信息化技術支持下的高中數學教學探究

摘 要：信息化技術在高中數學教學中具有重要意義，可以為高中數學課堂增添新生機.信息化技術通過其獨特的優勢，顯著提升了學生的學習動力與積極性，為學生提供了一個更加便捷、直觀的學習路徑，它使得學生能更加便捷、直觀地接觸高中數學公式、數學概念、數學圖形，有利于進一步提升學生的數學核心素養.

關鍵詞：信息化技術；高中數學；虛擬實驗

隨著社會的不斷發展，信息化技術逐漸應用在各行各業，也為教育領域的教學工作和人才培養提供了新支持.高中數學是一門包含眾多抽象知識的重要課程，因此，學生在數學學習過程中普遍表現出學習動機不足的現象，他們傾向于將數學視為高難度學科，這一現象也顯著制約了他們數學成績的持續進步及數學核心素養的全面發展.［1］為應對此挑戰，信息化技術展現出了其在教學領域的積極影響，它通過深度融合數學軟件、虛擬實驗、編程工具及數據分析等現代教學手段，促使高中數學課堂更加先進、高效.本文針對信息化技術支持下的高中數學教學策略進行探討，希望對高中數學教學有所裨益.

1 結合數學軟件，直觀展示教學案例

對于信息化技術支持下的高中數學教學，數學軟件屬于重要資源，其中應用頻率較高的數學繪圖軟件為GeoGebra，它在幾何教學及降低代數知識理解難度方面展現出顯著優勢.除此之外，Desmos作為一種功能顯著的在線數學工具，其可行性也較強，它繪制數學函數圖象的功能有助于學生直觀理解函數關系，促進其深度思考.對于數學建模及復雜數學問題的解決，Mathematica、Matlab等數學計算軟件則扮演了重要角色.［2］高中數學教師需深刻認識到上述數學軟件的作用，積極借助這些軟件，將豐富的教學案例展現在學生眼前，激發學生對高中數學知識學習的積極性.

例如，在人教A版《普通高中教科書數學必修第二冊》“復數的概念”教學中，教師需以虛擬實驗軟件為載體，促使學生借助實踐思考什么是復數，從而對復數的特征有所了解.課前，教師應提前整理好復數在復平面上的表示方式；課中，教師通過虛擬實驗軟件展現在課堂上，并向學生拋出問題“當我們拖動了復數點的位置后，實數部分是否還和之前相同？相應地，虛數部分有無波動”，教師針對學生的回答進行糾正或補充，以此加強學生對復數知識點的理解.

此外，教師還可以運用數學繪圖工具GeoGebra，設計面向高中生的實踐活動，設置問題引導學生，“目前大家都掌握了復數的相關知識點，那么請嘗試繪制復數在復平面上的圖形，并基于圖形談一談你的發現，說一說復數之間是否存在一定的聯系”.繪制內容具體可涵蓋復數的加法、減法、乘法和除法的圖形表示，以此讓學生直觀感受到復數運算的幾何意義，彌補傳統運算理解的不足.同時，教師可以引入Mathematica、Matlab等高級數學軟件，強化學生對復數運算特點與技巧的體驗，通過軟件驗證運算結果，提升計算的準確性與自信心.此教學模式旨在發展學生數學思維，確保“復數的概念”教學效果的顯著提升.

2 采用虛擬實驗和模擬，強化學生數學應用能力

信息化技術的功能體現在諸多方面，其中包括虛擬實驗和模擬.在高中數學教學中，教師需了解數學模擬軟件的名稱、作用、使用方法，旨在精準運用此類工具模擬數學問題情境，為學生提供沉浸式學習數學的機會.

例如，在人教A版《普通高中教科書數學必修第二冊》“概率”教學中，教師需引導學生轉變單一的學習思路和方法，將R語言、Python等概率模擬編程語言作為本章知識學習的工具，指導學生遵循準確、完整的原則，開展模擬實驗的各個步驟，并記錄模擬結果，從而對樣本空間、事件、頻率等知識點產生明確認知.［3］

在學習硬幣投擲的概率時，教師應強調概率模擬編程語言的應用，指導學生根據個人學習目標，利用軟件模擬大量投擲實驗，精確記錄正反面次數.隨后，引導學生運用數學公式計算頻率，深化對概率概念的理解.并且，教師需明確在線虛擬實驗平臺在信息化教學中的價值，如在為學生傳授隨機事件的概率知識時，教師可以引導學生在虛擬實驗平臺上進行擲骰子、抽卡片等隨機事件的模擬實驗，促使學生將更多注意力集中在實驗結果方面，即認真觀察呈現出哪些規律，思考概率的影響因素和內涵.隨著實際操作和思考的推進，大部分學生意識到概率是不確定的，而且與隨機性的特點相關，這一過程對于提升學生概率概念的應用能力有所幫助.

3 利用信息技術，豐富教學內容

高中數學是一門抽象、廣泛性突出的重要課程，該課程的嚴密性也高于其他課程.為了減輕學生在理解和掌握數學概念與規律過程中所面臨的認知負擔，提升數學教學的效率及質量，教師需高度重視信息化技術支持下的教學，及時轉變單一、枯燥的教學模式，在課堂中融入“觀察與猜想”“閱讀與思考”“探究與發現”等板塊.［4］同時，教師需全面解讀教材，從信息資源庫中篩選與教材內容相契合的素材，將其制作成生動、豐富的視頻，以不同形式呈現，由此進一步開拓學生的知識面，為其數學核心素養的提升做好鋪墊.

例如，在人教A版《普通高中教科書數學選擇性必修第一冊》“解析幾何”教學中，教師可以利用信息資源庫搜集有關這部分內容的內涵、發展歷史等素材吸引學生，如古希臘數學家畢達哥拉斯（Pythagoras）及其學派對直角三角形的性質進行了研究，提出了著名的畢達哥拉斯定理；古希臘數學家歐幾里得（Euclid）的《幾何原本》奠定了解析幾何的基礎，系統地闡述了公理化幾何，并建立了許多重要的幾何定理和命題，推動了幾何學的發展等，以此促進高中數學課堂知識點的多樣化.

4 開展編程和數據分析，解決實際問題

編程和數據分析在高中數學教學中具有關鍵性作用，它們不僅為學生的求解過程提供高效工具，還規避了其實際數據收集與整理的復雜挑戰.此外，它們是提升學生解決實際問題能力的重要途徑之一.［5］

例如，在人教A版《普通高中教科書數學必修第二冊》“抽樣”知識教學過程中，教師可引入編程語言，如Python等，設計面向高中生的程序.該程序主要是利用隨機生成數字來模擬抽取樣本的過程，促使學生知曉隨機抽樣的內涵、變化性.需要注意的是，在程序運行過程中，教師應有意識地引導學生認識到程序中的參數不是一成不變的，而是可以依據研究需求進行靈活調整，進而幫助學生洞悉抽樣方法與樣本結果間的內在關聯，深化對抽樣理論的認知.同時，教師還應以信息技術工具為切入點，倡導學生利用其進行精確、科學的數據分析，以消除對抽樣應用理解的模糊性.在此過程中，教師需要為學生詳細闡述Excel、SPSS等數據分析軟件的功能、使用方式，強調導入真實數據的原則，從而幫助學生實現獲取樣本數據的目的.［6］

5 結語

在高中數學教學的信息化實踐中，教師應充分利用數字化教材與在線資源，替代傳統紙質教材，以增強學習材料的交互性、多媒體元素及動畫效果，激發學生的學習興趣，并賦予學習過程的靈活性.借助交互式教學工具，包括數學軟件、模擬實驗平臺及在線題庫，直觀展示數學概念，鼓勵學生即時探索與實驗，從而促進知識的深度理解與長期記憶.此外，教師應深刻認識模擬實驗與數據編程在函數、復數、圓錐曲線等教學難點中的獨特優勢，并將其巧妙融入教學設計中.

參考文獻

［1］蘇玉潔，王如坦.信息技術在高中數學教學中的應用研究與建議［J］.求知導刊，2024（7）：89-91.

［2］王靜.信息技術在高中數學教學中的應用研究［J］.數理天地（高中版），2024（3）：70-72.

［3］吳依妹.信息技術在高中數學教學中深度融合應用的研究［J］.福建中學數學，2023（12）：46-49.

［4］王連鳳.應用信息技術優化高中數學課堂教學課例研究——以“函數”為例［D］.重慶：西南大學，2023.

［5］李方方.信息技術在高中數學課堂教學中的多元化應用［J］.數學之友，2023（21）：77-79.

［6］孟芹.信息技術在高中數學教學中的應用策略［J］.數學學習與研究，2023（28）：2-4.