多媒體助力中職數學教學數字化轉型實踐探究

摘要：隨著科技的發展和教學改革的不斷深入，多媒體技術在當前中職教學中的運用越來越廣泛，教師借助多媒體創新了教學方式的同時，激發了學生對數學知識的求知欲和探索欲，極大程度地提高了數學學習的效率。所以，本文對多媒體技術進行簡要概述，并從幾個不同角度探究現代多媒體技術在中職數學教學實踐中的具體應用。

關鍵詞：多媒體技術；中職數學；實踐探究

黨的二十大報告提出，推進教育數字化，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。大數據時代，數字化是教育轉型發展的基本要求，也是推動學習型大國建設的重要途徑。多媒體技術是教育數字化的重要載體，它的廣泛應用正在對數學課程內容、數學教學、數學學習等方面產生深刻的影響，為中職數學課堂也為數字化教育的轉型帶來了勃勃生機。那么，在中職數學的課堂上，具體如何將多媒體運用到教學中呢？下面，筆者結合中職數學教學實踐，從五大方面來談一談心得體會。

一、運用多媒體創設情境，激發學生學習興趣

國家教育部頒布了新的《中等職業學校數學課程標準》，其中課程內容要求與學生數學基礎相適應，注重代數、幾何的主要內容，強調專業課內容與生活實踐相結合，增強可讀性與趣味性，突出低起點、可接受、重實踐的原則，讓數學學習水平在不同層次的學生都能得到不同提高［1］。新課程標準倡導實行信息技術與課程內容的整合，結合社會生活中廣泛應用的實際問題，開展探究性學習活動，以激發學生學習數學的興趣，利用多媒體創設自然而生動的教學情境能極大激發學生的學習興趣。教學情境的創設是指構建有利于學生對所學內容的主題意義進行理解的情境，是教學設計中的一個重要環節，是一個很寬泛的概念［2］。多媒體是課堂教學信息的重要載體，是傳輸文字信息的主要工具。運用多媒體創設的情境盡可能地接近真實，真實而熟悉的情境能使學生回歸自然，激發中職生的學習興趣，提高課堂學習效率。

在人教版職業教育規劃教材中，是由現實生活中的具體例子引出橢圓，給出的樣例是靜態的山東增值稅專用發票的圖片。原教材是通過畫板和細繩演示畫橢圓的過程，在圖形確定的基礎上給出橢圓的定義。筆者欲在原教材的基礎上通過GeoGebra軟件技術對“橢圓的標準方程”內容進行改編設計，改變原教材中的生活情境，添加GeoGebra的元素，結合2020年11月24日嫦娥五號探測器成功發射的運行軌跡，在該技術軟件下創設嫦娥五號探測器橢圓形環月運行軌跡，學生在觀察到探測器的運行軌跡后，深深感受到了我國科技的先進水平，并意識到了學習數學基礎知識的重要性。將原教材中的利用工具畫橢圓過程改編成利用GeoGebra軟件繪制圖形，學生可以通過GeoGebra軟件按照步驟模擬繪制橢圓的圖形，借助多媒體軟件的動態性，探索橢圓軌跡的形成過程，將視覺表征與言語表征相結合，降低了認知負荷，輕松掌握了橢圓的定義。

例如在學習等差數列的概念知識時，筆者借助多媒體播放“福建艦”下水和“殲15”戰斗機起飛的短視頻。“福建艦”采用的是電磁彈射，“殲15”戰斗機是從初速度50節開始以15節/s2加速，讓學生思考它在前8秒內每秒末的速度，并向學生介紹隨著中國第三艘航空母艦“福建艦”下水，標志著中國成為世界排名第二的航母大國，利用多媒體展示祖國的前沿科技，無形中培養了學生的民族自豪感。挖掘這些前沿科技與數學基礎知識的聯系，并將二者結合起來，極大程度上激發起學生對本節課學習的興趣。在教學等比數列通項公式的內容時，運用PowerPoint視頻展示“對折白紙的實驗”，并讓學生跟著視頻親自動手實驗，隨著將白紙對折次數的增加，白紙逐漸變厚，這時教師可引導學生分小組展開討論將紙對折10次之后紙張的厚度。借助多媒體折紙實驗，教師拋出問題后，學生對這一問題產生了極大興趣，教師借機引導學生分小組展開探究，學生正是在這樣濃厚興趣的引導下，去積極探索這節課的知識。在教學空間幾何體的體積內容時，用多媒體動態演示用一摞光盤盒組成的圓柱，學生可以觀察到無論形狀如何改變，光盤組成的圓柱的體積終究不變。這樣，通過借助多媒體讓看似抽象的“祖暅原理”形象地展現在學生面前，學生在認識了“祖暅原理”的基礎上，根據已有的知識順利推導出了幾何體的體積公式。

二、運用多媒體多元表征，強化學習效果

表征是指信息在心理活動中的表達和記錄方式［3］。在我們實際的數學教學中，代數和圖形是常見的兩種表征方法，即數形結合的數學思想。很多數學概念、定義等知識點都比較抽象，傳統的教學手段已經不能很好地滿足學生們的學習需求，此時借助多媒體對知識進行“形”的表征，學生更容易理解與學習新知識。根據實驗心理學家赤瑞特拉的人類獲取信息來源的心理實驗，人類通過視覺和聽覺這兩種感官獲取到的信息就高達94%。這個實驗表明，在我們的數學教學中，注重知識從抽象到形象的轉換，引導學生從多個感官去認識數學、感受數學，進而愛上數學，而數學教學中多媒體的運用極大地滿足了多元表征的學習需求。

例如在學習簡單幾何體的三視圖時，運用幾何畫板動態演示三視圖的形成及投影規律，引導學生仔細觀察動畫演示并能夠主動借助幾何畫板親自操作，切實體會三視圖的形成及投影規律。學生通過運用多媒體進行實踐操作，將抽象的理論與具體實踐相結合，加深了對三視圖的理解，從而突破本節課的學習難點。函數是中職數學的一項重要難點內容，具有鮮明的特點，利用傳統的數學教學較難解決這塊內容的難點，筆者嘗試在教學中利用多媒體輔助技術進行突破，充分利用實用性較強的教學軟件，比如幾何畫板、Excel、GeoGebra等實用性較強的數學作圖軟件，讓學生切實感受和體驗知識的發現過程，從而獲得概念、理解概念。例如在講三角函數圖像內容時，平移變換和伸縮變換一直是學習的難點，筆者指導學生利用幾何畫板通過對參數φ、ω和A賦不同的值，作出不同的三角函數圖像，感受ω、φ和A在圖像變換中所起的作用，探究函數的變化規律。借助多媒體軟件，學生可以方便取不同的參數值不斷觀察函數圖像，經過反復對比和研究很容易得出結論。借助多媒體作圖比傳統的尺規作圖更加高效、精確，較容易解決本節課的難點。在學習對數函數的性質時，用Excel軟件作出對數函數f（x）=log2x及g（x）=log12x的圖像，讓學生觀察兩個函數的圖像特征并分析其單調性，然后在GeoGebra軟件中，輸入f（x）=log（a，x），得到函數f（x）=logax的圖像。筆者演示拖動a，讓學生觀察隨著底數a的變化，函數圖像是如何變化的，引導學生在“變化”中找到一些“不變”的性質。在研究指數函數y=ax與對數函數y=logax的關系時，在GeoGebra中創建滑動條，改變和控制底數的取值，追蹤圖像的變化，學生從“形”的角度更加易于理解二者的關系，從而突破了本節課學習的難點。

三、多媒體動態演示，助力理解和探究

在傳統的解析幾何授課中，教師和學生往往都需要比較機械地“寫”和“畫”，而解析幾何兼有符號語言和幾何語言，正是因為這種特征，傳統的教學方法就不夠形象化了，學生理解起來較吃力。我們可以借助多媒體強大的信息處理和圖像生成功能進行形象化的動態演示，采用GeoGebra、幾何畫板等軟件來輔助教學，通過這種形象直觀的演示，幫助學生直觀感受各類圓錐曲線的生成過程，從而更好地理解這些圓錐曲線的定義。

在研究“橢圓x2a2+y2b2=1（a>b>0）的離心率”這一幾何性質時，用GeoGebra動態展示在不同離心率e下橢圓的形狀，學生通過觀察不難看出，離心率e越接近于1，橢圓越扁；反之，離心率e越接近于0，橢圓的形狀越接近于圓。這樣通過借助多媒體動態展示幾何圖形橢圓的形狀，學生很容易理解橢圓的離心率這一性質，并且對這一性質有了更加直觀的感受。

在學習雙曲線的標準方程時，筆者演示拉鏈的運動過程實驗，一方面拉鏈的活動實驗容易受到拉鏈長度的影響，而影響準確定義的得到；另一方面，受限于學生的想象力，他們大多數難以得到和理解雙曲線的兩支。這些原因導致大多數的學生觀察教師演示后只能得到軌跡的大概，這時借助幾何畫板進行演示，幾何畫板能完整精確地展示拉鏈的運動過程。在探究雙曲線的定義時，受限于中職學生抽象思維的欠缺，一些隱含條件比較難以挖掘出來，對特殊情形下的軌跡也較難以想象，借助多媒體形象地演示，教師引導學生通過三角形的幾何性質加以分析理解，學生最終順利地得到雙曲線的定義，多媒體在這一探究過程中起到了重要的點撥作用。

四、運用多媒體建立數學模型，培養核心素養

數學建模本質是把實際問題轉化為數學的圖形、公式、符號，從而利用數學的規律和方法進行最優解的計算。創建一個數學模型，就必須充分運用觀察與比較、抽象與歸納、分析與綜合等基本的邏輯思維方式，最大限度地調動學生已掌握的數學信息，或把現實對象中蘊含的信息轉換成另一種或多種數學對象的信息［4］。數學建模大部分問題比較抽象，借助多媒體視頻或者圖片可以進行形象的演示，把抽象的數學知識轉變為具體、形象的圖片或者視頻，讓學生直觀感受數據之間的轉換過程，以及問題中的邏輯關系。例如借助多媒體播放運動員自由式滑雪大跳臺比賽，運動員用極高難度的動作，助滑速度可達到24m/s，學生在為運動員精彩的表現喝彩之余，也會注意到在運動員滑行的時候，呈現在大家面前的是一條優美的拋物線，引導學生以此為背景建立數學模型并試求出運動員離地的最大高度。通過播放該視頻，一方面，讓學生直觀地看到運動員的運動軌跡，在教師的引導下比較容易建立數學模型，從而進行二次函數性質的探究；另一方面，通過真實生動的畫面，也讓學生深刻感受到了運動員日復一日地堅持和刻苦訓練，以此也完成了學生思政教育的滲透，有助于學生核心素養的提升。例如，唐代詩人王維有句著名的詩“大漠孤煙直，長河落日圓”，我們借助多媒體把詩中描繪的美景設計成觀賞性很強的視頻，在整個觀賞過程中學生被長河落日的浪漫美景深深吸引。此時，筆者引導學生根據對視頻中所呈現美景的理解，特別是落日相對于海平面的位置變化，用已有的知識建立數學模型。然后我們可以操作幾何畫板軟件轉動直線，顯示出與已知圓的各種動態的位置關系，學生通過觀察圓心到直線的動態距離并與半徑比較，較容易得出隨著直線與圓的位置發生變化二者之間的大小關系。通過觀看視頻和借助幾何畫板，學生很快地建立了“直線與圓的位置關系”的數學模型，能夠直觀感受到了直線與圓的公共點個數與二者位置之間的聯系，領悟到了圓心到直線的距離與半徑之間的數量關系，因此可看出，借助多媒體手段可以較為輕松自然地引導學生用已有知識建模，學生的思維從不同層面得以提升，極大程度上培養了學生的建模能力。

五、運用多媒體資源共享，優化練習

依托多媒體強大的數據處理、代數運算、幾何作圖、音頻、視頻等功能，現代化的多媒體信息技術與中職數學課堂的融合能碰撞出奇妙的火花。教師可以借助多媒體，從網絡搜集更多符合學生學習情況的練習內容，并且不需要板書或者下載打印，直接通過網絡將不同層次的問題呈現給學生。問題可以循環播放，學生也可以反復練習。比如在講集合這一節時，可以不局限于課本上的示例，通過多媒體展示不同的有趣的關于集合的例子，如中國四大發明的集合、四書五經的集合，適時適度對這些優秀的傳統文化進行短視頻展示，讓學生在輕松活潑的氣氛中，完成對知識點的學習，同時也達到了思政教育的目的。尤其是2022年覆蓋全國的國家中小學智慧教育平臺的成功上線，更加便捷高效地實現了師生學習資源的共享。智慧教育APP的課程教學板塊更新了數理化習題資源庫，陸續上線了約1.5萬道習題，為學生們的自主練習提供了更多的選擇。學生們可以選擇需要的學段、冊次、章節、目錄節點、訪問習題資源，還可通過應用中心的習題庫直接查看全部習題。利用強大的習題庫功能，教師可以選題、組卷和組織考試。對于已經確定組好的試卷，教師可以下載題目文檔、題目和答案文檔，其中的題目文檔僅包含題目，可以供學生直接答題；題目和答案文檔還包含正確答案、題目難易度和知識點等，用戶可用智慧中小學的APP掃描每題的二維碼，查看該題的完整解析視頻。因此，借助多媒體強大豐富的功能、便捷的操作方法，真正能滿足人人皆學、處處能學、時時可學的新時代學習要求。

結語

綜上所述，借助多媒體技術，我們可以將教學和教育雙管齊下，從而更好地將“求知”和“育人”并舉，根據課堂實踐，不斷地思考并改進。筆者期待中職數學教育信息化的實踐探索能夠拋磚引玉，為本學科和其他學科教育數字化的轉型實踐帶來些許啟迪和思考。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.中等職業學校數學課程標準［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］涂榮豹，喻平.建構主義觀下的數學教學論［J］.南京師大學報（社會科學版），2001（02）：7782.

［3］唐劍嵐.數學多元表征學習及教學［M］.南京：南京師范大學出版社，2009.

［4］黃麗晶.多媒體在數學建模教學中的輔助作用［J］.寧德師專學報（自然科學版），2008，20（04）：428431.

作者簡介：趙娜（1988—），女，漢族，山西忻州人，碩士，講師，研究方向：數學教學策略及應用研究；王啟防（1987—），男，漢族，碩士，講師，研究方向：數學教學策略及應用研究。