多媒體技術支持下高中數學減負增效策略的研究

陳加一

摘 要：在開展高中數學教學期間，教師應當以積極的態度應用多媒體技術，對教學活動給予助力支持。為了達到理想的支持效果，首先，需進行基本概念的梳理，其次，研究多媒體技術對高中數學減負增效的價值，最后，分別從課堂構建、學生發展、后期完善等視角，嘗試多媒體技術介入策略的探索。通過本次探討提升教師執教水平、挖掘學生潛能，讓其與高中數學減負增效產生更緊密的聯系，以期達到理想的支持效果。

關鍵詞：多媒體技術；高中數學；減負增效；教學策略

新時代越來越需要高素質創新型人才，可一直以來，因為社會、家庭等多方面影響，學生在課業負擔持續加重的狀態下，缺少思考、提問、創新、實踐的機會和興趣，這是不得不注意的現實[1]。僅在中學數學教育教學方面，令人擔憂的現象便不止一種，如：部分教師受限于熟能生巧的觀念，用時間換成績，效率始終不高；部分師生在互動數學教學實踐時，徒有其形而無其實，將寶貴的時間浪費于啟發意義不大的提問上；部分教師未能注意到計算機的出現，以及相關技術的成熟，對數學和數學教學造成影響的現實，在教學內容、手段、傳播形式上未能做出相應調整，種種現象會在客觀上突出學生學習負擔加重、效率降低的后果。對這些現象進行調整，使之從不利變為有利，既是教師的義務，也是教師的責任。即便僅從多媒體技術一個角度上說，教師要做的工作便有很多，包括怎樣科學合理地應用各類教學媒體，怎樣讓現代教學媒體同傳統教學手段協調互補，如何從多媒體信息技術角度，展開傳統數學課堂教學結構調整的分析等，均可謂之教育教學減負與增效的必經之路，并最終導向提高數學教學質量的目的。

一、多媒體技術對高中數學減負增效的作用

多媒體技術在教育教學領域具有廣泛應用價值，而當將該類技術手段指向于高中數學減負增效目標時，其價值的體現原理在于數學學科特點與多媒體技術具有相互協調、保持統一的可能性。

（一）高中數學學科特點

高中數學可幫助學生認識數學同自然界、同人類社會的關聯，找到數學所具有的文化與科學價值，讓其提高分析問題以及解決問題等多項能力。該學科具有知識抽象性強、知識密度大、知識獨立性突出等幾方面的特點。

（二）多媒體技術和減負增效的概念

1.多媒體技術

多媒體技術即借助計算機將文字、圖像、聲音以及視頻等，整合在交互式界面上，此技術運用會對傳統教學模式造成極大影響，讓其更適應信息時代理念及學習者對學習方式的需求。

2.減負增效

減負增效即利用科學有效的教育教學方式，使學生原本存在的課業負擔與心理負擔得到緩解的一種行之有效的方法。該方式關注學生主觀能動性與創造精神的發揮，并有望從中探索出一條提升課堂教學有效性的路徑。

（三）基于學科特點與基本概念的多媒體技術價值說明

把多媒體技術同高中數學減負增效策略相結合，能夠讓學科課程的改革理論得到豐富，使教學置于對學生學習動機的關注方面，這將使教育教學具有整體性，同時優化其過程結構，而不單純探究某個具體的教學環節，很顯然這是提升素質化教學理念的必要做法。其具體應用價值包括三點。

1.數學教學質量的直觀提升

運用多媒體技術來優化教學，是基于學科特點與基本概念的多媒體技術首要價值。這方面的價值，直接根源于多媒體技術內容的豐富性與方法的趣味性，最易在課堂上得到展現。舉例而言，在教學引入環節，教師通過技術手段呈現本次教學要點任務，將使學生以比較直觀的形式感受本次教學任務，讓具體內容在其頭腦中構建生動形象，這種做法會給接下來的教學活動順利開展帶來幫助。

2.數學教學低效的緩解支持

利用多媒體技術，可處理課堂低效現象，使其及時化解或者減輕，讓學生不必再受繁重課業負擔的束縛，讓其有機會恢復活力，有更多的時間去思考與探索基于教材的廣闊未知領域，實現最終的增效效果。例如：在進行立體幾何知識的教學時，教師可以很明顯感受到學生學習效率的低下，而將教學置于有多媒體技術融入下的情境時，則可得到比較理想的數學教學低效的緩解支持。

3.教師業務素質的積極提升

多媒體技術可以從教師業務素質積極提升的角度，讓減負增效多一條渠道，比如：可以利用多媒體與教材關系的探討，強化教材處理能力，讓學生直觀看到教材中的重點，解決其中的難點。再比如：多媒體技術的融入，可保證數學教學過程的科學規范，讓教師不必因繁重低效勞動而弱化教學效果，更好地服務于學生所想所需，同樣有益于減負增效理念的達成[2]。

二、多媒體技術支持下高中數學減負增效策略

高中數學教學以減負增效為目標，這是促進學生取得更好學習效果的手段，而前面所述的多媒體技術優勢，則可在此目標下，給予教師和學生更有效的幫助，具體幫助作用可分別在課堂、學生、教師幾個角度加以呈現，現對其分別展開說明。

（一）優質課堂的構建

1.良好情境的構建

同語文與英語學科相比較，高中數學會涉及較廣和較深的內容及方法，一些晦澀難懂的公式及定理的提出，將使學生產生畏難情緒，如果利用多媒體技術結合的做法，可通過上述價值的實現，促使學生充分理解和掌握數學知識，從而彌補此前數學教學簡單化和直觀化不足的問題，盡最大可能激發學生的參與興趣，讓其在自然而然的狀態下減負與增效[3]。關于這個方面，最為典型的正面案例當屬立體幾何教學。例如：當教學三視圖時，舊教法很難在二維平面之間，展現出三維幾何體的三個角度視圖，但應用多媒體技術，就可以輕松實現這一點。在進行相應的設計后，可以讓各種幾何體在屏幕上隨意旋轉，展示出各種不同視角下的視圖效果。又如：確定幾何體截面形狀的問題，很多學生因為空間想象力不足而無法順利解決，即使教師反復強調可以應用面面平行或線面平行的性質定理來定位交線，學生的解題效果依然堪憂。此時若能用軟件做出動態效果，使學生看到：截面由原來的一小部分，延伸至與幾何體各個表面相交，最終得到完整截面。有了這樣的動態過程展示，學生就可以更好地理解交線如何定位。且這樣展示如果能貫穿于立體幾何教學全程，那么對學生從直觀到想象，從具體到抽象這種思維能力的培養，以及空間想象力的形成，作用無疑是巨大的。在解決了最困難的瓶頸問題后，學生自然會增強學習欲望，并在欲望的推動下在情境內對問題展開積極思考，最終解決問題。

2.數學概念的展示

除良好情境構建之外，多媒體技術支持下高中數學減負增效功能，表現在優質課堂構建方面，還具有數學概念展示的功能，教師應當善用此功能，有效拉近學生與教材理論的距離。針對高中生進行數學知識的講解與應用引導，旨在培養其分析問題能力與解決問題能力，而這方面能力的取得，應當以數學概念認知與體驗為基礎，即學生在學習知識時構建個人思維方式與學習空間，應突出數學學科特點，把握概念根本，只有這樣才能在細致嚴謹的科學態度與精神指導下得到實用角度的能力。在利用多媒體技術改善教學手段之際，教師可直觀展示同本課教學內容密切相關的生活場景，使學生發現此物體區別于彼物體的特點，以及不同物體之間的內在聯系，在對個性與共性的審視中，自主推導本課數學概念。教師在對概念講授與總結時，學生也便可以更好地理解有關內容，形成對于抽象化概念的形象化思考。例如：當介紹空間幾何體三視圖、直觀圖知識時，教師可利用多媒體技術展示景觀、建筑等平面圖，再用三維立體的形式展示對應的圖形，從而起到豐富內部空間與外在形象的作用。在此過程中，學生可將平面與立體兩種圖形展開對比，發現圖形之間的相同點與相異點，這種對比發現的過程實際上就是嘗試進行數學概念中心點與中心含義理解與推導的過程。當學生初步完成概念知識體系搭建任務之后，教師可向學生介紹本次教學的重要知識點，從而讓本次數學概念的展示活動做到盡善盡美，讓學生得以在具象化環境下完成對數學理論知識的初步探討。

3.教學素材的拓展

教學素材的拓展包括兩個方面，其一是課堂教學素材延伸，即在班級教學期間，運用多媒體技術給他們收集更加廣泛的學習資料，讓學生獲得更好的知識與能力發展機會[4]。例如：當涉及函數基本性質中最大值與最小值的部分時，便完全可用現代教育技術來尋找靈感，為學生播放慶典中放煙花的視頻，將學生的注意力吸引住，接下來使之聯想并思考：在煙花上升時，高度同時間的關系是什么樣的？煙花將在什么時間沖出后爆裂，此時同地面的高度應該怎么計算呢？該問題和現實生活聯系非常緊密，是教學素材拓展的常規方式，學生可關注教材中的知識，并以此為出發點進行回答。在此期間，多媒體視頻可反復播放煙花綻放過程、上升過程等，這會讓學生以直觀的方式面對原本抽象的內容，有益于其自主學習能力方面的有效鍛煉。第二個素材拓展方向，是在完成課后作業時，學生可因為多媒體技術而受益。例如：可在平板電腦上使用各種學習平臺，展現出其相應的個性化設計功能，來滿足學生的難點查詢、資源拓展等要求，學生可在實際操練環節中，自覺用其尋找有價值的資源。特別是在作業完成期間，如有自主選擇分層作業的需要，這種多媒體技術介入，能使課堂與課外延伸之間的關聯更具個性化，在豐富資源中給出富于個性化的內容，用于滿足學生提高學習效率、夯實數學基礎的要求。

（二）學生能力培養

1.理解能力的培養

在傳統教育教學活動開展時，學生對數學知識取得套路很熟悉，教師所做的案例精講與細講做法，從表面上看來可謂面面俱到，但在實際上并未能讓學生增長見識，也沒有真正使其理解知識的內涵。然而當有了多媒體技術支持后，課堂教育氛圍會變得截然不同，學生的思考空間更寬了，他們得以先見識、再活動，其間可順利獲得理解知識與技能的機會。現今很多中學數學教師皆樂于用多媒體給學生播放同教學內容有關的圖、文、聲、像資料，使學生通過這些資料結合基本教學內容，更好地理解知識重點及難點，并對數學形成興趣，這將逐漸引導其嘗試在不同角度感知并學習數學。例如：當進行指數函數內容教學時，將多媒體技術引入實例，讓學生主動發現來自生活的指數函數問題；還能用畫圖軟件把指數函數和他們熟悉的二次函數圖像實時比較，使學生觀察“指數爆炸”的模擬情況；更可以利用動態圖像演示的做法，展示指數函數的函數值因自變量調整而出現變化的場景，學生可以基于動畫演示完成推理，同時自己主動思考，借此提高理解能力。

2.思維能力的創新

高中生樂于思考問題，往往喜歡依靠自己的努力完成某項具體學習活動，并在此過程中就某項細節和同學進行討論交流，而多媒體技術的融入，恰恰可以為學生提供有效平臺，讓學生在活動介入狀態下創新思維能力，因思維的活躍而減負增效[5]。因此，高中數學教師無論如何，需要注意活動設計應當同學生思維能力創新發展相關聯，在引入多媒體技術時，同樣需要以此為標準。比如：可依靠多媒體技術進行例題講解，把公式和概念用多媒體的形式加以分析，也可以一并對有關公式推導、證明等。在這樣的策略支持下，可有效培養學生自主學習與創新思維。若遇學生不解之題，運用多媒體技術能給予其有效引導，使學生能夠最終獨立完成，最后則由教師把解題思路、解題步驟等展現于多媒體技術平臺上，讓學生進行有效總結。例如：在遇到求幾何體表面兩點間最近距離類問題時，就可以引導學生發散性地思考幾何體表面展開方案有幾種，然后用多媒體技術做出不同角度展開圖，讓學生看到自己思考的每一種結果。又如：新高考要求下填空題中出現的一些開放式答案的新題型，均可運用多媒體技術手段來操作，像構造符合各項性質的函數問題，在講解時就可以用軟件構造出大量的符合要求的函數圖像，包括一些常見的構思巧妙的函數，來激發學生的創新思維。而當學生提出自己的新構思時，也能利用多媒體技術支持來驗證可行性，從而自己解決問題。

3.學習能力的優化

利用多媒體技術動態展示的形式，可引導學生展開對比觀察與學習，促進其學習能力的全面優化。對高中數學學科而言，與圖形符號、數量符號有關的內容比比皆是，這些皆需要學生有效學習、認真整理，并在同類問題知識總結和歸納方面付出精力。在此期間，學生能夠促進個人思維品質的發展。當借助多媒體技術改善教學時，教師可充分把握此項技術的優勢特點，使原本在平面中呈現的知識與文字，用立體化的形式加以動態展示，這樣學生將有機會深入觀察不同展示環節、展示過程，在對比分析的狀態下審視知識，突破自我觀察、思考、分析、討論等多方面能力的局限性。例如：當教學指數函數及其性質內容時，教師可利用情境構建形式，展現出多媒體技術的作用，此時動態展示的做法將給學生以有效思考的引導。學生在多媒體技術指引下，可嘗試以數學學科思維審視各項與數學理論相關聯的動態內容，當在課堂上再次引入教材中指數函數的概念內容時，學生便會植根于理性思維與科學精神，以基本函數表達方式做動態內容的表述與說明。在此之后，教師依然可用動態方式展現學生已經取得的函數內容學習成果，使大家回頭總結自己的學習錯誤與疏漏之處，在認真觀察之后進行二次實踐，反復實操之下，學生將距離學習能力優化目標越來越近。

（三）后期教學的完善

1.注意攻克教學難點

學生在學習數學學科時應擁有足夠的邏輯思維，因為高中生認知水平、理解能力尚不成熟，數學中比較復雜的、邏輯性強的知識點還有理解上的困難，因此數學教師需要在教學期間，特別是面臨比較難的知識點時，應從多媒體技術應用角度出發，制訂出同教學目標相符的課件，以助其全面認識知識難點。比如：當面對三角函數圖像與性質知識點時，很多學生無法通過理論講解充分認識到其內容本質，此時教師可以安排有多媒體技術支持的三角函數學習游戲活動，使學生能夠更加輕松地了解知識、深化印象。再比如：當教學與球體有關的問題時，其中涉及球的內切、外切、嵌套等難點知識，因為問題本身的抽象性很強，學生理解不易，教師便可以采取多媒體技術呈現題目圖形的配合做法，在各個步驟的講解中做好圖像展示，盡可能使學生在聽課的同時，對題目產生完整的解題思路，同時用放大細節的做法，使學生得以細致觀察球的內切與外切等情況，保證學生練習的順暢度。

2.輔助完善課后作業

一些云學習平臺的設計，通常各個學校基于自身情況做出個性化的調整，學生可據此更順暢地完成課后作業的獨立任務，若面臨難點時，借助平臺查詢功能等，掌握解法或者拓展學習資源，這些做法將為自主學習基礎的奠定提供支持，直接化解廣泛存在的一般學習障礙，使學生數學運用能力得到發展。另外，在實際操練環節內，學生的自主學習時間更多，基于自身情況選擇練習，將實現數學課堂朝向課外的自然延伸。為了進一步優化作業效果，教師還可以利用多媒體技術手段，把微課視頻上傳于平臺之內，學生將因此獲得與作業內容息息相關的綱領式資料，待到解決具體問題時，只需要對照問題關鍵點，找到對應的學習資料即可。例如：作業中關于二次函數有很多拓展類問題，學生可在教師預先提供的基礎性內容中，快速找出哪些作業可利用哪個知識加以解決，哪些還需要做形式的更進一步變化等，對于減負增效的作用非常明顯。

3.專注數學關聯生活

數學知識和現實生活有關聯，在現實生活中，很多問題都需要從數學角度加以解決。從另一個角度看，數學知識之所以給人以晦澀難懂的錯覺，主要是由于其未能同實際生活相結合。在后期教學的完善議題探討期間，教師可專注數學關聯生活的思考，使學生意識到數學知識和實際生活的密切相連特點，嘗試在生活中以數學眼光審視問題、解決問題，而利用多媒體技術輔助教學，恰恰可以讓學生的這方面能力得到培養。課堂后期教師使用課件，可以將課件一面關聯教材，一面結合生活，能夠給學生以充分的啟示與思考訓練。例如：當講解指數函數知識時，本節知識應使學生掌握指數函數的概念、圖像和性質，并采取數形結合的策略，使學生接近目標要求，特別是做到對于指數函數性質的有效探索和概括等。在此期間教師還需要利用多媒體技術給學生構建情境，使之將教材知識和生活場景結合起來，形成對于數學理論的實用性思考。像教師可為學生播放細胞分裂方面的視頻，同時向學生詢問：在細胞分裂時，可以由一變二，由二變四，當細胞分裂次后，得到數量為的細胞，那么與構成了什么關系呢？它們的函數關系式是怎樣的呢？這種關聯生活實例的函數表達式教學引導形式，使學生得以在多媒體視域下形成更強烈的探求需求，對提高課堂教學效率也大有幫助。

結束語

信息化時代之下，憑借多媒體技術，高中數學教學在極大程度上可避免傳統教學模式的缺陷，要充分關注多媒體技術方面的優勢，讓課堂教學內容有向豐富多彩轉變的可能性，保證這些內容用生動形象的方式呈現于學生面前，這無疑是減負增效的絕佳做法。在教學內容、手段、傳播形式上要做出相應調整，最終達到理想的支持效果，為學生提高學習效率和能力。

參考文獻

[1]丁大江.現代多媒體技術在高中數學教學中的應用研究[J].佳木斯職業學院學報，2018（2）：272-273.

[2]文興奎.加強高中數學多媒體輔助教學效率的反思與探索[J].數字通信世界，2020（10）：265-266.

[3]劉桐.淺析多媒體在高中數學課堂教學中的效應[C]//.2021年基礎教育發展研究高峰論壇論文集[出版者不詳].2021：1117-1118.

[4]何玉斐.利用多媒體技術促進高中數學課堂教學質量分析[J].中國多媒體與網絡教學學報（下旬刊），2021（7）：240-241.

[5]張燕.探索利用多媒體輔助高中數學教學的策略[J].天天愛科學（教學研究），2021（6）：21-22.

本文系福建省寧德市基礎教育研究2020年度立項課題“多媒體技術支持下中學數學減負增效策略的研究”（立項編號：FJNDKY20-501）的研究成果。