數(shù)學(xué)教學(xué)與信息化有效融合初探

石斌

【摘要】筆者從信息化教學(xué)設(shè)計(jì)比賽中，對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息化的有效融合有了更深的認(rèn)識(shí).在實(shí)際教學(xué)中，嘗試使用了多種信息化手段輔助教學(xué)，深切體會(huì)到在函數(shù)圖像與性質(zhì)課中，信息技術(shù)使用的必要性和不可替代性.作者從實(shí)際教學(xué)中的點(diǎn)滴收獲出發(fā)，把數(shù)學(xué)教學(xué)充分合理利用信息技術(shù)手段提高數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)效，作為自己今后努力的方向.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)教學(xué);信息技術(shù);融合

2018年，筆者有幸參加了朝陽區(qū)信息化教學(xué)設(shè)計(jì)比賽.近兩個(gè)月的準(zhǔn)備，讓筆者對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息化的有效融合有了更深的認(rèn)識(shí).原來認(rèn)為遙不可及的信息化與數(shù)學(xué)其實(shí)并不遙遠(yuǎn)，在實(shí)際教學(xué)恰當(dāng)使用信息技術(shù)手段，會(huì)使職高數(shù)學(xué)課更加精彩地呈現(xiàn)給學(xué)生.

在教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)圖像與性質(zhì)時(shí)，對(duì)圖形位置的把握總不是很到位，進(jìn)而影響到函數(shù)性質(zhì)的推出和記憶.使用信息技術(shù)手段首先可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂對(duì)本節(jié)課授課的不足，包括學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)的困難，個(gè)別化輔導(dǎo)的困難，學(xué)生學(xué)習(xí)情況及時(shí)反饋的困難，學(xué)后就忘、記憶不牢的困難等，而且體現(xiàn)出信息技術(shù)使用的必要性和不可替代性.于是筆者決定在教學(xué)內(nèi)容中職數(shù)學(xué)（基礎(chǔ)模塊）上冊(cè)“4.2.1節(jié)指數(shù)函數(shù)圖像與性質(zhì)”一節(jié)中融入信息化手段進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐的探索，取得了很好的教學(xué)效果.

一、適當(dāng)使用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，有效掌控課前學(xué)習(xí)

高一學(xué)生入學(xué)不久，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)比較薄弱，雖然多數(shù)學(xué)生有學(xué)習(xí)新知識(shí)的愿望，但沒有預(yù)習(xí)的習(xí)慣.能夠完成筆記，學(xué)習(xí)主動(dòng)性有待提高.他們對(duì)教材知識(shí)點(diǎn)不感興趣，更樂于接受直觀形象及貼近生活實(shí)際的知識(shí).學(xué)校開展基于微課的混合式學(xué)習(xí)，筆者最初在班級(jí)微信群里發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)和微課，但完成情況不佳，導(dǎo)致課堂上無法根據(jù)學(xué)生反饋的問題進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng).此時(shí)，筆者想到了學(xué)校新開發(fā)的超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可以讓學(xué)生利用課前在電腦或手機(jī)（下載學(xué)習(xí)通app）學(xué)習(xí).這樣通過教學(xué)平臺(tái)發(fā)布各項(xiàng)課前學(xué)習(xí)任務(wù)，了解學(xué)生復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí)、觀看微課情況.

學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

平臺(tái)記錄學(xué)習(xí)軌跡，移動(dòng)端跟蹤學(xué)生課堂參與度，客觀呈現(xiàn)學(xué)習(xí)情況.一方面，可以對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)情況有一個(gè)整體的了解，另一方面，也在客觀上督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)，更重要的是平臺(tái)統(tǒng)計(jì)能夠真實(shí)反饋學(xué)生課前的學(xué)習(xí)疑難問題，便于課堂上對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的突破解決.

學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況反饋

二、巧妙選用電腦繪圖軟件，有效降低學(xué)習(xí)難度

“指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)”一節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)，難點(diǎn)是指數(shù)函數(shù)中底數(shù)a的變化對(duì)圖像與性質(zhì)的影響.只有對(duì)指數(shù)函數(shù)的圖像形成過程有深刻的理解和記憶，才可能對(duì)其性質(zhì)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).學(xué)生在紙上手繪作圖，速度慢、精度差、重復(fù)性小，達(dá)不到快速深刻理解和記憶圖像的效果.在實(shí)際教學(xué)中我選用電腦繪圖工具軟件，讓學(xué)生在“描點(diǎn)法”手繪作圖的基礎(chǔ)上，利用電腦軟件來快速精確的畫圖.打開“指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)”繪圖軟件，輸入多個(gè)不同底數(shù)a，可以在兩三分鐘內(nèi)完成十幾個(gè)指數(shù)函數(shù)圖形的繪制，其簡單快捷精確絕非手繪圖形可比.進(jìn)而也培養(yǎng)了學(xué)生快速觀察能力、空間想象能力以及分析思考能力.

學(xué)生繪圖工具軟件使用

巧妙利用電腦繪圖軟件，用計(jì)算機(jī)做出底數(shù)a變換的圖像，可以使學(xué)生更簡單快捷、直觀深刻地感受指數(shù)函數(shù)的圖像特征，同時(shí)也進(jìn)一步印證了課前微課的動(dòng)態(tài)描述.電腦繪圖形象直觀地展示了描點(diǎn)法作圖的全過程，學(xué)生可以直觀體會(huì)函數(shù)圖像的形成過程.借助繪圖軟件，每一名學(xué)生都可以做出動(dòng)態(tài)的直觀圖形，以形助數(shù)，以數(shù)定形.“描點(diǎn)法”手繪作圖與電腦繪圖軟件的應(yīng)用相結(jié)合，從函數(shù)圖像的直觀感受上觀察、分析、歸納指數(shù)函數(shù)的基本性質(zhì)，體會(huì)數(shù)形結(jié)合和分類討論思想以及從特殊到一般等學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法，增強(qiáng)識(shí)圖用圖的能力，準(zhǔn)確把握性質(zhì)、記憶性質(zhì)，突出了教學(xué)重點(diǎn)，為突破教學(xué)難點(diǎn)打下基礎(chǔ).通過軟件作圖，學(xué)生自主觀察、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，總結(jié)規(guī)律，獲取知識(shí)的同時(shí)，提高了軟件使用技能.更重要的是，學(xué)生可以真切地從圖形中體驗(yàn)數(shù)學(xué)的美感，從內(nèi)心深處感受到：數(shù)學(xué)其實(shí)是一門很美的科學(xué).

三、適時(shí)呈現(xiàn)微課，有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

作為一名職高的數(shù)學(xué)教師，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，一直是筆者尋求解決的問題.微課的出現(xiàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中恰恰可以起到這個(gè)作用.由教師創(chuàng)建教學(xué)微課，學(xué)生在家或課外觀看視頻講解，然后再回到課堂中進(jìn)行師生，生生間面對(duì)面的分享，交流學(xué)習(xí)成果與心得，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為目的的一種教學(xué)形態(tài).我在學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)布了4個(gè)微課，其中微課1“酒店承包合同的簽訂”，結(jié)合學(xué)生專業(yè)，同時(shí)突出對(duì)指數(shù)函數(shù)概念與特征.把數(shù)學(xué)題放到生活中，讓同學(xué)們感知指數(shù)函數(shù)的奇妙.微課2和3“用幾何畫板軟件制作指數(shù)函數(shù)圖像”及“指數(shù)函數(shù)圖像的分布規(guī)律”，使學(xué)生初步了解運(yùn)用繪圖軟件作圖的方法，激發(fā)學(xué)生繪圖的興趣，展示圖形的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，直觀體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)指數(shù)函數(shù)性質(zhì)，從而突破教學(xué)難點(diǎn).最后，微課4“你知道嗎，有時(shí)候5分錢不等于0.05元”，引發(fā)思考，解析生活問題，強(qiáng)化指數(shù)函數(shù)中底數(shù)a的不同對(duì)函數(shù)圖形的增減變化，從而深入理解函數(shù)的單調(diào)性，感知函數(shù)的奇妙.對(duì)工作，生活中簡單數(shù)學(xué)相關(guān)問題，做出分析，并運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法予以解決，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力.

微課《指數(shù)函數(shù)圖像分布規(guī)律》

利用微課等信息資源，豐富教學(xué)內(nèi)容并集成，讓學(xué)生愛學(xué)、易學(xué).學(xué)生可以根據(jù)自己的程度進(jìn)行自適應(yīng)學(xué)習(xí)，可以反復(fù)多次觀看，可以停留思考，這些都是傳統(tǒng)教學(xué)所不能完成的，也體現(xiàn)出信息技術(shù)的必要性和不可替代性.

四、充分利用西沃助手，有效提高教學(xué)實(shí)效

希沃授課助手能夠?qū)崿F(xiàn)電腦與移動(dòng)設(shè)備的對(duì)接，通過運(yùn)行于移動(dòng)終端的應(yīng)用可對(duì)PC進(jìn)行無線的PPT演示、文件傳輸、實(shí)物拍照展示、觸摸板控制等操作.它在課堂教學(xué)中的使用有效推進(jìn)了教學(xué)實(shí)施，在分析記憶函數(shù)圖像中起到不可替代的作用.學(xué)生上交的圖像作業(yè)互評(píng)環(huán)節(jié)中，每組選派代表對(duì)5件作品優(yōu)點(diǎn)與不足進(jìn)行點(diǎn)評(píng).通過各組展示，進(jìn)一步明確了作圖規(guī)范并探索出作圖規(guī)范與技巧.傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生作品只能通過投影儀播放，效率慢，且無法對(duì)比，無法聚焦優(yōu)缺點(diǎn).而使用希沃授課助手進(jìn)行課堂同步投影講解分析，可以手機(jī)拍照作品直接上傳，即時(shí)現(xiàn)場(chǎng)捕捉學(xué)生課堂生成性問題，進(jìn)一步聚焦分析，明晰難點(diǎn)，進(jìn)行有趣、高效的師生互動(dòng).

投影儀顯示

手機(jī)投影屏幕

聚焦顯示生成問題

希沃助手通過手機(jī)拍照，投屏各組作品到大屏幕

希沃助手放大輔助評(píng)圖

現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)投票成績?cè)u(píng)出冠亞季軍

希沃授課助手對(duì)繪圖軟件圖形進(jìn)行局部聚焦觀察，突出性質(zhì)特征

五、充分利用UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，有效考核與評(píng)價(jià)

在課堂教學(xué)中，UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的使用，有效加強(qiáng)學(xué)生的參與、互動(dòng)，完成投票、判斷與檢測(cè)，與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ).學(xué)生在完成互評(píng)函數(shù)圖形作業(yè)后，即時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)，打開手機(jī)對(duì)心儀作品投票;觀看微課“你知道嗎，有時(shí)候5分錢不等于0.05元”后，學(xué)生在UMU上發(fā)表看法，做出判斷;研究函數(shù)性質(zhì)時(shí)，學(xué)生用UMU快速完成測(cè)試題，用大屏幕同步展示結(jié)果……UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)給每一名學(xué)生提供深度思考與充分發(fā)言的機(jī)會(huì)，讓每一名學(xué)生學(xué)習(xí)效果得到檢測(cè)，并及時(shí)反饋，立即呈現(xiàn)，使每一個(gè)同學(xué)都能熱情地參與進(jìn)學(xué)習(xí)中.

UMU現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)檢測(cè)結(jié)果大屏幕即時(shí)呈現(xiàn)

在現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)時(shí)，通過互動(dòng)環(huán)節(jié)，聯(lián)結(jié)臺(tái)上和臺(tái)下，在線測(cè)試，分?jǐn)?shù)立刻實(shí)時(shí)震撼呈現(xiàn)大屏幕，還可以展示排行榜及每題的結(jié)果，讓知識(shí)呈現(xiàn)更加立體，真正實(shí)現(xiàn)混合式學(xué)習(xí)模式.教師為學(xué)生提供更多針對(duì)性反饋和輔導(dǎo)，每個(gè)人的分享都會(huì)啟發(fā)別人，能有更多的機(jī)會(huì)向同伴學(xué)習(xí).精彩的發(fā)言不會(huì)隨著課程的結(jié)束而消失，會(huì)被結(jié)構(gòu)化的整理下來，供以后使用.

當(dāng)教師把UMU帶入課堂教學(xué)，奇妙的事情就會(huì)發(fā)生.不知不覺間，學(xué)生不得不完成的任務(wù)變成他們喜歡的事，因?yàn)閁MU讓快樂與學(xué)習(xí)相伴，讓每名學(xué)生融入、分享、收獲.體現(xiàn)出利用信息技術(shù)支撐下的判斷與數(shù)據(jù)采集，收集數(shù)據(jù)，分析成績，快速判斷結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋，并且根據(jù)反饋結(jié)果，加強(qiáng)針對(duì)性的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)，有效進(jìn)行考核與評(píng)價(jià).

以上所有教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用信息化手段，搭設(shè)臺(tái)階，引導(dǎo)探究，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí).有效突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn).經(jīng)5個(gè)不同班級(jí)的比較，教學(xué)效果差異顯著.

講授討論練習(xí)測(cè)試效果

傳統(tǒng)教學(xué)60%10%30%45%

信息化教學(xué)20%40%40%95%

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，信息技術(shù)與課堂教學(xué)的有機(jī)整合越來越緊密.利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效地突破課堂教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn).在信息化教學(xué)過程中，教師的教育觀念、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及學(xué)生的學(xué)習(xí)方法等，都發(fā)生了轉(zhuǎn)變，為教學(xué)改革注入了新的活力.同時(shí)，教師也獲得了成長.教師不再只是傳授知識(shí)與技能，不再只是檢驗(yàn)背誦和考試，而是更加注重學(xué)生解決問題的能力，信息處理的能力，以及終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng).信息技術(shù)，不僅作為教育的工具，更作為學(xué)生的學(xué)習(xí)工具，更好地構(gòu)建以學(xué)生為主體課堂教學(xué)模式.總之，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，合理的應(yīng)用信息化教育技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造思維，增強(qiáng)學(xué)生獲取知識(shí)的主體性，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).它是素質(zhì)教育的需要，是促進(jìn)數(shù)學(xué)教改的重要途徑，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑.