信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的深度融合

呂容娟

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，信息技術(shù)逐漸融入人們的日常生活，而隨著教育領(lǐng)域的不斷深化改革，信息技術(shù)融入教育領(lǐng)域成了目前的發(fā)展趨勢(shì)。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出高中數(shù)學(xué)應(yīng)大力提倡和實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程內(nèi)容的深度融合，增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。但在實(shí)際的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)的運(yùn)用還存在一些問(wèn)題，需要教師深度融合信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)效性。

高中新課程改革明確提出要將信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度融合，提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率與質(zhì)量。對(duì)此，高中數(shù)學(xué)教師要認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)對(duì)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的意義，轉(zhuǎn)變自身的教育理念，及時(shí)更新和學(xué)習(xí)新時(shí)代信息技術(shù)，并采取相應(yīng)策略將其有效運(yùn)用到高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，為學(xué)生提供良好的課堂教學(xué)氛圍，增強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性，并不斷培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力以及核心素養(yǎng)。同時(shí)在運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的過(guò)程中，也要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整運(yùn)用信息技術(shù)手段的方法和策略。

一、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)融合的意義

對(duì)于高中階段學(xué)生來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)深度融合，首先，有利于提高學(xué)生的思維能力、邏輯能力、解決問(wèn)題的能力等，這些都是質(zhì)教育背景下需要重點(diǎn)培養(yǎng)的能力，有利于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)以及學(xué)習(xí)綜合能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。其次，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中融入信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，有利于將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得更加直觀化或者拓展學(xué)生實(shí)際生活與教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系，更有利于讓學(xué)生有效地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)以及對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生更加深刻的理解，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)。

對(duì)于高中數(shù)學(xué)教師來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的深度融合，有利于提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率，充分體現(xiàn)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的主體地位，幫助學(xué)生樹(shù)立“主人翁”意識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)課堂的學(xué)習(xí)印象，增強(qiáng)課堂的趣味性，提升學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的積極性，集中學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的注意力，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的有效性提升。

二、信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的主要運(yùn)用途徑

（一）多媒體

信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的主要運(yùn)用途徑，多媒體技術(shù)屬于最先運(yùn)用的信息技術(shù)，已經(jīng)取得了相應(yīng)的教學(xué)成效。多媒體技術(shù)主要是指通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)文字、數(shù)據(jù)、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音等各種媒體信息進(jìn)行綜合處理，使用戶能通過(guò)多種感官與所表現(xiàn)的信息進(jìn)行交互的信息技術(shù)。在目前的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，多媒體的運(yùn)用主要是為學(xué)生播放影像資料、動(dòng)畫(huà)資料、PPT課件等等。

（二）電子白板

信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂的主要應(yīng)用途徑中，電子白板屬于近年來(lái)較為流行的信息技術(shù)之一。隨著學(xué)校的信息技術(shù)設(shè)備建設(shè)得越來(lái)越完善，電子白板在高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中也得到了廣泛的運(yùn)用。對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)，電子白板的主要作用是進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)題目演練、畫(huà)圖等等，并且電子白板還帶有一鍵清空、重復(fù)播放等功能，能夠有效提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率。

（三）微課

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，利用微課進(jìn)行教學(xué)也成了信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中的主要應(yīng)用途徑。微課主要是指根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，利用信息技術(shù)將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行碎片化、過(guò)程化或結(jié)構(gòu)化的數(shù)字資源，能夠幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在目前的高中數(shù)學(xué)課堂中，自主學(xué)習(xí)也是重要的板塊之一，因此微課的信息技術(shù)運(yùn)用也能夠較大程度地提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率。

（四）人工智能

信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的主要運(yùn)用途徑中還包括人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)作為近年來(lái)發(fā)展較快的一門(mén)技術(shù)，其主要功能包括人工智能識(shí)別技術(shù)、VR技術(shù)、智能助教等等，能夠幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，構(gòu)建更加立體的數(shù)學(xué)課堂，加強(qiáng)課堂互動(dòng)，提高課堂教學(xué)效率。

三、信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)實(shí)情況

（一）正面表現(xiàn)

高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)科是一門(mén)基礎(chǔ)性的必修學(xué)科，其主要培養(yǎng)和考察學(xué)生的邏輯思維能力、計(jì)算能力、推理能力等，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)具有一定的抽象性和復(fù)雜性。在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中引入信息技術(shù)，能夠幫助學(xué)生將抽象的知識(shí)立體化，對(duì)復(fù)雜的知識(shí)進(jìn)行深入探究，增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)。

另一方面，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中融入信息技術(shù)，在實(shí)際教學(xué)中也幫助教師切實(shí)地突破了傳統(tǒng)教學(xué)理念的限制。并且信息技術(shù)對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的多樣化呈現(xiàn)，營(yíng)造了更加良好的課堂教學(xué)模式，從技術(shù)手段上真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的創(chuàng)新，構(gòu)建了相比于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)課堂更加高效的數(shù)學(xué)課堂。

（二）負(fù)面表現(xiàn)

但在信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行深度融合時(shí)，也同樣出現(xiàn)了一些問(wèn)題，第一，造成了教師過(guò)于依賴信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，不利于提升教師自身的教學(xué)水平。第二，造成了學(xué)生過(guò)度依賴信息技術(shù)，尤其是學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中，習(xí)慣了依賴信息技術(shù)進(jìn)行信息搜集和整理，使得自己的學(xué)習(xí)能力無(wú)法得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。第三，在沒(méi)有融合好信息技術(shù)的情況下，盲目進(jìn)行信息技術(shù)教學(xué)手段的創(chuàng)新，使高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升受到了阻礙。

四、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的深度融合策略

（一）多媒體的深度融合策略

在目前的高中數(shù)學(xué)課堂中，多媒體的教學(xué)方式已經(jīng)得到了較大范圍的普及，多媒體技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用也逐漸趨于成熟。對(duì)此，教師也要更加熟練掌握多媒體技術(shù)手段，在利用多媒體設(shè)施進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要使其內(nèi)容和運(yùn)用方式更加符合學(xué)生的實(shí)際需求，并采用更加新穎的方式來(lái)活躍課堂氣氛。

以人教版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)《集合與常用邏輯用語(yǔ)》這部分的教學(xué)為例，通常在以往的教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)利用多媒體播放相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生理解集合間的基本關(guān)系。對(duì)此，教師可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)多媒體技術(shù)，了解和掌握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)能力，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新。教師在利用多媒體播放集合間基本關(guān)系的動(dòng)畫(huà)時(shí)，可以讓學(xué)生來(lái)操作多媒體課件。在學(xué)習(xí)“子集”概念時(shí)，“A={1，2，3}，B={1，2，3，4，5}”，那么，A屬于B的子集，教師可以讓學(xué)生操作完成A、B的基本關(guān)系動(dòng)畫(huà)圖像，加深學(xué)生對(duì)于這部分知識(shí)的印象，并通過(guò)學(xué)生的切實(shí)參與，有效集中學(xué)生的注意力。還可以在多媒體課件上列出多種集合關(guān)系讓學(xué)生進(jìn)行分辨，例如“A={x|x>1}，B={x|x2>1}”“A={x|x是兩邊相等的三角形}，B={xx是等腰三角形}”“A={-1，1}，B={x|x2-1=0}”等，當(dāng)學(xué)生分辨正確時(shí)，多媒體課件上出現(xiàn)“Bingo”特效，當(dāng)回答錯(cuò)誤時(shí)，出現(xiàn)“爆炸”特效，以此來(lái)提升數(shù)學(xué)課堂的趣味性。

（二）電子白板的深度融合策略

隨著電子版本在高中的普及，其憑借較強(qiáng)的實(shí)用性特征受到了教師和學(xué)生的喜愛(ài)。但部分教師并沒(méi)有掌握電子白板的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，使電子白板成了“高級(jí)黑板”，沒(méi)有充分發(fā)揮其教學(xué)作用和價(jià)值。教師要在運(yùn)用電子白板進(jìn)行教學(xué)時(shí)充分發(fā)揮其交互作用，在數(shù)學(xué)課堂中運(yùn)用電子白板加強(qiáng)與學(xué)生的溝通和交流，讓學(xué)生通過(guò)電子白板進(jìn)行習(xí)題演練，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

以人教版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)《三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)》這部分的教學(xué)為例，這一課的主要教學(xué)目標(biāo)包括讓學(xué)生掌握“y=sinx（x∈R）”“y=cosx（x∈R）”函數(shù)的周期性、奇偶性、單調(diào)性和最值，并且能夠了解其相關(guān)含義。在利用電子白板進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師可以利用電子白板中的功能建立三角函數(shù)圖像進(jìn)行講解。同時(shí)，在課堂教學(xué)中讓學(xué)生根據(jù)三角函數(shù)在電子白板上畫(huà)出相應(yīng)圖像，和學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)的交流，并在學(xué)生進(jìn)行圖像繪制時(shí)，了解學(xué)生的思考內(nèi)容，及時(shí)糾正學(xué)生偏離或錯(cuò)誤的數(shù)學(xué)思維。

（三）微課的深度融合策略

在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，許多數(shù)學(xué)教師利用微課進(jìn)行教學(xué)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的疑惑，一方面微課是以短視頻形式讓學(xué)生快速了解教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，另一方面微課也可以幫助學(xué)生更加深刻地理解教材重難點(diǎn)內(nèi)容，如何根據(jù)教材內(nèi)容選擇相適應(yīng)的微課視頻，結(jié)合好這兩方面的作用，成了在課堂教學(xué)中融合微課教學(xué)的主要問(wèn)題。但其實(shí)在利用微課進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，不僅要發(fā)揮微課“短、平、快”的功能，還要注重微課的回放、慢放等功能。對(duì)于簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容可以利用短視頻讓學(xué)生進(jìn)行快速地了解，對(duì)于教學(xué)重難點(diǎn)，則利用微課視頻進(jìn)行重復(fù)播放或者慢放，讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)觀看，突破教學(xué)重難點(diǎn)。

以人教版高中數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)《立體幾何初步》這部分的教學(xué)為例，學(xué)生不能較快地理解空間平面的平行，對(duì)此，教師可以引入微課進(jìn)行教學(xué)，并選用微課視頻中含有建立立體三維圖像展現(xiàn)平面幾何平行的視頻內(nèi)容，通過(guò)慢放等形式，讓學(xué)生對(duì)于平面的平行進(jìn)行證明，產(chǎn)生更加立體而直觀的印象。

（四）人工智能的深度融合策略

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，人工智能技術(shù)能夠得到充分的發(fā)揮，尤其是其中的VR技術(shù)和智能助教技術(shù)，能夠幫助教師提升教學(xué)的效率。

其中VR技術(shù)主要應(yīng)用于平面幾何、立體幾何的教學(xué)，能夠讓學(xué)生更加直觀地觀看立體圖形。除此之外，VR技術(shù)還可以應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景中解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。在學(xué)習(xí)隨機(jī)抽樣相關(guān)知識(shí)，“用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法從含有10個(gè)個(gè)體的總體中抽取一個(gè)容量為3的樣本，其中某一個(gè)體a第一次被抽到的可能性、第二次被抽到的可能性分別是多少？”可以利用VR技術(shù)建立相應(yīng)的模型，讓學(xué)生對(duì)于應(yīng)用題目有更加立體的認(rèn)知，逐漸提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用人工智能助教技術(shù)，主要包括幫助教師批改學(xué)生作業(yè)，制定相應(yīng)學(xué)習(xí)報(bào)告。其能夠幫助教師節(jié)約大量批改作業(yè)的時(shí)間，充分利用數(shù)學(xué)課堂的碎片化時(shí)間進(jìn)行教學(xué)，并讓教師能夠更加直觀地掌握學(xué)生的實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)手段應(yīng)以構(gòu)建和打造合理的教學(xué)課堂為主，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍，提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率。同時(shí)，教師也應(yīng)及時(shí)掌握信息技術(shù)的更新?lián)Q代，根據(jù)時(shí)代的發(fā)展，采用與學(xué)生相適應(yīng)的信息技術(shù)手段。除此之外，教師在運(yùn)用信息技術(shù)展開(kāi)教學(xué)時(shí)，要注意信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的深度融合是否有效，并根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行一定的教學(xué)調(diào)整，充分融合信息技術(shù)與課堂教學(xué)，推動(dòng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)整體的發(fā)展。