教育数字化转型视域下的高中数学教学路径探索

摘 要：在教育数字化转型背景下，高中数学教育迎来全新的发展机遇，教育者可以通过运用先进的信息技术，对课程教学效果实现更精准的分析和评估，以促进教学内容与学习方式的创新。这种转型不仅能够为学生提供个性化学习路径，还能有效提升教学的互动性和趣味性，在激发学生学习兴趣的基础上提升学生核心素养。文章以教育数字化转型视域下的高中数学教学路径为主题展开探究，分析教育数字化转型对高中数学教学改革实施的意义，结合实践案例提出具体的实施路径，并从预习、导入、教学、拓展、评价五个方面展开详细探究，旨在探讨高中数学教学在教育数字化转型中的新路径，以期为适应未来教育需求提供切实可行的解决方案，推动高中数学教育质量的整体提升。

关键词：教育数字化；高中数学；教学路径

在数字化浪潮推动下，教育领域正在经历着前所未有的变革。《“十四五”数字经济发展规划》将教育数字化作为构建教育强国的核心内容，强调了教育体系与数字技术深度融合的重要性。高中教育作为培养学生综合素质的关键阶段，更需利用数字化手段加强课程教学改革，实现教学理念和教学方法的全面革新，以适应快速变化的社会需求和技术进步。在此背景下，课堂作为教育的核心，更应主动适应数字化的趋势，教育者应当结合教学实践深度研究如何将先进的数字化技术融入课堂教学的各个方面。因此，深入探索和理解数字化转型下高中数学教学路径是实现课程改革的重要途径，能够持续提升数学课程教育质量，促进学生核心素养的发展。

一、教育数字化转型对高中数学教学改革实施的意义

信息化技术的快速发展，不断推动我国教育信息化的发展，如今已从1.0时代成功过渡到2.0时代，开启了教育数字化转型的新篇章。教育数字化转型代表了教育领域一场全面而深刻的变革，涵盖了教育体系、教育方法及教育资源等各个方面的全面数字化升级，其主要目标是充分利用信息技术和数字工具，显著提高教育的质量、效率和覆盖度，以适应不断增长和变化的教育需求[1]。教育数字化转型的推进，不仅是技术的应用，更是对教育理念和实践的一次重大革新，对于高中数学教学改革的实施具有重要意义。

（一）有利于凸显学生主体地位

在教育数字化转型的浪潮中，高中数学教学改革获得了新的动力和方向，这一转型对于高中数学教学的意义深远，尤其是在凸显学生的主体地位方面表现尤为突出[2]。一方面，数字化技术的应用极大地丰富了教学手段和形式，为学生提供了更多参与和探索的机会。通过互动式学习工具、在线教育平台和虚拟实验室等，学生可以根据个人的兴趣和需求，选择适合自己的学习路径，不仅增强学生的学习动力，也提高他们的参与度。例如：通过虚拟实验室进行数学问题的模拟解决，学生可以在探索中学习和实践，更加深入地理解数学概念和原理。另一方面，在教育数字化转型中，教师还可为学生提供多样化的教学资源和环境，学生被赋予更多的选择权和自主权，能够主动探索和构建知识体系，而不是被动接受知识，进一步强化学生的主体地位[3]。通过多媒体演示、互动式教学软件和模拟实验等手段，学生能够直观地理解和掌握抽象的数学概念，比如几何形状的变换、函数图像的演变等，直观性和互动性的展示方式可以极大提高学生的学习兴趣和效率。另外，在教育数字化转型过程中，教师还可以通过综合运用先进的教育技术和方法，根据学生的具体需求调整教学策略，为学生推荐适合其学习风格和能力水平的练习题和学习材料，学生也可以根据自己的实际情况选择最适合自己的学习路径和速度，极大增强教学的个性化和精准性。

（二）有利于提升学生核心素养

教育数字化转型对于提升高中学生的数学核心素养具有极为重要的意义，教育者可以通过多方面的技术应用，有效促进学生数学能力的全面发展。一方面，数字化教育工具和平台能够加强学生对数学抽象概念的理解和逻辑推理能力的锻炼。通过交互式软件和在线模拟，学生可以直观地观察数学概念如何在不同条件下变化，例如利用图形计算器和动态几何软件来探索几何问题，不仅可以帮助学生形成直观的数学想象，同时还可强化他们的逻辑推理过程，使抽象的数学理论变得具体和可视，更易于学生理解和掌握[4]。另一方面，在教育数字化转型中，教师可以通过大数据分析和数学建模工具，增强学生的数据处理能力和建模技能。在处理真实世界的数据时，学生能使用这些工具进行数据的收集、分析和解释，从而在实际应用中提升其数学运算能力。例如：通过软件进行统计分析和预测模型的构建，学生不仅能够掌握数学知识，还能学会如何将这些知识应用于解决现实问题[5]。由此可见，在教育数字化转型过程中，教师可以为学生提供一个更加丰富多彩的学习环境，学生可以在数字化学习平台上得到综合锻炼，不断丰富学生学习体验，促进数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析核心素养的同步发展。

二、教育数字化转型视域下高中数学教学的具体路径

（一）预习：利用微课视频，培养自学能力

在教育数字化转型的推动下，高中数学教学正在经历从传统课堂教学向线上自学与线下教学相结合的模式转变。这种新的教学模式强调了数字化技术的应用，教育者可以将学习活动从传统的教室环境扩展到虚拟和线上平台。具体来说，教育者可以利用数字化平台获取丰富的教学资源，并基于即将讲授的教学内容预先制作相关的微课视频，不仅可以涵盖基础知识和核心概念，同时还能包括解题示例和概念应用等内容，学生可以通过在线平台随时访问这些教学视频，结合自己的实际情况开展自主学习，实现自学能力的培养。通过这种方式，学生可以根据自己的学习进度和兴趣自由选择学习时间和内容，在课前就已对新知识形成一定的了解和准备，为课堂上的深度学习奠定基础。

以人教A版（2019）高中数学必修第二册中的《复数》单元为例，教师可以创建一系列微课视频，详细介绍复数的定义、性质、运算规则及其在复平面上的表示方法。在这些视频中，教师不仅讲解理论，还可能介绍包括复数的加减乘除运算的步骤解析和复平面的绘制技巧等内容。学生在课前通过观看视频，初步掌握复数的基本操作和理解复数的几何意义，从而在理解上建立初步的框架。同时，教师还可以在视频中引入一些常见问题或易错点，引导学生注意这些问题，预先思考可能的解决方案。通过自主预习活动，学生在进入课堂之前已经对复数有了基本的理解和应用能力，课堂时间可以更多地用于深入讨论、解决具体疑难问题和进行数学思维的训练，进而在课堂上实现更有效的互动学习，一起探讨复数的深层次问题，提高学习效率。

（二）导入：创设生动情境，激发学习兴趣

为提高课程教学效率，在教育数字化转型背景下，教师可以在课程导入阶段利用数字技术创设生动的学习情境，以此激发学生对数学的兴趣。首先，教师可以通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，将抽象的数学概念具象化，从而把具体的数学问题设置在学生熟悉或吸引人的环境中。例如：利用AR技术将数学图形与现实环境结合，创建三维的、互动的学习体验。同时，教师还可以通过模拟软件或数学游戏，将数学问题融入游戏情境，让学生在解决问题的同时体验乐趣，从而自然而然地吸引学生参与到学习活动中。

以人教A版（2019）高中数学必修第二册中“立体图形的直观图”的教学为例。一方面，教师可以使用AR技术在智慧教室设备上展示立体图形的各种投影，学生可以通过智慧设备观看和操作这些立体图形，比如：在虚拟环境中旋转、缩放和拆解图形，从而观察图形的不同视角和属性。通过这种方式，学生不仅能够直观地理解立体图形的几何特性，还能够实际操作和测量，加深对形状和空间关系的理解。另一方面，教师还可以在课程导入时设计一系列与日常生活相关的问题或挑战，引导学生在探索立体图形的过程中，思考如何将这些图形应用到实际问题中，比如：建筑设计、工程建模等。通过这种互动和沉浸式的学习环境，学生能够在探索和实践中学习数学，抽象的数学知识变得更加具体和易于理解，不仅提升数学学习的趣味性，还增强学生对数学概念的理解和应用能力。

（三）教学：设计交互活动，促进知识体验

在课堂教学实施过程中，为进一步强化学生的学习体验感，教师还可利用数字化技术设计丰富的交互活动，以促进学生的知识体验。为此，教师可以利用互动式白板、触摸屏等设备等，即时展示数学问题和解题步骤，学生可以直接参与解题过程，且可上台绘制图形或演示解题方法。同时，教师还可以运用在线互动工具，比如：课堂投票、实时问答及小组讨论等，引导学生通过智能设备参与，积极回答问题和分享观点，增加学生之间的互动和协作。

以人教A版（2019）高中数学必修第二册中“平面向量的运算”为例，数字化教学活动可从以下几方面着手。首先，教师在互动式白板上绘制一个坐标系，然后引入向量加法的基本概念。其次，教师可以提出一个具体的向量加法问题，比如：计算向量（2，3）和向量（-1，4）的和。学生上台，在互动白板上操作，使用触摸屏设备直观展示两个向量的加法过程，通过拖动向量A和向量B直观看到向量相加后的结果。在这个过程中，教师可以引导学生探讨向量加法的几何意义和应用，让学生通过实际操作来深入理解向量运算的法则。通过这种方式，学生不仅能够在互动中实际操作和验证数学理论，还能够加深对向量概念及其运算规则的理解，通过实践活动体验和掌握数学

知识。

（四）拓展：补充丰富材料，拓宽学习视野

课后拓展学习是提高学生学习效果的重要步骤。在教育数字化转型的背景下，教师可以利用网络和技术资源不断丰富学生的学习内容，在个性化资料的学习中拓宽学习视野。为此，教师可以通过智慧课堂的网络功能，连接广泛的在线资源库，从而为学生提供包括数学课程扩展内容、高难度挑战题目和数学竞赛资料等丰富的教育资源。专题学习完成后，学生可在课堂之外自主学习，深入探索他们感兴趣的数学领域，不断扩展自己的数学知识。

以人教A版（2019）高中数学必修第二册中“随机抽样”这一主题为例，教师可以利用智慧课堂的资源搜索功能，指导学生查找和学习随机抽样在不同领域，如统计学、市场调查和科学研究中的实际应用案例。具体实施中，教师可以设计一个具体的项目，例如：区域性市场调查，让学生分组进行。在这个项目中，学生需要共同设计调查问卷，选择合适的样本，收集和分析数据。实践中，学生可以通过智慧课堂平台与其他学校的学生合作，分享数据和研究结果，这种实践不仅使他们能够实际应用随机抽样的理论知识，还能促进他们的协作和交流，在实践中深化对随机抽样理论的理解，体验该知识点在现实世界中的应用。

（五）评价：重视数据分析，实现精准评测

在教育数字化转型过程中，高中数学教学的评价环节需要充分利用数据分析工具，以实现对学生学习成效的精准评测。首先，教师应通过智慧评测系统，实时收集和分析学生在课堂上的各种表现数据，如：答题正确率、参与度和互动记录，从而获取学生学习状态的详细信息，了解每个学生的学习水平和需求。其次，教师应基于这些数据，为不同学生制订个性化的学习计划，并根据其实际情况提供针对性的指导和帮助，使教学活动更具针对性，且可根据不同学生的具体情况调整教学策略和内容。

以人教A版（2019）高中数学必修第二册中的“向量的运算”这一知识点为例，教师可以利用智慧课堂的功能收集学生在此单元的答题数据，包括在线练习和测验的结果，解题速度，以及课堂互动的活跃度。教师通过数据分析工具对这些数据进行深入分析，识别学生在向量加法、减法、数量积和向量积等不同运算中的掌握程度。例如：如果数据显示一部分学生在向量减法的题目中错误率较高，教师可以进一步提供针对性的辅导材料，如：视频讲解、额外的练习题和一对一的辅导会话，帮助学生克服困难。通过这种方式，教师不仅能够精确地评估学生的学习效果，还能及时调整教学内容，确保每个学生都能在数学学习上取得进步。

结束语

综上所述，随着教育数字化转型在教育领域的逐渐深入，各种交互式学习工具和在线资源得到广泛应用，为高中数学教育开辟了更丰富的教学途径，不仅增强教学效果，还可实现教学个性化，在凸显学生主体地位的同时满足学生个性学习需求，全面提升学生的参与感和理解力，实现数学核心素养的培育。鉴于此，为进一步促进高中数学教育改革的实施，教育者应当重视数字化技术的应用，全面分析数字化教育环境下的教学挑战与机遇，能从预习、导入、教学、拓展和评价五个方面展开深度研究和实践，结合一线教学特点提出有效的教学策略，不断促进传统教学模式的创新与变革，促进学生数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析核心素养的同步发展。

参考文献

[1]朱延林.数字化背景下的数学教学变革与创新[J].河南教育（基教版），2024（3）：54-56.

[2]沈俊峰.教育数字化转型下的高中数学智慧课堂构建研究[J].试题与研究，2024（5）：81-83.

[3]王艳玲.数字化时代的高中数学课堂创新[J].高考，2024（4）：58-60.

[4]吴国连，张雪雪，张丽敏.智慧课堂助力高中数学课程教学[J].学园，2023，16（25）：34-37.

[5]诸葛文华.高中数学教师数字化教学能力提升路径[J].中国教师，2023（6）：92-94.