高中数学课堂教学信息技术多元化应用研究

杨永刚 杨苗苗

【摘要】各级学校应积极推进教育信息化基础设施建设，加强信息化教育资源的开发，构建信息化教学发展体系.结合新时期教育发展要求，高中数学教师应基于信息技术在教学实践中的应用现状，深入分析信息技术的教育应用价值，并结合数学学科特点探究信息技术的多元化应用，从而为高中数学课堂教学质量的提升创造条件.

【关键词】高中数学;课堂教学;信息技术;多元化应用

引 言

随着信息技术在教育教学领域的应用与推广，高中数学课堂教学模式的构建与设计也获得了更加丰富的资源支持.信息技术在高中数学课堂上的多元化应用，有利于打破传统课堂的封闭与局限，营造自由、开放的课堂氛围，使学生能自由安排课后时间，设计学习进度，促进学生的自主发展;有利于转变学生在课堂上的被动状态，增强师生之间、学生之间的互动交流，促使学生针对重难点知识进行深入思考，并发表独特的观点与见解;有利于拓宽数学课堂教学范围，将数学知识与实际生活中的问题相结合，促使学生在课后思考与探究中提升数学应用能力.但是，目前在高中数学课堂教学设计中，信息技术的应用存在一定的局限，教师对于多元化教学设计的认识存在误区，使得信息化教学优势无法体现.鉴于此，笔者结合高中数学课堂设计案例，对信息技术的多元化应用进行了探究.

一、高中数学课堂教学信息技术多元化应用的实际意义

在教育信息化背景下，信息技术在高中数学课堂的多元化应用为课堂的变革与优化提供了全新方式.具体来讲，在高中数学课堂教学实践中，信息技术多元化应用的意义主要体现在以下几个方面：

1.有利于体现并践行新时期课程改革理念.《普通高中数学课程标准》中明确指出，新课程改革应积极探索信息技术与数学学科相互融合的路径，推动教育信息化发展.只有将信息技术充分融合到日常教学中，才能打破传统教学方式的束缚，实现教学质量质的飞跃.

2.有利于实现课程内容的优化，推动数学知识从抽象到具体的转变.抽象、嚴谨、逻辑性强是数学学科内容的基本特点，而这些特点必然会带来学生在理解上的麻烦，使得数学成为许多学生高中学习的难点.信息技术的优势在于能够将抽象内容具体化、形象化，因此，教师在数学课堂上合理地加以利用，能够为学生创造良好的思考情境，帮助学生实现数学知识理解从具体到抽象的过渡，从而提高理解效果.

3.有利于营造良好的教学氛围，打破课堂时空局限.与传统课堂在时间与空间上形成的局限不同，教师在信息化教学中可以通过创设情境、组织讨论、协同合作等多种形式让学生参与在线学习，并在跨越时空的过程中容纳多元主体，形成活跃、高效的课堂环境.

4.有利于提升学生的核心素养.信息技术的多元化应用在拓展教学思路的同时能促进学生对数学知识的理解，以及数学能力的发展、数学思维的塑造以及情感价值的构建，综合呈现数学学科对学生的培育作用.

二、高中数学课堂教学信息技术多元化应用的策略

（一）利用智能化教学终端，优化课堂结构

在信息技术的支持下，高中数学课堂教学呈现智能化发展趋势，如电子书包就是当前教育教学信息化构建中一种应用比较广泛的教学终端.在电子书包的应用中，学校可以利用信息系统将“书包”的一部分安装在学生终端，确保学生利用系统功能，实现对课程资源的探究与应用，并完成自主学习任务;将另一部分安装在教师的教学终端，确保师生在线互动，完成示范、讲解、提问、评价等工作.在高中数学课堂教学设计中，教师可以利用电子书包为学生提供智能化的教学指导环境，以实现课上、课下的有效翻转，进而提升课堂教学效率.

例如，在“指数函数”的教学设计中，教师课前准备“指数函数的图像与性质”的电子课本，并要求学生提前完成自主学习.在课堂设计中，教师首先要进行预习检测，主要包括：（1）利用简单的互动问答检验学生对指数函数应用的理解情况.问题1：某种细胞分裂时，由1个分裂成2个，由2个分裂成4个，……1个这样的细胞分裂x次后，得到的细胞个数y与x之间构成一种函数关系，你们能写出x与y之间的函数关系式吗？问题2：一种放射性物质不断衰变为其他物质，每经过一年剩留的质量约是原来的84%，求出这种物质的剩留量随时间（单位：年）变化的函数关系式（假设最初的质量为1，时间变量用x表示，剩留量用y表示）.（2）利用电子书包推送题目，并发送表格，要求学生结合题目对指数函数的解析式进行梳理，同时填好表格，巩固对指数函数的图像与性质的掌握.然后，教师设计边讲边练环节，要求学生根据给出的解析式正确绘制指数函数图像，利用智能终端对学生的绘制情况进行分析，并总结列表、描点、连线的基本步骤，同时设计问题启发学生思考.接下来，教师利用电子书包推送课堂练习，学生通过登录题库对指数函数的重难点知识进行梳理与巩固.在这一过程中，教师可以利用电子书包的自动阅卷功能获得学生课堂练习的反馈，根据学生的得分率判断其知识点掌握的薄弱环节，并做出针对性讲解.最后，教师利用电子书包中的题库设计作业，要求学生进行课后自主复习，并利用智能终端，针对作业中出现的疑问进行在线互动，从而拓宽课堂交流范围.

（二）通过课程资源分享，推动课堂翻转

信息技术在教育教学领域的应用丰富了课程资源，其中，多媒体课件、微课、慕课等打破了传统教学模式中教材以及教辅资料在知识讲解上的局限，将课堂教学与广阔的网络空间建立联系，丰富了课堂教学内容.在高中数学课堂教学设计中，教师可以利用信息技术开发数字化课程资源，并利用网络平台进行传递、分享，为学生的自主学习提供有力支持.

例如，在“函数模型及其应用”的教学设计中，教师为了指导学生根据图像和表格提供的有关信息和数据建立函数模型，引导学生能够通过实例分析和感受函数的广泛应用，让学生体验成功解决问题的喜悦，利用信息技术制作了主题为“函数模型的应用实例”的微课，并依托微课构建翻转课堂.在翻转课堂设计中，教师首先将微课利用网络平台分享给学生，要求学生观看视频，并结合“一辆汽车在某段路程中的行驶速率与时间的关系”的实际案例，思考、探索函数问题;在学生完成课前自主学习后，教师通过在线交流，帮助学生答疑解惑，促使学生利用从局部到整体、从特殊到一般的思想分析问题，从而化解难点，教会学生分析实际问题的方法.在课堂上，教师结合微课内容进行深入解析，并促使学生开展互动交流;在课堂互动中，教师设计问题，促使学生理解分段函数的应用意义及分段函数中定义域的划分.通过课堂互动设计，教师引导学生体会建立分段函数模型的思维过程，培养学生读图、识图、解图、画图的能力，渗透数形结合、分类整合的数学思想，进而实现对知识的消化吸收，完成学习任务.

通过上述翻转课堂的案例，教师利用微课调转了课上与课下的关系，将课下作为学生自主学习的空间，将课上作为完成知识消化吸收的场所，如此调转不仅充分体现了信息技术的应用优势，更提升了课堂教学效率.

（三）利用学习任务驱动，促使学生自主学习

在高中数学传统课堂模式中，教师通常根据课程目标要求，设计灌输讲解方式，促使学生被动参与到课堂中来.在信息技术应用背景下，教师应利用技术优势，打破课堂教学在时间与空间上的局限，设计自主探究任务，驱动学生课下自主查找信息，收集资料，探究解决方案，以促进学生的自主发展.

例如，在“空间几何体的表面积和体积”的课堂教学设计中，教师将学习探究的主动权交给学生，并通过设计任务驱动学生开展自主学习.具体来讲：首先，教师根据空间几何体的表面积和体积的课程重点为学生布置任务，要求学生结合实际思考正棱柱、正三棱锥和正三棱台的侧面展开图由哪些平面图形构成，分析归纳其表面积的计算公式等问题;然后，学生根据任务要求收集资料，在这一过程中学生可以通过网络等渠道自主获取资料，也可以利用教师推送的微课进行探究，整合自主学习结果;最后，教师利用信息化课程资源进行检验与考核，并针对学生的任务探究情况进行点评，以完善学生的自主探究过程，推进数学课程目标的有效落实.

（四）借助信息技术，优化数学教学评价

相较于传统课堂评价而言，信息技术在高中数学课堂中的应用使得教学过程中教与学的互动与反馈更加便捷，能够让教师更加精准地定位学生的学习情况，学生也能够及时接收教学评价要求，实现对数学知识的有效建构.在信息化课堂上，教师应加强对课堂教学中最基本、最能够反馈学生主体学习情况的评价指标的设计，从传统课堂教学中延续评价维度，根据教学目标、教学内容、教学过程、教学方法、教学效果等确定考察指标，并将评价潜移默化地融入学生的课前自主学习以及课堂消化吸收之中，实现课前学习与课堂学习的有效衔接.例如，在正弦函数的教学指导中，教师借助几何画板创设情境，引发学生的认知冲突，并激励学生在反复尝试、纠错、完善中逐渐掌握“五点法”作图技能;教师根据学生的学习过程进行分析，并利用y=sin x，y=sin（1+x），y=1+sin x等不同的图形绘制检验学生的掌握情况，获得学生的学习反馈，为学生提供更加具有针对性的指导.此外，教师还应注重对信息技术与数学课堂整合情况的评价，并结合学生的参与、交往、思维、情绪和发展等情况设计评价指标.例如，在椭圆相关知识的教学中，教师设计合作探究环节，小组之间利用信息技术进行互动交流的情况则是评价技术整合效果的重要指标.这样教师才能够从更加宏观的角度评价信息技术在数学课堂的多元化应用，从而不断推进高中数学课堂信息化教学的不断优化.

三、反思与总结

信息技术在高中数学课堂中的多元化应用依然处于探索阶段.在这一过程中，我们自然能够看到信息技术所构建的智慧课堂与传统课堂相比较下的优势，并在不断实践中不断积累与完善理论与经验.但同时，其中存在的问题也成了一些教师继续展开信息化教学的困扰，尤其是在信息技术与数学学科融合中呈现出的低效问题，使得高中数学教师在技术改革中不断反思.例如，目前一些教师对于信息技术作为辅助教学的工具的“角色”缺乏正确认识，在利用信息技术引导学生自主学习、优化教学的过程中，忽视自身的主导地位，忽视师生之间、学生之间的情感沟通，导致课堂教学陷入机械、僵化的模式.再如，信息技术的过度应用使得学生在作图、计算中找到了可替代的工具，教师在课程讲解与习题设计中忽视了学生的动手操作，使得学生的实践能力发展受到限制.

结 语

总之，在高中数学课堂教学中，信息技术拥有广阔的应用空间.教师在教学实践中应深入分析信息技术的应用优势，并结合数学课程要求，基于学生自主发展的需要，设计多元化课堂教学模式，为高中数学信息化教学发展积累经验.此外，教师还应明确信息技术的应用对传统课堂带来的冲击，合理控制信息技术在课堂上的应用范围与应用频率，有效控制信息技术的负面影响，同时推进混合式教学模式的构建，实现信息技术的多元化应用.

【参考文献】

[1]师茂宏.信息技术在高中数学课堂教学中的应用[J].西部素质教育，2019（15）：146.

[2]張伟.高中数学课堂教学信息技术多元化应用的思考[J].学周刊，2019（23）：74.

[3]张宗堂.高中数学课堂教学信息技术多元化应用探析[J].中国教育技术装备，2017（17）：32-33.