例談現代教育技術助推數學核心素養的發展

向陽

摘要：現代教育技術應用于高中數學教學，可實現抽象知識直觀化，使學生更好地理解數學知識，領悟數學思想方法，發展數學核心素養。本文主要探討了如何利用多媒體教學發展學生的數學抽象和直觀想象的核心素養，其對于利用現代教育技術進行高中數學教學培養學生的核心素養具有一定的啟發意義。

關鍵詞：核心素養；高中數學；現代教育技術

中圖分類號：G633.6文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）11-0121

《普通高中數學課程標準》提出：以學生發展為本，落實立德樹人根本任務，培養和提高學生的數學核心素養。計算機技術以更大程度、更多形式滲透到教育教學領域，催促著課程改革，對教師提出了更高的要求。現代教育技術融于數學課堂能夠創設豐富的數學情境，以多種形式展現數學概念的屬性，使學生深刻理解數學概念的內涵與外延。教學中應如何運用現代教育技術助推學生數學核心素養的提升呢？本文結合筆者教學實踐談兩點看法，具體如下。

一、現代教育技術的應用有利于發展學生的數學抽象核心素養

高中數學具有抽象性、系統性與邏輯性，多媒體教學可以呈現豐富的感性材料，使學生獲得大量形象直觀的感性認知，并在主動思考的基礎上舍去事物的物理屬性，得到數學研究對象的思維過程，從事物的具體背景中抽象出一般規律和結構，并用數學符號和數學術語表達出來。通過多媒體教學活動的不斷滲透，學生不斷積累具體到抽象的活動經驗，可促進學生數學抽象核心素養的發展。

對于“圓錐曲線”的教學，大多數教師在教學中都是首先展示西瓜、橄欖球、罐車等圖片，讓學生由這些感性材料對橢圓有大致的印象，接下來和學生一同探索橢圓的方程。筆者認為這樣的處理方式并不妥當，雖然利用了多媒體平臺進行教學，但僅發揮出了展示的作用，并沒有真正發揮出多媒體教學的優勢，這直接造成學生對圓錐曲線的理解不夠深刻。筆者與大多數教師的處理方式不同。首先，多媒體展示生活實例，如動態的行星運行軌道和靜態的橄欖球輪廓。其次，將未盛滿水的水杯微微傾斜放置在講桌上，讓多位學生觀察。學習的素材具有代表性，能帶給學生形象的感知，使學生從動態到靜態真切地感知橢圓的形狀。再次，利用多媒體展示平面切割圓柱（或圓錐）的動畫，讓學生感悟到圓錐曲線與幾何體之間的密切聯系，體會到“圓錐曲線”一詞的由來，然后利用多媒體向學生演示，一段繩子分別固定在兩個定點上，繩子的長度大于定點距離所形成的軌跡。最后引導學生建立直角坐標系，推導橢圓的方程。通過多媒體呈現的“生活與數學”、實物模型體現的“半杯水與數學”、多媒體演示的“幾何體與圓錐曲線”，使學生識別事物的本質屬性，抽象出數學概念，體會到數學的本質。在高中數學教學中，教師要充分利用多媒體的可視化特征，將抽象的數學知識具體形象化，展現數學概念的產生過程，讓學生領會知識的本質。

二、現代教育技術的應用有利于發展學生的直觀想象核心素養

數學學科具有極強的邏輯性，不少學生學習比較吃力，甚至產生“數學難、怕數學”的畏難心理。教師有必要結合學科特點，兼顧學生實際，充分利用多媒體的演示功能和數學軟件的動態作圖功能，將復雜的代數關系轉化為直觀、形象的圖形，讓學生體會到數學中的數形結合思想，加強學生直觀思維的鍛煉，這對培養學生的直觀想象等數學核心素養具有潛移默化的作用。

對于二次函數最值問題中定區間動軸的教學，傳統課堂是教師在黑板上首先畫出二次函數的圖像，其次在橫軸上分別確定不同的區間，然后讓學生觀察二次函數在不同區間上的最值情況，最后進行總結。傳統教學下學生具有以下困惑：1.含有參數的二次函數能在坐標系下確定嗎？2.參數的變化不會引起函數圖像的變化嗎？3.題目中的區間明明固定不變，為什么在分析問題的時候還要引入多個區間？基礎薄弱學生的思維很難與教師的教學行為相契合。為了讓整個教學過程中的思維銜接更為自然，筆者結合學生的認知規律，借助數學作圖軟件，采用多媒體教學。在玲瓏畫板中，首先建立直角坐標系，設置參數a、b、c，繪制函數y=ax2+bx+c的圖像，構造函數圖像與x軸的兩個交點，構造經過兩交點的中點且與軸垂直的直線（二次函數圖像的對稱軸）。在x軸上固定一個區間[x1，x2]，為了讓動態效果更好地反映數學問題背后的規律，過區間的兩個端點x1，x2作x軸的垂線讓其與函數圖像交于兩點，然后將兩端點與這兩個交點所成的線段設置為虛線。隨后讓學生嘗試改變參數a、b的大小，觀察二次函數對稱軸運動過程中在固定區間[x1，x2]上的最值情況。學生通過仔細觀察，認真思考，便可輕易地獲取數學知識，解決二次函數動軸定區間問題，同時也能深刻體會數形結合思想方法解決代數問題的直觀性。

總之，教師應積極將現代教育技術應用于數學課堂，啟發學生學會思考，引導學生學會學數學，學會用數學，并讓學生接觸豐富的感性材料，實現感性認識到理性認知的升華。現代教育技術的選擇必須為促進學生獲取數學基本特征的、適應個人終身發展和社會發展需要的人的關鍵能力與思維品質服務，對其的使用要注重處理好數學核心素養與課程內容、過程與結果、直接經驗與間接經驗的關系。科學合理高效地將現代教育技術融合于高中數學課堂——讓學生用數學的眼光觀察世界，用數學的思維分析世界，用數學的語言表達世界。

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（作者單位：貴州省銅仁市第十五中學554300）