关于信息技术融合高中数学教学提升学生数学素养的思考

翁爱兰

摘 要：相较于初中数学，高中阶段的数学学习在难度和内容方面都有了明显变化，再加上数学学科本身的特性，在步入高中后对学生的数学思维能力和逻辑推理能力具有更高的要求，这也让学生深感学习的难度与压力。在新课程改革背景下，越来越多的教学方法得到了推广，信息技术的融合成了课堂教学新的“机遇”，对此教师也需要积极转变教学理念，提高自身的信息素养，以信息化的高中数学课堂教学来培养学生的学科核心素养，以灵活多样的教学方法提高学生的学习效率与效果，帮助学生更好地发展自我。信息技术的应用是现代教育发展的主要趋向，而教师作为教育的践行者，更要积极探索教学方法与策略，本文主要围绕高中数学教学展开论述，探讨了信息技术融合下高中数学培养学生核心素养的有关策略。

关键词：信息技术;高中数学教学;学科核心素养

引言：对于很多学生来说，高中阶段的数学学习不仅难度较高，而且学习过程枯燥乏味，导致很多学生对数学失去了兴趣，数学学习本身也存在很多局限。在素质教育背景下，教师有必要关注学生数学能力素养的培养，让学生的数学能力跟上学习进度，同时采用灵活多样的教学方法让学生对数学学习产生兴趣，在信心与兴趣兼具的条件下，学生才能真正实现高效学习。信息技术便提供了很好的辅助作用，让数学学习变得更加直观且有趣，信息技术的应用也为教师拓展了课堂教学空间，让教师有条件去应用或创造更新的教学方法来强化教学效果，这也更有利于学生数学学科核心素养的培养，对学生今后的学习与发展来说具有关键作用。

一、激发学生兴趣，提高学生求知欲

对于高中学生来说，灵活的思维能力是学好数学的关键，而对数学学习产生兴趣也是激发学生学习动力的关键路径。在高中数学课堂教学中，很多知识对于学生来说晦涩难懂，学习难度较大，教师可以运用现代信息技术，在简化知识学习难度的同时让课堂教学过程变得更加灵活有趣，吸引学生的兴趣，也激发学生的求知欲。如在教学“函数的单调性”知识点时，教师便可以利用多媒体设备为学生展示某一地区某一天的气温温度变化图，以时间和温度为引导条件帮助学生快速了解函数的单调性知识点。利用学生身边的事物作为案例来讲解，可以有效提高学生的学习动力，让学生对学习产生兴趣与好奇心，为学科核心素养的培养奠定良好的基础。

此外，多媒体的动态化演示功能也是最主要的优势之一，许多知识点都可以通过直观的动态演示来实现知识难度的化简，在教学《圆锥曲线》时，教师便可以围绕信息技术辅助课堂而设计教学过程，通过灵活的方式方法引入新课→引导学生探索新知→巩固新知形成技能→反思归纳。

（一）灵活引入新课

问题：设圆锥面的母线和轴形成的角为，界面和轴形成的角为α。那么在、0≤α<θ、α=0的条件下，截线分别为什么曲线？

谈过该题先让学生想一想、猜一猜，再在小组之中一同谈一谈自己的想法。教师可以通过多媒体课件为学生展示平面截圆锥平面的全过程，很多学生对圆锥曲线的形成背景仍然不够了解，仅凭教师的语言描述也很难全部参透，而多媒体课件的演示功能则很好地解决了这一问题，让学生在直观观察中了解到更多的数学知识点和规律。

（二）引导学生探索新知

在为学生展示平面截圆锥平面过程后，便可以引导学生“椭圆、抛物线、双曲线的第一定义分别是什么？”让学生调动现有知识点进行三种曲线知识点的比对与思考，在教师的引导下总结出圆锥曲线的第一定义。之后便可以引导学生利用圆锥曲线的第一定义来解决一些简单的问题，如：

1.一动圆过点A（-4，0），同时和定圆B（x-4）2+y2=16相切，那么动圆的圆心轨迹为;

2.已知两个圆，圆1“（x-4）2+y2=169”，圆2 “（x+4）2+y2=9”动圆P和圆1内切，和圆2外切，那么圆心P的轨迹为;

（三）巩固新知，形成技能

在这一环节中，继续深入圆锥曲线知识深度，为学生提出探究性的数学问题，如例题：

已知圆柱的底面半径为4，和圆柱底面呈30°的平面截圆柱得出一个椭圆，建立一个平面直角坐标系，求椭圆的标准方程与离心率。

通过实际问题的设计，让学生从课本学习转移到生活问题的解答，让学生体会圆锥曲线知识点在生活中的运用，进一步培养学生的知识应用意识及能力。

（四）反思归纳

在《圆锥曲线》一课教学中，反思归纳需要注重概念与方法两个层面，很多学生都可能出现太过看重概念总结而忽略方法的现象，方法的总结也需要教师的引导帮助，让学生形成良好的数学学习习惯[1]。

二、信息技术辅助下，教学方法的创新

教育信息化是当下教育事业改革与发展的关键方向，而教育信息化的实现离不开信息技术的运用，信息技术经历了多年的发展其功能性已经较为成熟且具有明显的多样化特征，在这一条件下，教师能够应用的信息技术手段也变得更加多元化，在信息技术的辅助下創新出了越来越多的教学方法。教师需要全面掌握信息化的教学手段，提高自身的信息素养，结合教学内容和教学目标合理选择信息技术手段，这就成了教育信息化背景下高中数学教师所需要具备的一项关键能力。目前很多数学教师普遍应用多媒体课件的方式为学生直观展现数学知识点，实现数学知识点的简化与具象化，这虽然能够起到非常好的教学成效，但对于高中数学教学来说仅凭这一种信息化的手段仍然不够，教师还需要灵活运用信息技术开发更多的教学方法。如在教学《空间几何体》时，教师需要借助多媒体技术的形象化和直观化等特征实现知识点的进一步转化，为了帮助学生进一步掌握空间几何体的三视图和直观图，可以在课堂教学期间运用三维设计软件开展教学，三维设计软件的运用能够对基本的空间几何体以及多种复杂的组合空间几何体进行数字化建模，运用软件地试图变换等功能让学生从多个角度来了解空间几何体，在加深学生对空间几何体知识点理解的同时也培养学生的数学建模素养[2]。

三、借助信息技术，提高数学课堂的互动性

在素质教育背景下，核心素养与生本理念成了教学改革的“关键词”，而这两项其实也是相互促进的关系，生本理念的践行更有助于学生核心素养的培养，而信息技术的运用则为两者的落实提供了更为有利的条件。教师需要明确自身引导者的角色定位，而课堂引导工作的具体开展则离不开与学生的互动和交流，这也引出了另一个概念——启发式教学。启发式教学便是以引导和启发的形式提高学生的数学思维能力，通过灵活多样的启发方法来实现学科核心素养的培养，这一过程也是生本理念的体现。在教学“平面和直线垂直”有关知识点时，教师便可以借助信息技术实现启发式教学，可以利用交互式电子白板或多媒体视频等方式，将图片实例与简线描述结合，如阳光照射下旗杆影子长度以及行进轨迹的分析，让学生通过直线与影子之间的关系，代入到平面与直线垂直概念之中，期间教师可以通过互动方法在课题引入环节和讨论环节等引导学生的思考方向，在互动中完成课时教学，有效提高课堂教学质量。

四、利用信息技术，创设问题情境

高中阶段的数学知识更加抽象难懂，若教师过于关注数学符号的叙述讲解，那么学生对于数学的兴趣则无法进行有效培养，对此教师便需要通过问题情境等方法将学生的学习与情境结合，让学生在探索情境过程中实现高效学习，生活化的问题情境更有利于学生接受和理解。如在教学函数知识点中函数“”图像时，可以运用Z+Z超级画板来制作课件，经过观察分析简谐运动中弹簧振子与单摆运动对平衡位置位移y和时间x之间的关系，例如图1与图2。

经过课件演示弹簧振子与单摆运动过程，之后便可以提出以下问题：

1.弹簧振子和单摆在运动期间产生了什么样的曲线？

2.为何会产生与正弦曲线类似的图形呢？

3.产生的曲线对应的函数和正弦函数y=sinx有什么区别？

其中问题一和问题而可以引导学生自主思考，问题三则可以组织学生小组合作讨论。让学生观察弹簧振子和单摆运动全过程，在教师的引导之下得出弹簧振子与单摆运动所得出的曲线在振幅、周期、相位等方面和正弦函数图像不同，引出函数，并且A、ω、φ都是常数，这一数学模型有助于学生快速找出函数的规律，最后教師还可以继续提问“这三个方面都可能会出现哪种变化？”让学生自由讨论。通过超级画板的运用为学生建立有趣的问题情境，不仅激发了学生的学习兴趣，同时也培养了学生的逻辑推理能力和直观想象能力[3]。

五、运用信息技术，化抽象为具象

高中数学教学与现代信息技术的有机结合，能够将教学模式变得更加多元化，将原本抽象的文字和概念知识变得更加生动具体，化抽象为具象，进一步提高了学生的知识理解深度，提高课堂教学质量。在教学《集合》时，由于集合本身属于一种较为抽象的概念知识，同时学生还需要明确集合的关系。为进一步提高课堂教学效果，帮助学生更好地理解集合概念知识点，教师可以运用信息技术来帮助学生将抽象的知识转变为具象。如利用多媒体课件画出两个命名为A与B的圆圈来表示两个集合，如A集合包括1、3、5、7、9五个数字，B集合包含6、7、8、9、10五个数字，之后通过多媒体视频的动态演示功能，将两个圆圈逐渐拉近，使其相互重合一部分其中的7、9两个数字包含在了重合部位之中，便代表了交集，让学生产生一个模糊的概念，也就是两个集合重合的部分便是交集。利用信息技术的功能，教师可以采用生动具体的图形演示将知识点展现在学生面前，不仅帮助学生全面掌握集合知识和集合的关系，同时也让学生在具象化的图形演示过程中去探索发现，了解其中的数学规律[4]。

结束语

在教育信息化背景下，高中数学教学需要不断探索现代信息技术的应用路径，从教学理念到教学方法等各个方面全面贯彻新课改理念，培养出新型人才，这也是广大教育工作者需要共同努力的目标。

参考文献

[1]贺林.基于信息技术的高中数学核心素养教学探究[J].科学咨询（教育科研），2019（07）：79.

[2]颜春.“信息技术+数学核心素养”下的高中数学函数教学[J].现代信息科技，2019，3（13）：129-131.

[3]张博.教育信息化背景下高中数学课堂中学科核心素养的落实[J].学周刊，2020（12）：94-95.

[4]王雨清、吴立宝、郭衎.新世纪以来信息技术与高中数学融合的进展与趋势[J].天津师范大学学报（基础教育版），2020，21（03）：13-18.

本文系福州市信息技术研究课题《高中数学“一师一优课，一课一名师”2018年度部级优课案例研究》（FZDJ2019B19）的研究成果