互聯網+背景下中學生數字化學習創新信息能力培養策略研究

張玉萍

【摘? ? 要】教育信息化是新世紀教育領域的發展趨勢。信息技術的發展對世界經濟和社會的深遠影響也體現在教育領域。在我們的生活中，我們面臨著更多的數字化環境，教育和教學也是如此。面對這種變化我國在教育改革中，明確提出了在教學過程中促進信息技術的應用。《數學課程標準》指出，信息技術應被視為學生的學習和解決問題工具，改變學習方式，使學生愿意學習并嘗試探索性的數學活動。信息創新能力是指高中生的數學學習能力的基礎素養、信息技術能有效提高中學生的信息創新能力。本文將重點培養中學生數字學習創新信息能力。方法和建議供同事參考。

【關鍵詞】中學生? 數字化? 創新

中圖分類號：G4? ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.05.180

現代信息技術的高速發展，對學校課程的知識結構、社會要求、社會條件和學生特點產生了深遠的影響。信息技術與課程整合是必要的。在新的課程標準中，高中數學課程的總體目標是使學生成為九年義務教育數學課程的基礎，為適應個人發展和社會進步的需要，進一步提高未來公民的數學素養。教科書實施建議的教學建議合理利用現代信息技術，提高教學質量。教材的評價建議和編寫建議也包含了與信息技術應用有關的內容。在新課程標準中提出了信息技術與課程整合的幾個方面。首先，將信息技術與數學課程內容有機結合，并在必修課中建立算法。其次，要加強數學的可視化，提高數學課堂教學的效率，提倡利用信息技術來呈現以往教學中難以呈現的內容，如利用信息技術計算機繪制了指數函數、對數函數等圖像，并對其變化規律進行了探討和比較。第三，運用信息技術改變學生的學習方式，解決問題，如處理統計中的復雜數據。這就要求教育工作者在踐行新課程標準的同時，充分利用現代信息技術更好地為教學服務。如何更好的提升高中生的信息創新能力呢，我想應當把握好以下兩點。

一、應用信息技術制造認知沖突引領學生的數學探索

我們可以把認知沖突理解為學生已有的知識、經驗和當前所面臨的新知識之間的矛盾與碰撞。數學課堂的推進過程常常就是教師制造“沖突”、引導學生解決“沖突”的過程，在這一過程中，學生的心理由平衡到失衡再平衡，而學生的知識和思維得到升華。信息技術由于可以方便、精確，可以實現動態化，因此在課堂中可以用來制造認知沖突。

例如，在直線斜率教學中，老師先在幾何畫板上展示了兩條幾近平行的直線，要求學生回答一下這兩條直線是什么關系。許多學生不經思考就給了答案。老師于是開始拉動幾何畫板右側的滾動條。過了一會兒，兩條直線卻相交在一起，他們感到不可思議。在這個教學過程中，教師利用幾何畫板制造出一種“沖突”，引起學生對問題的思考。數學是一門講求精確的學科，在教學中這樣的問題常常出現，如果利用現代信息技術這個問題就迎刃而解了，比如，如圖先利用幾何畫板作圖，然后添加必要輔助線，再通過引導學生與題目中圖形進行觀察和比較從而找到新圖形中相對應的關系繼而對圖形中的邊、角進行精確的測量，以尋找猜測的方向和突破口，這樣學生最終就可以順利、自然地產生猜測，而同時信息技術也可以作為學生繼續思考尋找證明方向的工具。由以上的分析可見，在教學過程中，應用信息技術制造認知沖突引領學生的數學探索活動，試探數學活動的方向，是一種更能順應學生數學思維過程的教學方式。

二、應用信息技術拓展數學表征空間

表象也被稱為心理表象。本義是指心理活動中信息的表現和記錄。在當前教育教學中，信息技術發揮著越來越重要的作用，表征的研究不僅局限于心理表征的研究，而且拓展了表征的意義。在教育領域中的表現可以是任何符號或符號集，只要它可以重復地引用一個物理對象。數學表征本質上是數學學習對象的替代符號。數學表示可以分為外部表示和內部表示。外部表征是學習對象的替代符號。內部表征是大腦對學習對象的外部表征和心理表征的內在化。由于數學學習對象高度抽象，往往難以直接理解和掌握。因此，通過學習替代數學對象的表示來間接識別數學對象是一種可行的方法。數學表征可分為視覺表征和言語表征。

在過去的教學中，教師們常常應用講授法，畫圖也不是非常方便，更難以進行動態的演示，課堂中常常使用就是言語話表征，但言語化表征本質上也是抽象符號，它是使用語言對學習對象進行描述，其結果還是抽象的，數學學習中常見的言語話表征包括數學公式、話語文本、書寫文本、邏輯符號表示等。視覺化表征本質上是圖像符號，它可以通過圖像元素對學習對象進行比較想象的描述，視覺化表征的形式非常多。

例如幾何圖形，教學模型，動態圖像等。在傳統數學教學中，僅僅運用語言表達和板書、課本中的文字敘述進行表征，教師在傳達二維或者三維思維空間時就會感覺很困難，出現詞不達意，總感覺有所欠缺的情況，同時，學生在理解上也就感覺非常吃力。而將信息技術應用于數學課堂教學它強大的視覺表征能力正很好的解決了這一問題，豐富了數學表征的空間。比如高中立體幾何教學一直以來都是個難點，在傳統的課堂教學中是由幾何模型和教師的手勢表征配合完成的。但運用這樣的表征方式來幫助學生去理解空間幾何的復雜關系是很有難度的，一個簡單的例子是學生對異面直線的理解往往都需要一定的實踐和經驗的積累。但如果借助已經具有較高普及度的幾何畫板制作課件就可以方便的完成三維立體圖形，并且可以進行多種操作，使得空間圖形的幾何關系直觀的呈現在學生面前，這不僅進能拓展學生思維空間，還能引發學生更高的學習興趣從而增加思維投入。

運用動態數學技術呈現動態視覺化表征不但可以制作數學表象，可以將數學概念的完整視覺結構構造出來，它一方面把抽象的數學變得具體、可見，降低數學認知負荷，另一方面專業的數學軟件的應用除了能豐富視覺表征，他還具有保持數學關系不變的特征，也就是能展示出變中的不變，這更符合初等數學發現和研究的本質。有動態幾何軟件的兩個基本特性的保證在數學教學過程中專業的動態幾何軟件可以實現視覺化地將數學關系展示出來，使學生更好地關注、感受，最終獲得相應性質。

綜上所述，通過上述兩種方法可以有效的提升高中生的信息創新能力。高中數學老師在教學中要善于利用信息技術，提升高中生的創新能力。

參考文獻

[1]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，2015.