基于信息技術的高中數學教學模式探討

肖玉帛

摘 要：隨著信息技術在社會生活中的日益普及，它的發展帶動了現代教育技術的發展。信息技術是一種認知手段，它在幫助學生更好地理解數學概念，培養學生的數學思維能力等方面起到了積極的作用。在教學過程中，正確、合理地運用信息技術，對提高學生的數學素質和信息素質都有很大幫助。針對高中數學教學中存在的作圖困難和作圖時間長等問題，文章著重探討了在高中數學教學中使用信息科技產品的途徑，希望能與廣大的高中數學同仁在教學方法和教學經驗上相互借鑒，共同促進數學教學的發展。

關鍵詞：高中數學；信息技術；教學模式

隨著信息技術的不斷發展，教育領域也在逐步實現信息化、智能化。在高中數學教學中，基于信息技術的教學模式已經成為一種趨勢。在信息技術的環境下，傳統的教學方法已經很難滿足目前的教學需要，所以，提倡在課堂教學中多用一些信息化的工具來進行教學，讓課堂教學更加優化，讓課堂教學更加高效，進而推動教育的發展。在新的高中數學課程標準下，要運用有效的教學方法，建設一個高效率的數學課堂，把信息技術運用到教學中去，提升課堂的教學效果，加強學生對數學知識的理解，運用大量的教學資源，拓寬學生的學習眼界，使他們有更好的學習經驗[1]。信息技術在高中數學教學中的應用主要體現在：多媒體教學、網絡教學、智能教學系統等。在實踐中，信息技術在實施過程中還存在一些問題，這是一個值得高中數學同仁們思考的問題。

一、信息技術在當前高中數學課堂教學中應用存在的問題

（一）信息技術的使用存在形式主義

目前，在高中數學課堂上信息技術的應用還存在一些不足。例如：在傳統課堂上過于強調聲音、文字、圖像的引入，讓課堂變成了一個電子知識的展示課堂，忽略了課本上的知識的滲透，很難讓信息技術的優越性和真正的價值得到充分的發揮，這就導致了課堂教學存在著一些局限。我國高中教學中存在著信息技術使用“形式化”問題，教學效果不夠理想，有待于進一步完善。另外，信息技術在課堂上的運用存在信息量大、速度快、跨度大的特點，一些學生的思想意識很難跟上信息技術的步伐，不能很好地把握課堂教學的節奏，這就不能加強學生對知識的感受，從而使他們的學習效果逐漸下降[2]。

（二）信息技術使用過程忽略學生主體地位

在高中數學教育中運用信息技術最突出的問題就是過于強調以教師為中心，將各種知識內容進行滲透，忽略了學生在課堂上的主體地位。將信息技術運用于課堂，其首要目標就是創造一個廣闊型的教室，讓學生自己去探究，去完成知識的學習，體現出學生的主體地位。然而，在教學實踐中，仍存在著“以教師為中心”，以提高學生的應試能力、提高學生對數學知識的掌握程度為標準。

二、基于信息技術的高中數學教學策略

（一）融合信息技術，發展直觀想象素養

通過幾何直覺，運用空間想象去感受事物的形狀、變化，并在此基礎上運用圖形去了解并解決數學問題，這種能力被稱作“直覺想象力”。人類對事物的理解，在“形”之前，在“數”之后。在《立體幾何初步》這一模塊快速學習過程中，許多學生都會遇到空間想象力不足的問題。在教學過程中，物理模型的使用非常局限，并且許多模型不可拆分，不利于學生對幾何物體的結構特性進行觀察與分析。信息技術工具能為我們提供一個模擬3D空間的學習環境，協助學生了解立體圖形的結構特點，并找出它們之間的基本位置關系，為掌握與了解立體圖形提供幾何直覺。在信息技術的輔助下，通過GGB、幾何畫板、網絡畫板等作圖軟件，將靜止的幾何圖形轉化成動態的立體圖像，使學生能夠從多個方面進行觀察，拓寬了學生的眼界，充分地體現幾何的直觀性。

比如：在學習空間幾何體的結構特性時，傳統的教學方法僅僅是將空間幾何體以示意圖的形式展現出來，但它最大的缺陷就是其本身是一個平面，要將其在腦海中形成一個三維的結構，即使是真正的模型，也很難將幾何體的內部結構表現出來。所以，可以在信息技術的幫助下，利用GGB等軟件來構建幾何模型，通過空間變換、透視、切割等變化，讓學生對空間幾何體有一個直接的了解。同時，在這個過程中，還可以對幾何體的特點進行總結，從而在這個過程中，形成一個新的概念，解決教學中的困難。又如：在研究幾何體的外接球、內切球等問題時，運用信息技術，讓學生了解各類幾何體與它們的外接球、內切球之間的位置關系，有助于學生建立起空間觀念，從而提高他們的直覺想象力。

（二）借助信息技術，突出學生主體地位

在新一輪的教育變革中，教育工作者角色已由單純的知識傳授者，變成了對學生進行指導與促進的角色轉變。在高中數學課堂上，要運用信息技術對教學進行改進，體現出學生的主體作用，讓學生積極地參與到對數學知識的探究與研究之中[3]。在課堂教學中，要充分利用多媒體、網絡等資源，營造交互式、參與性的學習氛圍。比如：可以利用動畫、仿真軟件或網上工具展示一些數學概念，讓學生對集合的類別及其屬性有一個直觀的認識。通過小組討論、角色扮演、問題式學習等方式，使學生在實際操作中掌握并應用關于集合的概念。通過這樣的活動，培養了學生的獨立思維和解決問題的能力。結合學生的實際需要，利用學生的興趣點、社會媒體數據分析等現實生活中的實例對集合的概念進行講解，讓學習的內容更接近于學生的生活體驗。在此基礎上，提出一種新的教育模式，即“以學生為主體”。比如：在講授“集合”這一內容時，可讓學生利用號碼牌或網上工具對數字進行歸類、組織，并根據對集合的不同需求，將其選擇到對應的集合中，加深對集合的各種性質與運算的了解。在此過程中，同學們不但了解集合的概念，而且也培養了他們的邏輯思維與分析能力。在充分展示學生主體地位的過程中，傳授者應將數學知識運用到實踐中，對數學知識的內容與概念進行講解，使學生在提高學習效果的同時，能夠更好地掌握良好的學習方法，從而提高他們的學習能力，使他們能夠在教室里獲得知識，加強他們的思維邏輯。

（三）應用信息技術，培養學生數據分析能力

在大數據時代，信息采集和處理的能力變得越來越重要。統計學就是利用資料分析來解決實際問題，它的核心是對資料的搜集與分析。在進行資料分析時，若取樣量較大，資料繁雜、雜亂，則會造成工作負荷的增加，造成工作效率低下。而且，在教室里的時間非常有限，所以，在大多數情況下，傳統的教學方式都是省去了對數據進行處理的，從而不能提高學生對數據的分析處理能力[4]。在當今的信息時代，恰當地運用信息技術，可以使學生擺脫機械煩瑣的數據處理，將更多的注意力放在對統計的觀念與方法的掌握上。靈活使用電子表格等科技，可快速準確地完成清單、繪圖、計算等資料處理。在教學過程中，應突出統計目的，培養學生的數據分析意識；在教學過程中，要經常提出適當的現實問題，激勵學生積極地搜集資料，并選用適當的軟件來分析和處理資料。在條件允許的情況下，還可以為學生提供實際操作的機會，讓他們親身體驗數據的采集與分析，同時利用信息技術來豐富他們的數據分析方式，使所學的知識能被應用于實踐，而非停留在紙上。

比如：在學習總體取值規律時，可以事先給出教材中有關生活用水與電價的問題，并提出如下問題：

（1）用水標準設定得太低，會影響到大多數人的生活；如果這一指標太高，就無法達到節水目標。如果您能對給定的 a進行求值，您將如何決定a的價值？（2）應采用何種取樣方式？（3）多大的采樣量才是最適宜的？讓學生學會在遇到問題時，怎樣開始搜集資料并進行分析?？梢允孪冉o同學們布置一個收集居民用水的任務，再用Excel等軟件對采集到的資料進行處理，繪制出頻數分布直方圖，并進行分組，讓同學們體會到怎樣才能更合理地進行分組，使學生能夠充分地參與到數據的采集、分析、處理等全過程中，從而提高其核心素質。在掌握了相應的統計知識儲備的基礎上，就可以在課堂教學中結合學生的實際情況來組織課堂教學。比如：在某一次測驗之后，要求同學們搜集分數資料，組成一個小隊，對這次測驗進行分析。通過實際操作，培養學生的團隊協作意識，提高其數據分析能力與模型構建能力。

（四）運用信息技術，構建科學合理教學環節

在高中數學課堂教學中，創設與學生生活經歷緊密聯系的教學情境，是激發學生學習興趣的關鍵。充分利用信息技術，可以加強情景導入，將抽象的數學知識形象化、具體化。比如：在學習幾何體的時候，可以運用信息技術來演示軍事電影中的一些畫面，比如廢棄的石油桶、圓錐形沙子堆，它們都是和教學密切相關的材料。同時，也可以利用這一機會，導入幾何圖形的教學。在演示結束后，可將以上物體的圖像或模型進行集體演示，并引導他們以小組討論的方式來探索并確定其真實的特征。這樣的討論既能充分調動學生的積極性，又能使他們相互協作、互相溝通。在教學中，還要堅持“因材施教”的基本原則，因為每一個學生都是不同的個體。采用激勵和指導的方式，提高學生的自主學習能力，并對自主學習活動進行恰當的引導，保證每一位學生都能按照自己的速度、方式去學習。同時，在教學過程中，也可以通過提出一些有針對性的問題來幫助學生理解和掌握數學規律，從而達到最優化的目的。

例如：對于“三角函數”這門課程，很多學生在推導公式時有一定的難度。在這種情況下，利用數學軟件、動畫等信息技術手段，將三角函數圖像的變化過程有效展示出來。在教學中，適當地使用±π/2等概念，能使學生把握三角函數圖像的普遍變化，進而加深對三角函數的認識。另外，還可以通過線上小測驗、模擬實驗、游戲等互動方式，讓學生更好地掌握幾何體、三角函數等知識。在此過程中，學生能夠發現問題、解決問題，培養自己的數學思想和解決問題的能力[5]。

（五）利用信息技術，開展數學幾何教學

電子白板是近年來興起的一種新型教學手段，它已被廣泛地運用于高中數學課堂。電子白板具有豐富的圖像、動畫等功能，能直觀地體現幾何概念，加深學生對所學知識的理解。在傳統的數學幾何教學中，通常是先在黑板上畫出圖表，讓學生自己去理解、記筆記。但是，借助電子白板，可以利用這些軟件進行幾何圖形的繪制，并把全過程呈現在學生的面前，這樣，他們就能對幾何概念的理解和掌握更加直觀。另外，它還能把整堂課的全過程記錄下來，與同學們分享，便于學生復習。另外，還可將教學過程、重點概念及范例圖表等制作成課件，供學生查閱及復習。這樣，既能提升教育工作者的授課效果，又能豐富學生的學習方法與經驗[6]。高中數學教學應逐步轉變傳統的“口授”方式，積極利用現代信息技術，實現“以人為本”的課堂教學。例如：在教學“圓錐曲線”這一內容時，可以利用多媒體來演示二次曲線的圖像，使學生有一個初步的認識。在此基礎上，對二次曲線的定義和圖形特征進行詳盡的說明。在對概念進行闡述之后，還可以借助電子白板，對相應的動畫、游戲特效等進行制作，從而讓學生加深對知識的理解與記憶。利用電子白板進行教學，能提高學生的學習興趣，提高他們的積極性。同時，它還具有交互性，使學生能夠主動地參與到課堂中來，加深他們對所學知識的認識，提高他們的運用能力。這種教學方式不僅可以提高學生的學習成績，還可以提高學生的自學能力和創新思維，為其今后的發展奠定良好的基礎。

結束語

綜上所述，將信息技術應用到數學教學中，能有效地調動學生的學習興趣，促使他們主動地投入學習中去。它可以把靜態變為動態，把復雜的東西簡化，使難以理解的東西變得容易理解，并用直觀的形象牢牢地抓住學生的注意力。真正意義上的課程集成，就是將多種技術手段與課程有機地結合在一起，打破不同的知識系統，以注重共性元素的方式來組織學習的過程。教學中，可以通過計算機來對圖形、數字、動畫甚至聲音、背景等教學需求進行全面的處理，這樣才能讓學生更容易地了解和掌握，讓他們可以通過計算機來提取數據，進行交互反饋，自主學習，這樣才能培養出學生的學習能力、探索能力、創新能力、解決問題的能力。所以，在目前國家正大力推動教育現代化與信息化的大環境下，提倡并探討信息技術與數學學科教學的融合，對我國的數學教育事業的發展具有非常重大的意義。

參考文獻

[1]伏文輝.如何利用信息技術提高高中數學課堂互動和學習效果[J].數理天地（高中版），2024（1）：122-124.

[2]秦開武.高中數學教學中智慧課堂構建策略探究[J].教師教育論壇，2023，36（12）：45-47.

[3]石林紅.信息化背景下互聯網技術與高中數學教學融合策略[J].中國新通信，2023，25（22）：200-202.

[4]臧寶平.探析高中數學教學中直觀想象素養的培養路徑[J].高考，2023（32）：117-119.

[5]王仲年.信息技術與高中數學教學深度融合的有力舉措[J].試題與研究，2023（34）：182-184.

[6]王海娟.信息技術支持下的高中數學問題導向式教學策略[J].數理天地（高中版），2023（21）：94-96.