中職數(shù)學(xué)教學(xué)中信息化教學(xué)手段的應(yīng)用研究

信息化教學(xué)手段，是在現(xiàn)代教育思想和理論的指導(dǎo)下，運用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)教育資源、優(yōu)化教育過程的教學(xué)方式。它具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多媒體化、資源豐富、共享性強等特點。中職數(shù)學(xué)課程作為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和邏輯思維能力的關(guān)鍵課程，迫切需要順應(yīng)信息化時代的發(fā)展要求，以實現(xiàn)高效教學(xué)。因此，教師應(yīng)深人研究信息化教學(xué)手段的應(yīng)用價值，并通過實踐探索數(shù)學(xué)信息化教學(xué)的高效實施路徑。

一、中職數(shù)學(xué)信息化教學(xué)現(xiàn)狀分析

中職數(shù)學(xué)因其抽象性而難以被學(xué)生輕易理解和掌握，即使在高度信息化的教學(xué)環(huán)境中，若未能巧妙結(jié)合多媒體技術(shù)和微課視頻來直觀展現(xiàn)數(shù)學(xué)概念，學(xué)生仍可能感到困惑。一方面，不同專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱，兩極分化嚴重，這增加了數(shù)學(xué)教學(xué)難度。另一方面，部分教師未能全面挖掘信息化教學(xué)手段的應(yīng)用價值，因而在教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度上滯后于行業(yè)發(fā)展。盡管教育信息化給中職數(shù)學(xué)教育帶來了全新機遇，但信息化教學(xué)資源的整合與應(yīng)用方式仍有待進一步優(yōu)化。

二、中職數(shù)學(xué)教學(xué)中信息化教學(xué)手段的應(yīng)用價值

（一）豐富課堂教學(xué)內(nèi)容

在傳統(tǒng)的中職數(shù)學(xué)教學(xué)模式中，靜態(tài)的教學(xué)資源和手段存在局限性，導(dǎo)致課堂教學(xué)內(nèi)容常常僅停留在知識表面，難以深人拓展到更廣泛的知識點，也難以與實際應(yīng)用場景相結(jié)合[2]。但隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息化教學(xué)手段逐步融人中職數(shù)學(xué)課堂，為學(xué)生提供了豐富多樣的學(xué)習(xí)資源與材料。尤為關(guān)鍵的是，信息化教學(xué)手段以創(chuàng)新和應(yīng)用為核心，為中職數(shù)學(xué)教學(xué)增添了新的活力，極大提升了數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量和效率，更有助于各專業(yè)學(xué)生開展個性化學(xué)習(xí)，促進其綜合素養(yǎng)的發(fā)展。

（二）提高學(xué)生綜合素養(yǎng)

傳統(tǒng)的中職數(shù)學(xué)教學(xué)常采用“一刀切”的教學(xué)方式和評價標準，難以滿足不同專業(yè)、不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，這在一定程度上阻礙了學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。而信息化教學(xué)的引人，為學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升開辟了新的路徑。在高度信息化的教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不再局限于對公式和定理的死記硬背，而是更加注重知識的應(yīng)用性和實踐性。通過豐富多樣的實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠在探索和運用數(shù)學(xué)知識的過程中，不斷提升知識遷移能力和問題解決能力。

（三）推動教學(xué)創(chuàng)新改革

在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息化教學(xué)手段圍繞創(chuàng)新與應(yīng)用展開，這對于推進課程教學(xué)改革而言，有著極為重大的意義。一方面，信息化教學(xué)手段支持學(xué)生開展個性化學(xué)習(xí)，避免無效學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。另一方面，信息化教學(xué)手段支持教學(xué)過程的優(yōu)化，不僅減輕教師的負擔(dān)，還提高了教學(xué)效率和質(zhì)量。另外，信息化教學(xué)手段聚焦教學(xué)目標、教學(xué)過程、教學(xué)效果三個維度，通過持續(xù)的數(shù)據(jù)分析和反饋，不斷優(yōu)化中職數(shù)學(xué)課程的教學(xué)結(jié)構(gòu)，為教學(xué)實踐創(chuàng)新注入了新的活力。

三、中職數(shù)學(xué)中信息化教學(xué)手段的應(yīng)用策略

（一）基于大數(shù)據(jù)，開展學(xué)情分析

全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況是提升教學(xué)有效性的必要前提。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中，由于各專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)存在差異，教師若不能全面了解學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況、知識掌握情況，就不能及時調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方式，也難以契合學(xué)生的真實需求。為此，教師可借助Canvas大數(shù)據(jù)分析軟件，全面檢測學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容的實際理解與掌握程度，準確了解學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中存在的共性問題，依據(jù)這些學(xué)情調(diào)整教學(xué)流程并制定教學(xué)目標。

以高教版基礎(chǔ)模塊上冊“函數(shù)的應(yīng)用”教學(xué)為例，在教學(xué)前，教師通過Canvas平臺發(fā)布一系列與函數(shù)基礎(chǔ)知識相關(guān)的測試題，涵蓋函數(shù)的概念、性質(zhì)、圖像等內(nèi)容。測試完成后，借助Canvas大數(shù)據(jù)分析軟件，快速獲取學(xué)生的學(xué)情報告。報告顯示，不同專業(yè)學(xué)生在函數(shù)知識的掌握上存在明顯差異。機電專業(yè)的學(xué)生對于函數(shù)圖像的繪制和解讀相對較好，但在將實際問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)模型這方面表現(xiàn)較弱；而會計專業(yè)的學(xué)生對函數(shù)的基本運算較為熟練，然而對函數(shù)在經(jīng)濟領(lǐng)域的應(yīng)用理解上存在困難。電子信息專業(yè)的學(xué)生對函數(shù)圖像和性質(zhì)的理解較為深人，但在建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程中，仍然存在參數(shù)求解錯誤、符號使用錯誤等問題。基于這些學(xué)情分析結(jié)果，教師對教學(xué)流程和目標進行了針對性調(diào)整。在教學(xué)目標上，針對機電專業(yè)學(xué)生，著重培養(yǎng)他們將實際工程問題抽象為函數(shù)模型的能力；對于會計專業(yè)學(xué)生，則加強函數(shù)在成本核算、利潤分析等經(jīng)濟場景中的應(yīng)用講解。而對于電子信息專業(yè)學(xué)生，要著重強化他們利用函數(shù)圖象和解析式建立數(shù)學(xué)模型的能力，并通過案例講解、小組討論等方式訓(xùn)練他們的數(shù)學(xué)思維。在教學(xué)流程方面，為機電專業(yè)學(xué)生增加了實際工程案例分析環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生運用函數(shù)知識解決諸如機械零件尺寸與運動軌跡關(guān)系等問題；為會計專業(yè)學(xué)生設(shè)計了模擬企業(yè)財務(wù)分析的項目，讓學(xué)生通過函數(shù)運算和分析，評估企業(yè)的盈利狀況；為電子信息專業(yè)學(xué)生增設(shè)了數(shù)形結(jié)合的案例解析環(huán)節(jié)，讓他們運用解析法、坐標法、圖像法，對比不同實際問題的解題策略和計算量，并從中選擇出最優(yōu)的問題解決方案。通過基于大數(shù)據(jù)的學(xué)情分析及針對性教學(xué)調(diào)整，學(xué)生在“函數(shù)的應(yīng)用”學(xué)習(xí)中積極性明顯提高，學(xué)習(xí)效果顯著提升，有力地證明了借助大數(shù)據(jù)開展學(xué)情分析對中職數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性。

（二）利用多媒體，呈現(xiàn)抽象知識

多媒體具有化抽象為具象的作用。在中職數(shù)學(xué)課堂上，多媒體能夠集成并展示豐富多樣的視覺元素，通過音頻或音樂增強表達效果，同時提供交互性的學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于學(xué)生理解和接受抽象概念。更重要的是，學(xué)生在通過多媒體觀看知識內(nèi)容時，大腦能夠同步構(gòu)建出具體的知識模型，這一過程有助于發(fā)展他們的直觀想象、數(shù)學(xué)抽象等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

以高教版基礎(chǔ)模塊上冊“誘導(dǎo)公式”的教學(xué)為例，在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了任意角三角函數(shù)的定義和同角三角函數(shù)的基本關(guān)系等內(nèi)容，而誘導(dǎo)公式的推導(dǎo)及其應(yīng)用，為學(xué)生進一步理解數(shù)形結(jié)合和轉(zhuǎn)化思想奠定了基礎(chǔ)。本章節(jié)的抽象知識點包括誘導(dǎo)公式的定義、性質(zhì)以及具體應(yīng)用。誘導(dǎo)公式的定義為：“對于任意角α ，其終邊相同的角的同一三角函數(shù)值相等”，性質(zhì)為“奇變偶不變，符號看象限”。在數(shù)學(xué)課堂上，教師可通過多媒體展示 α角與 2kπ+α 角（k為整數(shù)）的終邊在同一位置，以及對應(yīng)的三角函數(shù)值，向?qū)W生說明（2kπ+α）=-sinα公式的幾何直觀性，幫助學(xué)生直觀理解誘導(dǎo)公式的幾何意義。為幫助學(xué)生深入理解誘導(dǎo)公式的性質(zhì)，教師還可利用動畫演示角度的變化過程，以及三角函數(shù)值隨之變化的情況。例如，教師利用動畫演示α角逐漸增加到 π+α 角的過程中，正弦函數(shù)值從正變?yōu)樨摰淖兓^程，從而幫助學(xué)生理解 和“奇變偶不變、符號看象限”的對應(yīng)關(guān)系。另外，教師可通過多媒體工具設(shè)計交互式教學(xué)環(huán)節(jié)，如提問、討論、練習(xí)等，讓學(xué)生主動思考和探索誘導(dǎo)公式的應(yīng)用。例如，教師可以設(shè)計設(shè) ，求解 的基于誘導(dǎo)公式化簡、求值問題，并引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中加深對誘導(dǎo)公式的理解和掌握。學(xué)生在化簡、求值、證明實際問題的過程中，能夠深人體會數(shù)形結(jié)合及轉(zhuǎn)化思想的精髓，并利用誘導(dǎo)公式將任意角的三角函數(shù)化為 進而化為銳角的三角函數(shù)進行求解。

（三）借助虛擬現(xiàn)實，推動學(xué)生深度探究

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可為學(xué)生提供沉浸式的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能身臨其境地探索數(shù)學(xué)概念和原理，幫助學(xué)生高效掌握數(shù)學(xué)知識。在虛擬環(huán)境中，學(xué)生通過人機交互界面自由探索數(shù)學(xué)問題，按照系統(tǒng)提示調(diào)整參數(shù)或?qū)嶒灄l件，并據(jù)此調(diào)整思考和學(xué)習(xí)策略，從而在深度探究的過程中提高自主學(xué)習(xí)、問題解決能力。尤其在面臨復(fù)雜數(shù)學(xué)問題時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠讓學(xué)生反復(fù)進行操作嘗試并作出調(diào)整，直至找出正確的解決方案。

以高教版基礎(chǔ)模塊下冊“直線與圓的位置關(guān)系”的教學(xué)為例，本節(jié)課主要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、看圖、列表、分析、對比等方式，找出圓心到直線的距離和圓的半徑之間的數(shù)量關(guān)系，并通過實例揭示直線和圓的平面位置關(guān)系。由于傳統(tǒng)教學(xué)方式大多依賴于平面的圖形展示，學(xué)生往往難以直觀地理解直線與圓之間動態(tài)的位置關(guān)系。針對這一問題，教師可以利用Unity3D技術(shù)和VR眼鏡，為學(xué)生創(chuàng)建一個三維的、可交互的平面幾何虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。

在虛擬環(huán)境中，學(xué)生被系統(tǒng)引導(dǎo)進人一個包括直線和圓的三維場景，他們通過VR頭盔直觀觀察到直線與圓的不同位置關(guān)系，如相離、相切和相交。通過人機交互界面，學(xué)生可自由調(diào)整直線的位置、斜率，以及圓的半徑長度和圓心位置坐標。通過實時觀察參數(shù)的變化如何影響直線與圓的位置關(guān)系，學(xué)生能夠理解和掌握判斷直線與圓之間位置關(guān)系的方法。

例如，在探究直線與圓相切這一特殊位置關(guān)系時，學(xué)生需通過調(diào)整直線的位置，觀察并確定當(dāng)直線與圓恰好相切時，圓心到直線的距離等于圓的半徑這一關(guān)鍵特征。隨后，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中嘗試求解圓的切線方程，并通過調(diào)整參數(shù)、觀察切線方程的變化，從而深人理解切線方程與相切位置關(guān)系之間的聯(lián)系。更重要的是，虛擬環(huán)境為學(xué)生提供橋梁跨度計算、天文星體位置預(yù)測等實際問題，學(xué)生可以通過觀察、分析、對比等操作步驟，運用所學(xué)數(shù)學(xué)知識解決實際問題，并深入體會數(shù)形結(jié)合思想在解決問題過程中的重要性。

總之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生提供深度探究的平臺，支持學(xué)生重復(fù)操作、反復(fù)試錯，并根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的設(shè)備使用頻率和學(xué)習(xí)成果，動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容與實踐操作的難度。同時，在學(xué)生使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備時，教師需關(guān)注他們對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況，并在學(xué)生體驗過后，有針對性地布置一些練習(xí)題或課后作業(yè)，幫助學(xué)生鞏固數(shù)學(xué)知識和探究能力。

（四）利用智能教學(xué)平臺，提升教學(xué)的針對性

教師可依托智能教學(xué)平臺觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進度及潛在問題。智能教學(xué)平臺是一種輔助教學(xué)工具，能夠幫助教師全面收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成果，客觀評估他們在知識理解、能力發(fā)展等方面的真實收獲。但是，教師需根據(jù)各專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，合理預(yù)測學(xué)生的薄弱項和未解決的問題，并在線上、線下兩個渠道給予學(xué)生一些建議，指引學(xué)生進步和成長。

以高教版基礎(chǔ)模塊下冊“抽樣方法”的教學(xué)為例。

本課旨在通過抽樣調(diào)查的數(shù)學(xué)實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生正確分析實際問題，深人理解簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣的特點。同時，在解決問題的過程中，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生恰當(dāng)?shù)剡x擇抽樣方法，以有效收集和分析數(shù)據(jù)，進而挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的信息。教學(xué)過程中，教師借助Blackboard智能教學(xué)平臺，收集學(xué)生的課堂互動、作業(yè)提交與完成情況以及在線測驗成績等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。利用該平臺的智能分析系統(tǒng)，生成學(xué)生在“抽樣方法”章節(jié)的詳細學(xué)習(xí)軌跡，涵蓋學(xué)習(xí)進度、掌握程度和易錯點等關(guān)鍵信息。該系統(tǒng)還能自動識別學(xué)生在章節(jié)學(xué)習(xí)中遇到的問題，比如對分層抽樣方法理解不深、數(shù)據(jù)分析能力欠缺等，并預(yù)測學(xué)生可能面臨的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)，為教師提供前瞻性的教學(xué)建議。同時，該系統(tǒng)還能依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，精準定位每個章節(jié)的知識盲點，生成個性化學(xué)習(xí)報告，提供專屬學(xué)習(xí)建議和提升路徑。此外，智能測評系統(tǒng)還會全面評估學(xué)生的數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模、問題解決和團隊協(xié)作等能力，給出針對性學(xué)習(xí)建議。

總之，智能教學(xué)平臺不僅為師生提供互動交流的平臺，還促進學(xué)生對學(xué)習(xí)過程和成果的反思與評價，使他們形成自我反思和終身學(xué)習(xí)的意識。另外，教師應(yīng)結(jié)合平臺的分析結(jié)果，進一步調(diào)整教學(xué)策略和方法，以適應(yīng)各專業(yè)學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)需求，為他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力發(fā)展提供有力支持。

四、結(jié)束語

綜上所述，教師應(yīng)當(dāng)積極探索中職數(shù)學(xué)課程的創(chuàng)新教學(xué)策略，以推動數(shù)學(xué)教育朝著現(xiàn)代化和信息化方向發(fā)展。在教學(xué)設(shè)計階段，教師需要深入研究分析課程內(nèi)容以及學(xué)生的學(xué)情，運用合適的信息化教學(xué)手段優(yōu)化教學(xué)方式及流程，提升整體教學(xué)質(zhì)量。

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