂[2]。

二、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程融合的策略

1.培養(yǎng)新型教學(xué)理念

目前我國很多高中數(shù)學(xué)教師在正式入職之前所接受的培訓(xùn)中，更加著重于實(shí)踐技巧、教學(xué)進(jìn)度設(shè)定等方面，而忽略了與教學(xué)相關(guān)的教學(xué)技巧與其他技術(shù)的培養(yǎng)，如信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等都是其中很重要的方面。由于教師作為新興教學(xué)理念培養(yǎng)過程中的主體，其屬于學(xué)習(xí)者的范疇，所以各個(gè)高中、教育機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)督促教師去體驗(yàn)、了解信息技術(shù)與高中課程融合這種教學(xué)形式，逐漸理解這種教育形式的重要意義，形成信息技術(shù)在教學(xué)中具有重要作用的教學(xué)理念，并將這項(xiàng)理念應(yīng)用到日常的教案設(shè)計(jì)與實(shí)際教學(xué)中去。

例如，指數(shù)函數(shù)就是高中數(shù)學(xué)中可以利用信息技術(shù)來進(jìn)行教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。首先，根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過一些初等函數(shù)的學(xué)習(xí)水平，教師可以在課前設(shè)計(jì)好簡(jiǎn)單的初等函數(shù)復(fù)習(xí)課件，形式可以是習(xí)題、概念等方面的考查。通過課件播放，教師需要先帶領(lǐng)學(xué)生簡(jiǎn)單回顧初等函數(shù)知識(shí)，然后由此引出本節(jié)課的教學(xué)——指數(shù)函數(shù)。而在開始指數(shù)函數(shù)教學(xué)時(shí)，教師可以利用課件向?qū)W生展示一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)細(xì)胞、兩個(gè)細(xì)胞分裂成四個(gè)細(xì)胞的圖片，以此類推，要求學(xué)生求出第300分鐘時(shí)有多少個(gè)細(xì)胞存在，在學(xué)生進(jìn)行計(jì)算的同時(shí)引導(dǎo)他們尋找規(guī)律。由圖1可知，細(xì)胞分裂的數(shù)量是以每個(gè)分裂過程20分鐘且2倍的倍率逐漸上漲，因此，學(xué)生經(jīng)過列遞進(jìn)計(jì)算可以算出第300分鐘時(shí)共有多少細(xì)胞產(chǎn)生。教師在學(xué)生計(jì)算后，對(duì)其所找到的規(guī)律進(jìn)行指導(dǎo)，最后用準(zhǔn)備好的公式展示細(xì)胞分裂題的計(jì)算方法。該方法能讓教師較為輕松、便捷、有效地教會(huì)學(xué)生認(rèn)識(shí)指數(shù)函數(shù)的概念和指數(shù)函數(shù)的增長趨勢(shì)。

圖1

2.掌握信息技術(shù)方法

教師作為教學(xué)中的引導(dǎo)者，必須要具備相應(yīng)的理論基礎(chǔ)、教學(xué)技巧以及信息技術(shù)方法。在數(shù)學(xué)課堂中，教師在創(chuàng)建教學(xué)情境時(shí)，完全可以利用一些信息化技術(shù)手段，如多媒體教具等，這就要求教師必須掌握一些信息技術(shù)方法。基于這種形勢(shì)下，各高等中學(xué)數(shù)學(xué)教師或應(yīng)當(dāng)由學(xué)校組織參與相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，或應(yīng)當(dāng)自發(fā)進(jìn)行高中數(shù)學(xué)新型教學(xué)方法的學(xué)習(xí)與創(chuàng)建，并從網(wǎng)絡(luò)、書籍等渠道學(xué)到更多信息技術(shù)應(yīng)用方法以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用方法[3]。這樣，教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)踐一些與信息技術(shù)相關(guān)的操作。

例如，教師在講到輸入語句、輸出語句和賦值語句這部分內(nèi)容時(shí)，可以在教學(xué)內(nèi)容完成的前提之下，帶領(lǐng)學(xué)生親身實(shí)踐計(jì)算機(jī)基本算法。教師還可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的程序用于解決生活中的問題。教師也可以提出規(guī)定問題，要求學(xué)生設(shè)計(jì)程序，并驗(yàn)收學(xué)習(xí)成果。學(xué)生曾經(jīng)學(xué)過的公約數(shù)知識(shí)就可以用于小型程序設(shè)計(jì)，如“已知8251與6105兩個(gè)數(shù)字，想要求出兩個(gè)數(shù)字的最大公約數(shù)，應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計(jì)程序”就是一道很好的例題。通過這種教學(xué)方法，學(xué)生對(duì)信息技術(shù)會(huì)產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)，并將信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來。

3.利用多媒體手段

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，多媒體教具是最為常用，也是最為有效的教學(xué)手段之一。在數(shù)學(xué)課堂中，教師可以制作多樣化的教學(xué)課件，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考能力，進(jìn)而形成數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)體系。高中數(shù)學(xué)中包含較多圖形、數(shù)字與圖形結(jié)合的相關(guān)知識(shí)，在進(jìn)行這部分知識(shí)講解時(shí)，教師就可以考慮到部分學(xué)生空間感較差的特性，利用多媒體教具展示課本中所涉及的知識(shí)，使課本中涉及的數(shù)形知識(shí)更加具象化。并且由于多媒體本身除了“視”這一特性，還擁有“聽”的特性，針對(duì)這種特性，教師可以引入微課、MOOC等教學(xué)方法充實(shí)課堂，實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)的趣味性。

例如，教師在講到《三角函數(shù)與圖象關(guān)系》這一小節(jié)時(shí)，教師就可以先通過多媒體教具展示與本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的動(dòng)畫，或是與本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的微課設(shè)計(jì)等，幫助學(xué)生理解這一小節(jié)中各個(gè) 知識(shí)點(diǎn)之間存在的內(nèi)部聯(lián)系，將數(shù)字與圖形有效結(jié)合起來。由于本小節(jié)內(nèi)容比較抽象難懂，教師可以在課件設(shè)計(jì)中考慮到這一點(diǎn)，用動(dòng)畫變化向?qū)W生展示本小節(jié)中圖象與數(shù)字之間的結(jié)合與轉(zhuǎn)換，也就是將復(fù)雜的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀睾?jiǎn)單知識(shí)結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)。

而在講到圓錐曲線圖象知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師就可以利用幾何畫板重現(xiàn)最初學(xué)者在對(duì)這一概念進(jìn)行研究的過程，并更加直觀地向?qū)W生介紹焦點(diǎn)、準(zhǔn)線、離心率、準(zhǔn)焦距、焦半徑等概念。通過幾何畫板，教師還可以讓切線、法線等直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，并讓一些空間觀念較差的學(xué)生能看懂圓錐曲線圖象，并學(xué)會(huì)相關(guān)知識(shí)。如圖2，就是用幾何法證明圓錐曲線性質(zhì)的圖象。

圖2

教師可以如圖2做出圓錐切面，得出F1、F2兩個(gè)橢圓，然后再做出球1與圓錐面相切于圓GCH，進(jìn)而與橢圓面相切于F1，與橢圓面F2相切與此原理相同。在橢圓上，可以去除點(diǎn)D，進(jìn)而畫出圓錐母線ACDEB。

在圖2中，C、F1為切點(diǎn)，所以CD=DF1，并由于E、F2為切點(diǎn)，所以ED=DF2。因此，可以得出DF1+DF2=CD+ED=CE。AC、AE為定長，由此可得出DF1+DF2=CE=定長。

目前大部分教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)圓錐曲線性質(zhì)時(shí)，均采用復(fù)雜的解析幾何的方法，而如上所示，利用多媒體教具，通過幾何法對(duì)學(xué)生進(jìn)行圓錐曲線教學(xué)，學(xué)生可以直觀地了解其中各部分知識(shí)，使學(xué)習(xí)過程更為簡(jiǎn)單。

結(jié) 語

綜上所述，在高中數(shù)學(xué)中，信息技術(shù)與其課程的融合具有一定的必要性。通過培養(yǎng)新型教學(xué)理念、師生共同掌握信息技術(shù)方法及利用多媒體手段等策略，信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與高中數(shù)學(xué)課程的融合，加強(qiáng)教師自身技術(shù)水平，培養(yǎng)學(xué)生自主思考能力以及動(dòng)手實(shí)踐能力，有效提升高中數(shù)學(xué)的教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生雙贏的局面。

[1]郭衎,曹一鳴.高中數(shù)學(xué)課程中信息技術(shù)使用的國際比較——基于中國等十四國高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].中國電化教育,2016,(05):119-125.

[2]藍(lán)善貴.淺議如何用信息技術(shù)整合高中數(shù)學(xué)教學(xué)[J].才智,2013,(15):62-63.

[3]何棋,范登晨.信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的實(shí)踐研究[J].中國電化教育,2007,(09):73-76.