信息技術在高中數學教學中的應用探析

一、引言

《普通高中數學課程標準（2020年版）》（以下簡稱《新課標》）強調，數學教學應“重視信息技術運用，實現信息技術與數學課程的深度融合”，并借助“信息技術與數學課程的深度融合，實現傳統教學手段難以達到的效果”。基于此，數學教師在課程教學中，應順應時代發展的潮流，提升對信息技術與數學課程深度融合研究的重視程度，不斷探尋信息技術在高中數學教學中應用的策略，從而為高中數學課程的深化改革提供助力。

二、高中數學教學中應用信息技術的要點

（一）結合課程標準

在高中數學教學中應用信息技術輔助教學，《新課標》給出了具體的使用方法和程度。為實現信息技術與數學課程的深度融合，利用計算機展示函數圖像、幾何圖形變化過程；利用計算機探究算法、進行較大規模的計算；從數據庫中獲得數據，繪制合適的統計圖表；利用計算機的隨機模擬結果，幫助學生更好地理解隨機事件以及隨機事件發生的概率。因此，為提升信息技術在高中數學教學中應用的效果，教師要結合課程標準展開思考，確保對信息技術的應用符合高中數學改革的需求。

（二）尊重學生需求

教師在應用信息技術時，不能站在教師的視角，分析“怎么教”的問題，而是應該站在學生的視角，結合學生的學習需求，分析學生“怎么學”的問題。這樣，教師不僅能提升學生對數學課程學習的積極性和主動性，同時還能讓學生根據自身的學習需求，自主選擇信息技術的使用方式，從而滿足學生個性化學習的需求[。因此，為提升信息技術在高中數學教學中的應用效果，教師應提升對學生學習需求的關注。

（三）選擇合適的工具

信息技術的發展衍生出多元的信息化教學手段，教師可以依據實際教學需求，選擇合適的信息化教學工具。豐富多樣的信息化教學工具可以幫助教師創新教學方式，提高教學效率。如，當教師教授空間幾何相關的問題時，可利用幾何畫板，將幾何問題的構成過程直觀地展現給學生，方便學生理解。

三、高中數學教學中應用信息技術的具體策略

（一）創設教學情境

利用信息技術創設與課程內容相關的教學情境，以便學生在教學情境的助力下，感受數學學習的魅力、探索數學學科的本質[3。結合信息技術在數學教學情境中的優勢，教師可以將教學情境分為數據收集、情境創設和引導學習等三個部分。

以湘教版高中數學必修一第3章課程“函數”為例，為提升學生對函數的理解，在數據收集階段，教師可從以下兩種途徑，獲取與函數相關的真實數據。一是利用搜索引擎，教師可利用關鍵詞“函數數據”“真實數據”“數學關系”等，在互聯網中搜索與函數相關的、有具體數據支撐的真實案例。如，某種商品的成交量、交易額等之間的關系。二是利用“生意參謀”“淘數據”“九數云”等專業的數據分析平臺，獲取電商行業的銷售數據。之后，教師再借助具有明顯函數關系的數據組，引導學生學習函數。在情境創設階段，教師可利用Excel和多媒體等技術，將不同數據之間抽象的函數關系，轉化為可視的圖形關系，以降低學生感知和理解函數的難度。如，教師可將某種商品的成交量、交易額，轉化為互相影響的兩個集合，并以圖形的方式展示集合。之后，當教師對數據中的自變量進行調整時，學生可直觀地看到因變量的變化幅度和范圍。為提升學生對函數知識的理解，教師還可就商品的成交量和交易額等數據再創設如下情境：在某物品的成交量和交易額的關系中，你如何看待函數的定義？函數的定義域和值域分別是什么？為提升學生對函數、函數的定義域、函數的值域等的了解。教師還可利用多媒體展示某商品的成交量，并根據函數關系，讓交易額發生變化。在引導學習階段，教師可立足學生對情境內容的理解，將函數的本質和定義相關的教學內容，剪輯成短視頻。待學生在情境中初步感知函數的本質和定義后，教師可將短視頻推送給學生，強化學生對函數的理解和掌握。為提升引導學習階段的教學效果，教師還可借助其他公眾平臺將教學短視頻推送給學生，讓學生不限次數地反復觀看教學視頻，逐漸提升自身對函數知識的理解深度。優化課堂結構

一堂完整的高中數學課堂，應當包含課前預習、課前導學、課中教學、課后復習等四個階段，而課中教學階段中又包含教師教、學生學和課堂互動等部分。在傳統教學中，教師雖能意識到組織和實施一堂完整數學課的重要性，但受傳統教學手段的限制，高中數學課堂存在部分階段或活動缺席的情況，如課前預習階段、學生自主學習活動等[4]。對此，教師可利用信息技術手段優化課堂結構。以湘教版高中數學必修一第4章課程“任意角的三角函數”為例。教師可將此次課程劃分為課前預習、課前導學、課中教學、課后復習等四個階段。在課前預習階段，教師可利用PPT錄屏和視頻剪輯軟件，制作課前預習的指導視頻，并分享給學生，讓學生先明確此次課程重點內容，同時，對學生的預習情況進行監督，讓學生更好地完成課前預習。在課前導學階段，教師則可用GeoGebra軟件，向學生演示任意角三角函數的變化情況，在激發學生學習興趣的同時，引導學生把握課程教學的重點。為提升課前導入階段的教學效果，教師可將基于GeoGebra軟件的演示內容，制作成動態化的教學課件，用動態化的課件直觀地反映任意角三角函數的變化規律。而在課中教學階段，教師可將重點落在師生互動層面，組織學生討論學習課程重點知識。為提升師生之間的互動效果，教師可將ClassDojo、ClassCraft等具有課堂互動和管理功能的教學軟件引入課堂，并借助以上軟件自帶的課堂管理功能，強化師生之間的溝通，提升學生在課堂教學活動中的參與度。在課后復習階段，教師可根據課堂學習情況分層設計作業，并借助在線平臺的作業回收和分析功能，及時評價學生的作業情況。在具體實踐中，教師可引人Moodle、Blackboard等具有數據收集和分析功能的教學系統。此時，教師可將學生的分層、作業的設計，及學生作業的回收等工作，全部置于以上教學系統中，由系統進行分析和實施，規避學生分層不合理、不客觀的情況。而后，教師可通過這四個階段的逐步遞進，達到優化數學課堂結構的目的，從而滿足高中數學課程改革的實際需求。

（二）解構數學知識

在高中數學教學中應用信息技術輔助教學，一是可簡化數學知識的學習過程。教師可借助信息技術重構數學知識的演化過程，讓學生發現和理解從數學本質到具體數學知識點的演化過程[5。二是轉化數學知識的學習形式，教師可借助信息技術將復雜、抽象的數學知識，以更為簡單、直觀的方式展現在學生的眼前。

以湘教版高中數學選擇性必修一第3章課程“橢圓”為例，橢圓的標準方程為，從標準方程的形式來看，橢圓并不復雜，但橢圓標準方程的推導過程，卻給部分學生的學習和理解造成了困擾。為幫助學生完成橢圓標準方程的理解，在簡化數學知識的學習過程中，教師可借助信息技術，將橢圓標準方程的推導過程用動畫的形式進行展示，讓學生明確橢圓標準方程推導過程中，每一步計算的由來。如，從定義式到方程的計算過程，教師不僅要從數形結合的角度，讓學生意識到該步計算應用了勾股定律。還要利用動畫的形式，讓學生清晰、直觀地看到，教師是如何在橢圓中構出兩個直角三角形，并利用勾股定律將定義式轉化為的。必要時，教師還可用動畫的形式，引導學生將化簡成橢圓的標準方程，即。如此，教師借助動畫的展示，簡化數學知識的學習過程，提升學生對橢圓本質的理解。

而在轉化數學知識的學習形式中，教師可以利用部分具有數學建模功能的軟件，讓學生從橢圓的標準方程出發，探究和學習橢圓。如，在GeoGebra中，教師可先畫出橢圓的圖像，然后要求學生在GeoGebra中，繪制與教師提供圖像全等的橢圓圖像。此時，可供學生選擇的繪圖方式，共有四種。一是在GeoGebra中輸入橢圓的標準方程；二是利用橢圓的兩個焦點和一個橢圓圖像上的點；三是利用橢圓的兩個焦點和主半軸長；四是利用橢圓的兩個焦點和過橢圓對稱中心的一條線段。之后，教師可通過對繪制橢圓圖像的四種方式的講解，讓學生發現不同繪制方式與橢圓標準方程之間的關聯，提升學生對橢圓，及橢圓標準方程的理解深度。

（三）構建多元課堂

多元課堂的構建是新時期背景下，高中數學課堂教學實效提升的重要路徑。教師可通過對不同信息技術的使用，讓高中數學課堂體現出多元的特征。在具體實踐中，教師可從兩個角度展開分析。一是具有學情分析功能的信息化教學工具，確保教師和學生能通過此類工具的應用，實時掌握學生的學習情況。二是具有輔助學習功能的信息化教學工具，確保學生能借助輔助類教學工具提供的不同功能，滿足學生個性化的學習需求。

以湘教版高中數學選擇性必修一第一章課程“等差數列”為例。首先，在具有學習分析功能的信息化教學工具層面。教師可將Socrative等信息化工具引入課堂，而后借助此類工具具備的實時收集數據的功能，對學生在課堂問答、隨堂測驗、課后作業等環節中的表現進行評價，幫助教師或學生自身，掌握學生對“等差數列”的學習進度和理解程度。必要時，教師還可在以上工具中，搭載AI智能分析工具，對學生的學習能力、學習態度、學習習慣、學習效果等進行評價，給教師教學的優化工作，提供支持。

其次，在具有輔助學習功能的信息化教學工具層面。教師可從各種教學軟件和APP整合的角度出發，引導學生自主地對各種教學軟件和APP進行運用。在具體實踐中，教師應對市面上的教學軟件和APP進行分析篩選，分析各教學軟件和APP的教學優勢、教學功能，并將分析的結果分享給學生，讓學生能根據自身對“等差數列”的學習需求，自主選擇教學軟件和APP，滿足自身個性化的學習需求。另外，為確保信息技術的使用對高中數學教學工作具有明顯的助力，教師引導學生選擇教學軟件和APP時，還需選擇能相互兼容的教學軟件和APP，確保各種教學軟件和APP的使用，能幫助數學教師搭建相對穩定、統一的在線學習平臺。

（四）完善教學評價

教學評價是檢驗教學質量不可或缺的一環，教師可從完善教學評價的角度出發，探究信息技術的應用策略。數學教師可從兩個角度展開思考。一是教學評價結果的全面性、真實性和客觀性。教師可借助教學管理系統的在線測試、學情記錄、學情分析等功能，實時記錄和分析學生的學習行為和學習情況，并給出全面、真實、客觀地評價。

二是教學評價結果的價值性。教師利用教學管理系統對學生的學習過程和結果進行評價之后，需要輸出詳細的評價結果。該評價結果應當包含兩部分內容，分別為學生學情分析和教師教學分析。其中，學生學情分析指向學生學習中存在的不足，而教師教學評價指向教師教學中存在的不足。為使得教學評價的結果能真實地反饋到數學課程的改革過程中，教師可利用信息技術建立數學課程教學評價檔案，并借助課程教學檔案的建立，對數學教學中存在的不足進行跟蹤，防止相同的問題反復出現。為提升教學評價反饋機制構建的效果，教師還可公開數學課程教學評價的結果，并邀請學生和其他教師，定期查看數學課程教學評價檔案。如此，教師便可借助學生和其他教師的參與，督促教師將教學評價的結果反饋到數學課程的改革過程中。而學生也可在查看數學課程教學評價檔案時，明確自身在數學學習中存在的不足，并加以改正，從而不斷提升自身的自主學習能力和水平。

四、結束語

綜上所述，在高中數學教學中應用信息技術，既是數學教學改革的潮流，也是數學教學改革的必然。教師在將信息技術引入數學課堂時，不僅要認識到信息技術在數學教學中的應用價值，還要分析信息技術在數學教學中應用的要點，而后以信息技術應用的要點為基礎，探究信息技術在高中數學教學中應用的策略和方法，從而滿足實際教學的需求。

參考文獻

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[3]沙小燕.基于情境與問題的高中數學課堂有效互動實施策略研究[J].數理化解題研究，2024，（36）：8-10.

[4]王倫.深度學習理念下高中數學單元整體教學實施策略探究[J].數學學習與研究，2024，（36）：54-57.

[5]張發興.互動視角下信息技術在高中數學教學中的應用研究[J].高考，2024，（36）：85-87.