高中數學課堂教學信息技術多元化應用研究

楊永剛 楊苗苗

【摘要】各級學校應積極推進教育信息化基礎設施建設，加強信息化教育資源的開發，構建信息化教學發展體系.結合新時期教育發展要求，高中數學教師應基于信息技術在教學實踐中的應用現狀，深入分析信息技術的教育應用價值，并結合數學學科特點探究信息技術的多元化應用，從而為高中數學課堂教學質量的提升創造條件.

【關鍵詞】高中數學;課堂教學;信息技術;多元化應用

引 言

隨著信息技術在教育教學領域的應用與推廣，高中數學課堂教學模式的構建與設計也獲得了更加豐富的資源支持.信息技術在高中數學課堂上的多元化應用，有利于打破傳統課堂的封閉與局限，營造自由、開放的課堂氛圍，使學生能自由安排課后時間，設計學習進度，促進學生的自主發展;有利于轉變學生在課堂上的被動狀態，增強師生之間、學生之間的互動交流，促使學生針對重難點知識進行深入思考，并發表獨特的觀點與見解;有利于拓寬數學課堂教學范圍，將數學知識與實際生活中的問題相結合，促使學生在課后思考與探究中提升數學應用能力.但是，目前在高中數學課堂教學設計中，信息技術的應用存在一定的局限，教師對于多元化教學設計的認識存在誤區，使得信息化教學優勢無法體現.鑒于此，筆者結合高中數學課堂設計案例，對信息技術的多元化應用進行了探究.

一、高中數學課堂教學信息技術多元化應用的實際意義

在教育信息化背景下，信息技術在高中數學課堂的多元化應用為課堂的變革與優化提供了全新方式.具體來講，在高中數學課堂教學實踐中，信息技術多元化應用的意義主要體現在以下幾個方面：

1.有利于體現并踐行新時期課程改革理念.《普通高中數學課程標準》中明確指出，新課程改革應積極探索信息技術與數學學科相互融合的路徑，推動教育信息化發展.只有將信息技術充分融合到日常教學中，才能打破傳統教學方式的束縛，實現教學質量質的飛躍.

2.有利于實現課程內容的優化，推動數學知識從抽象到具體的轉變.抽象、嚴謹、邏輯性強是數學學科內容的基本特點，而這些特點必然會帶來學生在理解上的麻煩，使得數學成為許多學生高中學習的難點.信息技術的優勢在于能夠將抽象內容具體化、形象化，因此，教師在數學課堂上合理地加以利用，能夠為學生創造良好的思考情境，幫助學生實現數學知識理解從具體到抽象的過渡，從而提高理解效果.

3.有利于營造良好的教學氛圍，打破課堂時空局限.與傳統課堂在時間與空間上形成的局限不同，教師在信息化教學中可以通過創設情境、組織討論、協同合作等多種形式讓學生參與在線學習，并在跨越時空的過程中容納多元主體，形成活躍、高效的課堂環境.

4.有利于提升學生的核心素養.信息技術的多元化應用在拓展教學思路的同時能促進學生對數學知識的理解，以及數學能力的發展、數學思維的塑造以及情感價值的構建，綜合呈現數學學科對學生的培育作用.

二、高中數學課堂教學信息技術多元化應用的策略

（一）利用智能化教學終端，優化課堂結構

在信息技術的支持下，高中數學課堂教學呈現智能化發展趨勢，如電子書包就是當前教育教學信息化構建中一種應用比較廣泛的教學終端.在電子書包的應用中，學?？梢岳眯畔⑾到y將“書包”的一部分安裝在學生終端，確保學生利用系統功能，實現對課程資源的探究與應用，并完成自主學習任務;將另一部分安裝在教師的教學終端，確保師生在線互動，完成示范、講解、提問、評價等工作.在高中數學課堂教學設計中，教師可以利用電子書包為學生提供智能化的教學指導環境，以實現課上、課下的有效翻轉，進而提升課堂教學效率.

例如，在“指數函數”的教學設計中，教師課前準備“指數函數的圖像與性質”的電子課本，并要求學生提前完成自主學習.在課堂設計中，教師首先要進行預習檢測，主要包括：（1）利用簡單的互動問答檢驗學生對指數函數應用的理解情況.問題1：某種細胞分裂時，由1個分裂成2個，由2個分裂成4個，……1個這樣的細胞分裂x次后，得到的細胞個數y與x之間構成一種函數關系，你們能寫出x與y之間的函數關系式嗎？問題2：一種放射性物質不斷衰變為其他物質，每經過一年剩留的質量約是原來的84%，求出這種物質的剩留量隨時間（單位：年）變化的函數關系式（假設最初的質量為1，時間變量用x表示，剩留量用y表示）.（2）利用電子書包推送題目，并發送表格，要求學生結合題目對指數函數的解析式進行梳理，同時填好表格，鞏固對指數函數的圖像與性質的掌握.然后，教師設計邊講邊練環節，要求學生根據給出的解析式正確繪制指數函數圖像，利用智能終端對學生的繪制情況進行分析，并總結列表、描點、連線的基本步驟，同時設計問題啟發學生思考.接下來，教師利用電子書包推送課堂練習，學生通過登錄題庫對指數函數的重難點知識進行梳理與鞏固.在這一過程中，教師可以利用電子書包的自動閱卷功能獲得學生課堂練習的反饋，根據學生的得分率判斷其知識點掌握的薄弱環節，并做出針對性講解.最后，教師利用電子書包中的題庫設計作業，要求學生進行課后自主復習，并利用智能終端，針對作業中出現的疑問進行在線互動，從而拓寬課堂交流范圍.

（二）通過課程資源分享，推動課堂翻轉

信息技術在教育教學領域的應用豐富了課程資源，其中，多媒體課件、微課、慕課等打破了傳統教學模式中教材以及教輔資料在知識講解上的局限，將課堂教學與廣闊的網絡空間建立聯系，豐富了課堂教學內容.在高中數學課堂教學設計中，教師可以利用信息技術開發數字化課程資源，并利用網絡平臺進行傳遞、分享，為學生的自主學習提供有力支持.

例如，在“函數模型及其應用”的教學設計中，教師為了指導學生根據圖像和表格提供的有關信息和數據建立函數模型，引導學生能夠通過實例分析和感受函數的廣泛應用，讓學生體驗成功解決問題的喜悅，利用信息技術制作了主題為“函數模型的應用實例”的微課，并依托微課構建翻轉課堂.在翻轉課堂設計中，教師首先將微課利用網絡平臺分享給學生，要求學生觀看視頻，并結合“一輛汽車在某段路程中的行駛速率與時間的關系”的實際案例，思考、探索函數問題;在學生完成課前自主學習后，教師通過在線交流，幫助學生答疑解惑，促使學生利用從局部到整體、從特殊到一般的思想分析問題，從而化解難點，教會學生分析實際問題的方法.在課堂上，教師結合微課內容進行深入解析，并促使學生開展互動交流;在課堂互動中，教師設計問題，促使學生理解分段函數的應用意義及分段函數中定義域的劃分.通過課堂互動設計，教師引導學生體會建立分段函數模型的思維過程，培養學生讀圖、識圖、解圖、畫圖的能力，滲透數形結合、分類整合的數學思想，進而實現對知識的消化吸收，完成學習任務.

通過上述翻轉課堂的案例，教師利用微課調轉了課上與課下的關系，將課下作為學生自主學習的空間，將課上作為完成知識消化吸收的場所，如此調轉不僅充分體現了信息技術的應用優勢，更提升了課堂教學效率.

（三）利用學習任務驅動，促使學生自主學習

在高中數學傳統課堂模式中，教師通常根據課程目標要求，設計灌輸講解方式，促使學生被動參與到課堂中來.在信息技術應用背景下，教師應利用技術優勢，打破課堂教學在時間與空間上的局限，設計自主探究任務，驅動學生課下自主查找信息，收集資料，探究解決方案，以促進學生的自主發展.

例如，在“空間幾何體的表面積和體積”的課堂教學設計中，教師將學習探究的主動權交給學生，并通過設計任務驅動學生開展自主學習.具體來講：首先，教師根據空間幾何體的表面積和體積的課程重點為學生布置任務，要求學生結合實際思考正棱柱、正三棱錐和正三棱臺的側面展開圖由哪些平面圖形構成，分析歸納其表面積的計算公式等問題;然后，學生根據任務要求收集資料，在這一過程中學生可以通過網絡等渠道自主獲取資料，也可以利用教師推送的微課進行探究，整合自主學習結果;最后，教師利用信息化課程資源進行檢驗與考核，并針對學生的任務探究情況進行點評，以完善學生的自主探究過程，推進數學課程目標的有效落實.

（四）借助信息技術，優化數學教學評價

相較于傳統課堂評價而言，信息技術在高中數學課堂中的應用使得教學過程中教與學的互動與反饋更加便捷，能夠讓教師更加精準地定位學生的學習情況，學生也能夠及時接收教學評價要求，實現對數學知識的有效建構.在信息化課堂上，教師應加強對課堂教學中最基本、最能夠反饋學生主體學習情況的評價指標的設計，從傳統課堂教學中延續評價維度，根據教學目標、教學內容、教學過程、教學方法、教學效果等確定考察指標，并將評價潛移默化地融入學生的課前自主學習以及課堂消化吸收之中，實現課前學習與課堂學習的有效銜接.例如，在正弦函數的教學指導中，教師借助幾何畫板創設情境，引發學生的認知沖突，并激勵學生在反復嘗試、糾錯、完善中逐漸掌握“五點法”作圖技能;教師根據學生的學習過程進行分析，并利用y=sin x，y=sin（1+x），y=1+sin x等不同的圖形繪制檢驗學生的掌握情況，獲得學生的學習反饋，為學生提供更加具有針對性的指導.此外，教師還應注重對信息技術與數學課堂整合情況的評價，并結合學生的參與、交往、思維、情緒和發展等情況設計評價指標.例如，在橢圓相關知識的教學中，教師設計合作探究環節，小組之間利用信息技術進行互動交流的情況則是評價技術整合效果的重要指標.這樣教師才能夠從更加宏觀的角度評價信息技術在數學課堂的多元化應用，從而不斷推進高中數學課堂信息化教學的不斷優化.

三、反思與總結

信息技術在高中數學課堂中的多元化應用依然處于探索階段.在這一過程中，我們自然能夠看到信息技術所構建的智慧課堂與傳統課堂相比較下的優勢，并在不斷實踐中不斷積累與完善理論與經驗.但同時，其中存在的問題也成了一些教師繼續展開信息化教學的困擾，尤其是在信息技術與數學學科融合中呈現出的低效問題，使得高中數學教師在技術改革中不斷反思.例如，目前一些教師對于信息技術作為輔助教學的工具的“角色”缺乏正確認識，在利用信息技術引導學生自主學習、優化教學的過程中，忽視自身的主導地位，忽視師生之間、學生之間的情感溝通，導致課堂教學陷入機械、僵化的模式.再如，信息技術的過度應用使得學生在作圖、計算中找到了可替代的工具，教師在課程講解與習題設計中忽視了學生的動手操作，使得學生的實踐能力發展受到限制.

結 語

總之，在高中數學課堂教學中，信息技術擁有廣闊的應用空間.教師在教學實踐中應深入分析信息技術的應用優勢，并結合數學課程要求，基于學生自主發展的需要，設計多元化課堂教學模式，為高中數學信息化教學發展積累經驗.此外，教師還應明確信息技術的應用對傳統課堂帶來的沖擊，合理控制信息技術在課堂上的應用范圍與應用頻率，有效控制信息技術的負面影響，同時推進混合式教學模式的構建，實現信息技術的多元化應用.

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