教育數字化轉型視域下的高中數學教學路徑探索

摘 要：在教育數字化轉型背景下，高中數學教育迎來全新的發展機遇，教育者可以通過運用先進的信息技術，對課程教學效果實現更精準的分析和評估，以促進教學內容與學習方式的創新。這種轉型不僅能夠為學生提供個性化學習路徑，還能有效提升教學的互動性和趣味性，在激發學生學習興趣的基礎上提升學生核心素養。文章以教育數字化轉型視域下的高中數學教學路徑為主題展開探究，分析教育數字化轉型對高中數學教學改革實施的意義，結合實踐案例提出具體的實施路徑，并從預習、導入、教學、拓展、評價五個方面展開詳細探究，旨在探討高中數學教學在教育數字化轉型中的新路徑，以期為適應未來教育需求提供切實可行的解決方案，推動高中數學教育質量的整體提升。

關鍵詞：教育數字化；高中數學；教學路徑

在數字化浪潮推動下，教育領域正在經歷著前所未有的變革?！丁笆奈濉睌底纸洕l展規劃》將教育數字化作為構建教育強國的核心內容，強調了教育體系與數字技術深度融合的重要性。高中教育作為培養學生綜合素質的關鍵階段，更需利用數字化手段加強課程教學改革，實現教學理念和教學方法的全面革新，以適應快速變化的社會需求和技術進步。在此背景下，課堂作為教育的核心，更應主動適應數字化的趨勢，教育者應當結合教學實踐深度研究如何將先進的數字化技術融入課堂教學的各個方面。因此，深入探索和理解數字化轉型下高中數學教學路徑是實現課程改革的重要途徑，能夠持續提升數學課程教育質量，促進學生核心素養的發展。

一、教育數字化轉型對高中數學教學改革實施的意義

信息化技術的快速發展，不斷推動我國教育信息化的發展，如今已從1.0時代成功過渡到2.0時代，開啟了教育數字化轉型的新篇章。教育數字化轉型代表了教育領域一場全面而深刻的變革，涵蓋了教育體系、教育方法及教育資源等各個方面的全面數字化升級，其主要目標是充分利用信息技術和數字工具，顯著提高教育的質量、效率和覆蓋度，以適應不斷增長和變化的教育需求[1]。教育數字化轉型的推進，不僅是技術的應用，更是對教育理念和實踐的一次重大革新，對于高中數學教學改革的實施具有重要意義。

（一）有利于凸顯學生主體地位

在教育數字化轉型的浪潮中，高中數學教學改革獲得了新的動力和方向，這一轉型對于高中數學教學的意義深遠，尤其是在凸顯學生的主體地位方面表現尤為突出[2]。一方面，數字化技術的應用極大地豐富了教學手段和形式，為學生提供了更多參與和探索的機會。通過互動式學習工具、在線教育平臺和虛擬實驗室等，學生可以根據個人的興趣和需求，選擇適合自己的學習路徑，不僅增強學生的學習動力，也提高他們的參與度。例如：通過虛擬實驗室進行數學問題的模擬解決，學生可以在探索中學習和實踐，更加深入地理解數學概念和原理。另一方面，在教育數字化轉型中，教師還可為學生提供多樣化的教學資源和環境，學生被賦予更多的選擇權和自主權，能夠主動探索和構建知識體系，而不是被動接受知識，進一步強化學生的主體地位[3]。通過多媒體演示、互動式教學軟件和模擬實驗等手段，學生能夠直觀地理解和掌握抽象的數學概念，比如幾何形狀的變換、函數圖像的演變等，直觀性和互動性的展示方式可以極大提高學生的學習興趣和效率。另外，在教育數字化轉型過程中，教師還可以通過綜合運用先進的教育技術和方法，根據學生的具體需求調整教學策略，為學生推薦適合其學習風格和能力水平的練習題和學習材料，學生也可以根據自己的實際情況選擇最適合自己的學習路徑和速度，極大增強教學的個性化和精準性。

（二）有利于提升學生核心素養

教育數字化轉型對于提升高中學生的數學核心素養具有極為重要的意義，教育者可以通過多方面的技術應用，有效促進學生數學能力的全面發展。一方面，數字化教育工具和平臺能夠加強學生對數學抽象概念的理解和邏輯推理能力的鍛煉。通過交互式軟件和在線模擬，學生可以直觀地觀察數學概念如何在不同條件下變化，例如利用圖形計算器和動態幾何軟件來探索幾何問題，不僅可以幫助學生形成直觀的數學想象，同時還可強化他們的邏輯推理過程，使抽象的數學理論變得具體和可視，更易于學生理解和掌握[4]。另一方面，在教育數字化轉型中，教師可以通過大數據分析和數學建模工具，增強學生的數據處理能力和建模技能。在處理真實世界的數據時，學生能使用這些工具進行數據的收集、分析和解釋，從而在實際應用中提升其數學運算能力。例如：通過軟件進行統計分析和預測模型的構建，學生不僅能夠掌握數學知識，還能學會如何將這些知識應用于解決現實問題[5]。由此可見，在教育數字化轉型過程中，教師可以為學生提供一個更加豐富多彩的學習環境，學生可以在數字化學習平臺上得到綜合鍛煉，不斷豐富學生學習體驗，促進數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析核心素養的同步發展。

二、教育數字化轉型視域下高中數學教學的具體路徑

（一）預習：利用微課視頻，培養自學能力

在教育數字化轉型的推動下，高中數學教學正在經歷從傳統課堂教學向線上自學與線下教學相結合的模式轉變。這種新的教學模式強調了數字化技術的應用，教育者可以將學習活動從傳統的教室環境擴展到虛擬和線上平臺。具體來說，教育者可以利用數字化平臺獲取豐富的教學資源，并基于即將講授的教學內容預先制作相關的微課視頻，不僅可以涵蓋基礎知識和核心概念，同時還能包括解題示例和概念應用等內容，學生可以通過在線平臺隨時訪問這些教學視頻，結合自己的實際情況開展自主學習，實現自學能力的培養。通過這種方式，學生可以根據自己的學習進度和興趣自由選擇學習時間和內容，在課前就已對新知識形成一定的了解和準備，為課堂上的深度學習奠定基礎。

以人教A版（2019）高中數學必修第二冊中的《復數》單元為例，教師可以創建一系列微課視頻，詳細介紹復數的定義、性質、運算規則及其在復平面上的表示方法。在這些視頻中，教師不僅講解理論，還可能介紹包括復數的加減乘除運算的步驟解析和復平面的繪制技巧等內容。學生在課前通過觀看視頻，初步掌握復數的基本操作和理解復數的幾何意義，從而在理解上建立初步的框架。同時，教師還可以在視頻中引入一些常見問題或易錯點，引導學生注意這些問題，預先思考可能的解決方案。通過自主預習活動，學生在進入課堂之前已經對復數有了基本的理解和應用能力，課堂時間可以更多地用于深入討論、解決具體疑難問題和進行數學思維的訓練，進而在課堂上實現更有效的互動學習，一起探討復數的深層次問題，提高學習效率。

（二）導入：創設生動情境，激發學習興趣

為提高課程教學效率，在教育數字化轉型背景下，教師可以在課程導入階段利用數字技術創設生動的學習情境，以此激發學生對數學的興趣。首先，教師可以通過虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等技術，將抽象的數學概念具象化，從而把具體的數學問題設置在學生熟悉或吸引人的環境中。例如：利用AR技術將數學圖形與現實環境結合，創建三維的、互動的學習體驗。同時，教師還可以通過模擬軟件或數學游戲，將數學問題融入游戲情境，讓學生在解決問題的同時體驗樂趣，從而自然而然地吸引學生參與到學習活動中。

以人教A版（2019）高中數學必修第二冊中“立體圖形的直觀圖”的教學為例。一方面，教師可以使用AR技術在智慧教室設備上展示立體圖形的各種投影，學生可以通過智慧設備觀看和操作這些立體圖形，比如：在虛擬環境中旋轉、縮放和拆解圖形，從而觀察圖形的不同視角和屬性。通過這種方式，學生不僅能夠直觀地理解立體圖形的幾何特性，還能夠實際操作和測量，加深對形狀和空間關系的理解。另一方面，教師還可以在課程導入時設計一系列與日常生活相關的問題或挑戰，引導學生在探索立體圖形的過程中，思考如何將這些圖形應用到實際問題中，比如：建筑設計、工程建模等。通過這種互動和沉浸式的學習環境，學生能夠在探索和實踐中學習數學，抽象的數學知識變得更加具體和易于理解，不僅提升數學學習的趣味性，還增強學生對數學概念的理解和應用能力。

（三）教學：設計交互活動，促進知識體驗

在課堂教學實施過程中，為進一步強化學生的學習體驗感，教師還可利用數字化技術設計豐富的交互活動，以促進學生的知識體驗。為此，教師可以利用互動式白板、觸摸屏等設備等，即時展示數學問題和解題步驟，學生可以直接參與解題過程，且可上臺繪制圖形或演示解題方法。同時，教師還可以運用在線互動工具，比如：課堂投票、實時問答及小組討論等，引導學生通過智能設備參與，積極回答問題和分享觀點，增加學生之間的互動和協作。

以人教A版（2019）高中數學必修第二冊中“平面向量的運算”為例，數字化教學活動可從以下幾方面著手。首先，教師在互動式白板上繪制一個坐標系，然后引入向量加法的基本概念。其次，教師可以提出一個具體的向量加法問題，比如：計算向量（2，3）和向量（-1，4）的和。學生上臺，在互動白板上操作，使用觸摸屏設備直觀展示兩個向量的加法過程，通過拖動向量A和向量B直觀看到向量相加后的結果。在這個過程中，教師可以引導學生探討向量加法的幾何意義和應用，讓學生通過實際操作來深入理解向量運算的法則。通過這種方式，學生不僅能夠在互動中實際操作和驗證數學理論，還能夠加深對向量概念及其運算規則的理解，通過實踐活動體驗和掌握數學

知識。

（四）拓展：補充豐富材料，拓寬學習視野

課后拓展學習是提高學生學習效果的重要步驟。在教育數字化轉型的背景下，教師可以利用網絡和技術資源不斷豐富學生的學習內容，在個性化資料的學習中拓寬學習視野。為此，教師可以通過智慧課堂的網絡功能，連接廣泛的在線資源庫，從而為學生提供包括數學課程擴展內容、高難度挑戰題目和數學競賽資料等豐富的教育資源。專題學習完成后，學生可在課堂之外自主學習，深入探索他們感興趣的數學領域，不斷擴展自己的數學知識。

以人教A版（2019）高中數學必修第二冊中“隨機抽樣”這一主題為例，教師可以利用智慧課堂的資源搜索功能，指導學生查找和學習隨機抽樣在不同領域，如統計學、市場調查和科學研究中的實際應用案例。具體實施中，教師可以設計一個具體的項目，例如：區域性市場調查，讓學生分組進行。在這個項目中，學生需要共同設計調查問卷，選擇合適的樣本，收集和分析數據。實踐中，學生可以通過智慧課堂平臺與其他學校的學生合作，分享數據和研究結果，這種實踐不僅使他們能夠實際應用隨機抽樣的理論知識，還能促進他們的協作和交流，在實踐中深化對隨機抽樣理論的理解，體驗該知識點在現實世界中的應用。

（五）評價：重視數據分析，實現精準評測

在教育數字化轉型過程中，高中數學教學的評價環節需要充分利用數據分析工具，以實現對學生學習成效的精準評測。首先，教師應通過智慧評測系統，實時收集和分析學生在課堂上的各種表現數據，如：答題正確率、參與度和互動記錄，從而獲取學生學習狀態的詳細信息，了解每個學生的學習水平和需求。其次，教師應基于這些數據，為不同學生制訂個性化的學習計劃，并根據其實際情況提供針對性的指導和幫助，使教學活動更具針對性，且可根據不同學生的具體情況調整教學策略和內容。

以人教A版（2019）高中數學必修第二冊中的“向量的運算”這一知識點為例，教師可以利用智慧課堂的功能收集學生在此單元的答題數據，包括在線練習和測驗的結果，解題速度，以及課堂互動的活躍度。教師通過數據分析工具對這些數據進行深入分析，識別學生在向量加法、減法、數量積和向量積等不同運算中的掌握程度。例如：如果數據顯示一部分學生在向量減法的題目中錯誤率較高，教師可以進一步提供針對性的輔導材料，如：視頻講解、額外的練習題和一對一的輔導會話，幫助學生克服困難。通過這種方式，教師不僅能夠精確地評估學生的學習效果，還能及時調整教學內容，確保每個學生都能在數學學習上取得進步。

結束語

綜上所述，隨著教育數字化轉型在教育領域的逐漸深入，各種交互式學習工具和在線資源得到廣泛應用，為高中數學教育開辟了更豐富的教學途徑，不僅增強教學效果，還可實現教學個性化，在凸顯學生主體地位的同時滿足學生個性學習需求，全面提升學生的參與感和理解力，實現數學核心素養的培育。鑒于此，為進一步促進高中數學教育改革的實施，教育者應當重視數字化技術的應用，全面分析數字化教育環境下的教學挑戰與機遇，能從預習、導入、教學、拓展和評價五個方面展開深度研究和實踐，結合一線教學特點提出有效的教學策略，不斷促進傳統教學模式的創新與變革，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核心素養的同步發展。

參考文獻

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[2]沈俊峰.教育數字化轉型下的高中數學智慧課堂構建研究[J].試題與研究，2024（5）：81-83.

[3]王艷玲.數字化時代的高中數學課堂創新[J].高考，2024（4）：58-60.

[4]吳國連，張雪雪，張麗敏.智慧課堂助力高中數學課程教學[J].學園，2023，16（25）：34-37.

[5]諸葛文華.高中數學教師數字化教學能力提升路徑[J].中國教師，2023（6）：92-94.