信息化教學中高中生數學素養的應用探究

摘要：隨著教學改革和發展，數學核心要素的融會貫通、數學素養的提升已經成為高中數學教學的主要目標，數學素養的培養有助于更好地提升學生的數學思維能力。以數學素養為目標進行數學教學，不僅幫助學生更好地掌握數學知識，還培養學生的數學思維，使他們掌握解決問題的方法和方式，并凸顯學科教學價值。信息化教學憑借其獨特的優勢與數學教學相融合，豐富了數學教學的內容和形式，有效調動了學生的學習積極性，實現了高效的數學教學。基于此，本文對數學素養培養中運用信息化教學進行了分析和探討，以供參考。

關鍵詞：數學素養；高中數學；信息化教學

一、高中數學教育信息化的意義

（一）高中數學素養的基礎要素

數學學科包括數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析等，這些核心要素互相關聯，共同構成了數學學科的基礎。數學抽象是將復雜的現實問題抽象化為清晰明確的數學概念和模型的能力。通過從更高的角度看待問題，抽象出其本質特征，并用符合邏輯的方式進行描述和解決問題。邏輯推理是在已知條件和規則的基礎上進行推理，得出準確的結論。數學建模是將實際問題轉化為數學模型，并在模型中進行分析和解決問題的方法。直觀想象是在解決數學問題時使用大腦的視覺能力進行圖形化想象。數學運算包括加、減、乘、除、冪、根號等基本操作，是數學研究和應用中不可或缺的工具。數據分析是運用數學和統計方法來處理、分析和理解數據的過程。這些核心素養相互交織在一起，推動了數學學科的發展和應用。

（二）信息化教學對標數學學科基礎要素的意義

信息化教學是一種基于計算機技術和網絡技術的教學模式。在數學教學中應用信息化教學模式可以有效地促進學生數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析等能力的培養。首先，信息化教學模式利用數學符號和模型，幫助學生更好地理解和掌握抽象概念，提高其數學抽象能力。其次，計算機技術和網絡技術在數學教育中使用邏輯推理程序，可以幫助學生理解和掌握邏輯推理的思維方式，提高其邏輯推理能力。另外，計算機技術還可以幫助學生設計和模擬各種數學模型、實驗和分析，培養學生的數學建模能力。此外，信息化教學模式通過圖像和動態展示幫助學生更好地理解和掌握數學中的復雜概念，促進學生的直觀想象能力的發展。此外，信息化教學模式提供了各種計算工具和技術，幫助學生更快、更準確地完成各種計算任務，提高其數學運算能力。最后，計算機技術的應用使得學生能夠快速、有效地處理大量數據，并分析數據的規律和趨勢，培養學生的數據分析能力，提高其在數學學科中的應用能力。

二、信息化教學在高中數學中的應用

（一）信息化教學的概念和特點

信息化教學是指利用現代信息技術，將教育教學活動中的教學內容、教學方法、教學環境、學習資源等方面的信息數字化處理、存儲和傳輸，并實現學生個性化、多樣化的學習和教師個性化、多樣化的教學方式。

信息化教學的特點包括：第一，數字化。將教育教學過程中的信息以數字化多媒體技術呈現，從而為信息化教學的實現提供了基礎。第二，多樣化。教師可以根據學生的特點和學科要求選擇不同的信息化教學工具和方法進行授課。再次，個性化。教師可以根據學生的不同層次、需求和學習效果，設計個性化的教學方案。第四，互動性。學生和教師之間可以通過信息化手段進行互動，以增強教學效果。第五，多媒體性。教師可以利用多媒體資源來豐富教學內容，提高教學效果。第六，時效性。信息化教學可以迅速更新教材和教學資源，以保持信息的及時性和有效性。

（二）信息化教學對學生數學學習的影響

信息化教學可以激發學生的學習興趣。通過信息化教學手段，可以利用圖像、動畫、模擬等形式將抽象的數學概念和知識形象生動地呈現給學生，激發他們的學習興趣和好奇心。例如，可以通過數學軟件和在線教學平臺，讓學生進行虛擬實驗、探索性學習，以增強對數學的興趣和理解。同時，信息化教學可以提升學生的問題解決能力，可以為學生提供更多的問題解決途徑和工具。例如，學生可以利用計算機軟件進行數學建模、數據分析和推理，培養他們的問題解決能力和創新思維。此外，信息化教學還可以創建協作學習的環境，通過網絡平臺和工具，學生可以進行在線合作、交流和討論。這不僅提高了學生的團隊合作和溝通能力，還促進了學生之間的互相學習和啟發，提高了學習效果。

三、高中數學信息化教學的挑戰與機遇

（一）技術設施和師資力量的問題

在高中數學信息化教學中，技術設施和師資力量是面臨的主要挑戰之一，許多學校可能面臨技術設施不足的問題，例如計算機、投影儀和互聯網接入等。這對信息化教學的實施和發展造成了限制。同時，隨著科技的進步，技術設施的成本逐漸降低，學校可以逐步更新設備，提供更好的信息化教學環境。然而，信息化教學還需要教師具備相應的技術素養和教學能力，但許多教師可能缺乏相關培訓和支持，導致難以充分利用信息化技術進行教學。為了解決這一問題，學校和教育部門可以加強對教師的培訓和支持，提高他們的信息化教學能力。培訓可以包括技術操作、教學設計和評估等方面。

（二）學生學習方式的轉變

信息化教學在高中數學教育中存在一些挑戰和機會。一方面，學生可能過度依賴技術工具，導致自主學習能力和問題解決能力的下降。這是因為信息化教學使學習變得過于便捷和娛樂化，學生可能缺乏對數學學習的興趣和動力。另一方面，信息化教學也具有一些優勢。它可以根據學生的學習需求和興趣，提供個性化的學習資源和活動，幫助他們更好地發展自己的潛力。此外，信息化教學還可以促進學生之間的合作學習。通過在線協作平臺和工具，學生可以共同解決問題、分享思路和互相學習。

（三）創新教學模式的探索與應用

高中數學信息化教學為創新教學模式的探索和應用提供了機會，但同時也面臨教學模式轉變的困難。傳統的教學模式與信息化教學的需求存在沖突，教師在轉變教學方式和方法時可能面臨困難。同時，如何選擇和開發適合的教學資源和工具也是一個挑戰。教師需要評估不同的教學資源和工具，選擇那些能夠滿足學生學習需求和教學目標的資源和工具。此外，信息化教學也帶來了創新教學模式的機會，在傳統教學模式上進行創新，使傳統教學模式與現代技術相結合，形成了混合式教學模式。該模式結合了面對面教學和在線學習的優勢，可以提供更靈活的學習方式和更豐富的學習資源。最后，通過互聯網共享和開放教育資源，也可以實現教育內容的豐富化，讓學生能夠根據自己的興趣和學習需求進行選擇學習。

四、數學學科素養下高中數學信息化教學的探究

（一）教師角色的轉變與能力培養

隨著信息技術的不斷發展，數學信息化教學已經成為高中數學教學中不可或缺的一部分，教師角色的轉變和能力培養尤為重要。首先，高中數學信息化教學中，教師的角色需要從傳統單一的知識傳授者轉變為具備多種能力和技能的綜合型人才。教師需要具備一定的計算機技術水平，熟練運用各種數學軟件和工具，以便進行教學設計和課堂展示。此外，教師還需要具備教育心理學、教育教學方法等方面的專業知識，能夠根據學生的個性和特點設計和實施個性化教育，促進學生的學習興趣和自主能力的培養。其次，在數學信息化教學中，教師的角色也需要從課堂主導者轉變為學生的引領者和指導者。教師需要鼓勵學生進行自主探究和實踐，引導學生尋找問題、分析問題、解決問題的方法和策略，提高學生的學科素養和自主學習能力。

例如，在學習高中數學的“函數的概念和定義”時，教師可以先提出一個與函數相關的問題：如果一家公司的固定成本是1000元，每制造100件產品的成本是500元，每件賣出的收益是10元，那么該公司要多少銷售額才能夠保證不虧本？教師可以提出問題，讓學生自己思考，并適時進行簡單的解釋，引導學生注意到解決這個問題需要運用函數的相關知識。這樣的教學方式可以幫助學生自主探究函數的定義及性質，并將其應用于解決實際問題，從而實現教師角色的轉變。

（二）學生學習動機的激發與培養

高中數學信息化教學中，激發和培養學生的學習動機對于提高學習效果至關重要。為了達到這一目標，教師需要根據學生的學習特點和需求，設計符合他們需求的教學方案，并有效地運用信息技術手段，創造適宜的學習環境，以提升學生的學習能力和效果。首先，教師應該通過調查和了解學生的學習需求和興趣，來設計符合學生需求的教學方案。可以利用網絡調查表或問卷調查等方式，收集學生對數學學習的意見和建議，以更好地了解學生的需求、興趣和特點。其次，教師應該創造一個省時省力的學習環境，減少學生的學習成本和負擔，從而提高學生的學習動機和效率。運用信息技術手段，例如教學軟件和互動平臺，可以使學生更輕松地獲取學習資料和相關資源，增加學習的便利性和趣味性。最后，教師應該采用多種學習方式，包括聽、說、讀、寫、繪、計算、測量和實驗等，以滿足學生在數學學習中的需求。例如，在學習“一元二次不等式”時，教師可以引入實際問題和案例，例如利用一元二次不等式來確定商家的最大利潤或設計防搶劫系統的門禁等。通過將數學應用于實際問題中，可以增加學生的學習興趣。在講解過程中，教師可以提供多種解題方法，例如配方法、因式分解和判別式等，讓學生選擇最適合自己的方法來解題，進而更容易激發學生的學習興趣。

（三）課程設計的創新與優化

高中數學信息化教學的創新和優化主要體現在以下方面首先，教學內容的創新。傳統的數學教學往往只圍繞教科書中的知識點講解，而信息化教學可以通過多媒體、動畫、模擬實驗等方式，豐富教學內容，使學生更加容易理解抽象的概念和原理。其次，教學方法的創新。信息化教學提供了多種學習方式，例如網絡課堂、在線討論、虛擬實驗等，在教學中可以靈活運用這些工具和技術，使學生參與到學習的過程中，增強他們的主動性和積極性。最后，評價方式的優化。傳統的考試評價往往只注重學生的記憶和應用能力，而信息化教學可以通過電子評價、虛擬實驗等方式，全面評價學生的知識、能力和創新思維。例如，在高中數學信息化教學中，對于“函數”這個知識點，教師可以設計一些在線的練習題，讓學生通過計算機輸入答案，自動糾錯和得分，并給予解題步驟和解析，讓學生能夠自主學習和鞏固知識。同時，可以利用虛擬實驗平臺，讓學生觀察和探究各種函數的圖像和性質，加深對函數概念的理解。教師還可以引入一些有趣的數學應用問題，讓學生從實際問題中感受到函數的應用和意義。最后，通過在線考試和評價系統，對學生的綜合能力進行評估，并及時反饋評價，以幫助學生明確自己的不足和改進方向。

（四）評價體系的建立與完善

高中數學作為一門重要的學科，信息化教學評價體系的建立和完善對學生的學習成果和教學質量有著重要的影響。以下是關于建立和完善信息化教學評價體系的一些建議：首先，信息化教學評價體系的首要任務是明確教學目標。在高中數學中，教學目標可以分為基本知識、思維創新和實踐應用三個方面。因此，教師應該在教學設計中明確這三個方面的目標，以便進行相應的教學評價。其次，信息化教學評價需要充分考慮教學資源的適用性。教師所選擇的教學內容、方法、工具和技術應該在現實教學中足夠有效，能夠真正實現預期的教學目標。在高中數學教學中，教師可以考慮使用數據分析、數學建模、在線教育和虛擬實驗、教學視頻等方式進行信息化教學，以便更好地滿足學生的學習需要。第三，信息化教學評價體系還需要實時反饋教學成果和進行及時改進。反饋和改進是教師進行信息化教學評價的關鍵。只有通過反饋和改進，才能發現教學中的不足和問題，并及時作出相應的改進和調整。例如，在學習高中數學的“三角函數”時，教師可以嘗試使用數學建模的方法來教授三角函數與圖形的作用。此外，教師可以引導學生在線課堂上進行互動討論，針對學生的反饋問題做出調整和優化。教師還可以通過網絡投票和問卷調查等方式，對學生的學習成果進行反饋，了解學生對知識的掌握程度，分析學生的學習情況和困難，及時調整教學布局和課程安排，更好地滿足學生的學習需求，并提高教學質量。

五、結束語

在核心素養視野下，高中數學信息化教學具有重要的意義和價值。信息化教學手段可以激發學生的學習興趣，提升他們的問題解決能力，并促進他們的合作學習。可是，實施數學信息化教學時面臨著一些挑戰，包括師資和技術支持、教學設計與評估、教育資源質量和選擇等方面的問題。為了有效推進高中數學信息化教學，需要教師、學校和教育部門共同努力，共享經驗和資源，不斷創新和改進方法，以提高學生的核心素養和綜合能力。

作者單位：張敏 山東省濰坊市昌樂博聞學校

參考文獻

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