多媒体助力中职数学教学数字化转型实践探究

摘要：随着科技的发展和教学改革的不断深入，多媒体技术在当前中职教学中的运用越来越广泛，教师借助多媒体创新了教学方式的同时，激发了学生对数学知识的求知欲和探索欲，极大程度地提高了数学学习的效率。所以，本文对多媒体技术进行简要概述，并从几个不同角度探究现代多媒体技术在中职数学教学实践中的具体应用。

关键词：多媒体技术；中职数学；实践探究

党的二十大报告提出，推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。大数据时代，数字化是教育转型发展的基本要求，也是推动学习型大国建设的重要途径。多媒体技术是教育数字化的重要载体，它的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响，为中职数学课堂也为数字化教育的转型带来了勃勃生机。那么，在中职数学的课堂上，具体如何将多媒体运用到教学中呢？下面，笔者结合中职数学教学实践，从五大方面来谈一谈心得体会。

一、运用多媒体创设情境，激发学生学习兴趣

国家教育部颁布了新的《中等职业学校数学课程标准》，其中课程内容要求与学生数学基础相适应，注重代数、几何的主要内容，强调专业课内容与生活实践相结合，增强可读性与趣味性，突出低起点、可接受、重实践的原则，让数学学习水平在不同层次的学生都能得到不同提高［1］。新课程标准倡导实行信息技术与课程内容的整合，结合社会生活中广泛应用的实际问题，开展探究性学习活动，以激发学生学习数学的兴趣，利用多媒体创设自然而生动的教学情境能极大激发学生的学习兴趣。教学情境的创设是指构建有利于学生对所学内容的主题意义进行理解的情境，是教学设计中的一个重要环节，是一个很宽泛的概念［2］。多媒体是课堂教学信息的重要载体，是传输文字信息的主要工具。运用多媒体创设的情境尽可能地接近真实，真实而熟悉的情境能使学生回归自然，激发中职生的学习兴趣，提高课堂学习效率。

在人教版职业教育规划教材中，是由现实生活中的具体例子引出椭圆，给出的样例是静态的山东增值税专用发票的图片。原教材是通过画板和细绳演示画椭圆的过程，在图形确定的基础上给出椭圆的定义。笔者欲在原教材的基础上通过GeoGebra软件技术对“椭圆的标准方程”内容进行改编设计，改变原教材中的生活情境，添加GeoGebra的元素，结合2020年11月24日嫦娥五号探测器成功发射的运行轨迹，在该技术软件下创设嫦娥五号探测器椭圆形环月运行轨迹，学生在观察到探测器的运行轨迹后，深深感受到了我国科技的先进水平，并意识到了学习数学基础知识的重要性。将原教材中的利用工具画椭圆过程改编成利用GeoGebra软件绘制图形，学生可以通过GeoGebra软件按照步骤模拟绘制椭圆的图形，借助多媒体软件的动态性，探索椭圆轨迹的形成过程，将视觉表征与言语表征相结合，降低了认知负荷，轻松掌握了椭圆的定义。

例如在学习等差数列的概念知识时，笔者借助多媒体播放“福建舰”下水和“歼15”战斗机起飞的短视频。“福建舰”采用的是电磁弹射，“歼15”战斗机是从初速度50节开始以15节/s2加速，让学生思考它在前8秒内每秒末的速度，并向学生介绍随着中国第三艘航空母舰“福建舰”下水，标志着中国成为世界排名第二的航母大国，利用多媒体展示祖国的前沿科技，无形中培养了学生的民族自豪感。挖掘这些前沿科技与数学基础知识的联系，并将二者结合起来，极大程度上激发起学生对本节课学习的兴趣。在教学等比数列通项公式的内容时，运用PowerPoint视频展示“对折白纸的实验”，并让学生跟着视频亲自动手实验，随着将白纸对折次数的增加，白纸逐渐变厚，这时教师可引导学生分小组展开讨论将纸对折10次之后纸张的厚度。借助多媒体折纸实验，教师抛出问题后，学生对这一问题产生了极大兴趣，教师借机引导学生分小组展开探究，学生正是在这样浓厚兴趣的引导下，去积极探索这节课的知识。在教学空间几何体的体积内容时，用多媒体动态演示用一摞光盘盒组成的圆柱，学生可以观察到无论形状如何改变，光盘组成的圆柱的体积终究不变。这样，通过借助多媒体让看似抽象的“祖暅原理”形象地展现在学生面前，学生在认识了“祖暅原理”的基础上，根据已有的知识顺利推导出了几何体的体积公式。

二、运用多媒体多元表征，强化学习效果

表征是指信息在心理活动中的表达和记录方式［3］。在我们实际的数学教学中，代数和图形是常见的两种表征方法，即数形结合的数学思想。很多数学概念、定义等知识点都比较抽象，传统的教学手段已经不能很好地满足学生们的学习需求，此时借助多媒体对知识进行“形”的表征，学生更容易理解与学习新知识。根据实验心理学家赤瑞特拉的人类获取信息来源的心理实验，人类通过视觉和听觉这两种感官获取到的信息就高达94%。这个实验表明，在我们的数学教学中，注重知识从抽象到形象的转换，引导学生从多个感官去认识数学、感受数学，进而爱上数学，而数学教学中多媒体的运用极大地满足了多元表征的学习需求。

例如在学习简单几何体的三视图时，运用几何画板动态演示三视图的形成及投影规律，引导学生仔细观察动画演示并能够主动借助几何画板亲自操作，切实体会三视图的形成及投影规律。学生通过运用多媒体进行实践操作，将抽象的理论与具体实践相结合，加深了对三视图的理解，从而突破本节课的学习难点。函数是中职数学的一项重要难点内容，具有鲜明的特点，利用传统的数学教学较难解决这块内容的难点，笔者尝试在教学中利用多媒体辅助技术进行突破，充分利用实用性较强的教学软件，比如几何画板、Excel、GeoGebra等实用性较强的数学作图软件，让学生切实感受和体验知识的发现过程，从而获得概念、理解概念。例如在讲三角函数图像内容时，平移变换和伸缩变换一直是学习的难点，笔者指导学生利用几何画板通过对参数φ、ω和A赋不同的值，作出不同的三角函数图像，感受ω、φ和A在图像变换中所起的作用，探究函数的变化规律。借助多媒体软件，学生可以方便取不同的参数值不断观察函数图像，经过反复对比和研究很容易得出结论。借助多媒体作图比传统的尺规作图更加高效、精确，较容易解决本节课的难点。在学习对数函数的性质时，用Excel软件作出对数函数f（x）=log2x及g（x）=log12x的图像，让学生观察两个函数的图像特征并分析其单调性，然后在GeoGebra软件中，输入f（x）=log（a，x），得到函数f（x）=logax的图像。笔者演示拖动a，让学生观察随着底数a的变化，函数图像是如何变化的，引导学生在“变化”中找到一些“不变”的性质。在研究指数函数y=ax与对数函数y=logax的关系时，在GeoGebra中创建滑动条，改变和控制底数的取值，追踪图像的变化，学生从“形”的角度更加易于理解二者的关系，从而突破了本节课学习的难点。

三、多媒体动态演示，助力理解和探究

在传统的解析几何授课中，教师和学生往往都需要比较机械地“写”和“画”，而解析几何兼有符号语言和几何语言，正是因为这种特征，传统的教学方法就不够形象化了，学生理解起来较吃力。我们可以借助多媒体强大的信息处理和图像生成功能进行形象化的动态演示，采用GeoGebra、几何画板等软件来辅助教学，通过这种形象直观的演示，帮助学生直观感受各类圆锥曲线的生成过程，从而更好地理解这些圆锥曲线的定义。

在研究“椭圆x2a2+y2b2=1（a>b>0）的离心率”这一几何性质时，用GeoGebra动态展示在不同离心率e下椭圆的形状，学生通过观察不难看出，离心率e越接近于1，椭圆越扁；反之，离心率e越接近于0，椭圆的形状越接近于圆。这样通过借助多媒体动态展示几何图形椭圆的形状，学生很容易理解椭圆的离心率这一性质，并且对这一性质有了更加直观的感受。

在学习双曲线的标准方程时，笔者演示拉链的运动过程实验，一方面拉链的活动实验容易受到拉链长度的影响，而影响准确定义的得到；另一方面，受限于学生的想象力，他们大多数难以得到和理解双曲线的两支。这些原因导致大多数的学生观察教师演示后只能得到轨迹的大概，这时借助几何画板进行演示，几何画板能完整精确地展示拉链的运动过程。在探究双曲线的定义时，受限于中职学生抽象思维的欠缺，一些隐含条件比较难以挖掘出来，对特殊情形下的轨迹也较难以想象，借助多媒体形象地演示，教师引导学生通过三角形的几何性质加以分析理解，学生最终顺利地得到双曲线的定义，多媒体在这一探究过程中起到了重要的点拨作用。

四、运用多媒体建立数学模型，培养核心素养

数学建模本质是把实际问题转化为数学的图形、公式、符号，从而利用数学的规律和方法进行最优解的计算。创建一个数学模型，就必须充分运用观察与比较、抽象与归纳、分析与综合等基本的逻辑思维方式，最大限度地调动学生已掌握的数学信息，或把现实对象中蕴含的信息转换成另一种或多种数学对象的信息［4］。数学建模大部分问题比较抽象，借助多媒体视频或者图片可以进行形象的演示，把抽象的数学知识转变为具体、形象的图片或者视频，让学生直观感受数据之间的转换过程，以及问题中的逻辑关系。例如借助多媒体播放运动员自由式滑雪大跳台比赛，运动员用极高难度的动作，助滑速度可达到24m/s，学生在为运动员精彩的表现喝彩之余，也会注意到在运动员滑行的时候，呈现在大家面前的是一条优美的抛物线，引导学生以此为背景建立数学模型并试求出运动员离地的最大高度。通过播放该视频，一方面，让学生直观地看到运动员的运动轨迹，在教师的引导下比较容易建立数学模型，从而进行二次函数性质的探究；另一方面，通过真实生动的画面，也让学生深刻感受到了运动员日复一日地坚持和刻苦训练，以此也完成了学生思政教育的渗透，有助于学生核心素养的提升。例如，唐代诗人王维有句著名的诗“大漠孤烟直，长河落日圆”，我们借助多媒体把诗中描绘的美景设计成观赏性很强的视频，在整个观赏过程中学生被长河落日的浪漫美景深深吸引。此时，笔者引导学生根据对视频中所呈现美景的理解，特别是落日相对于海平面的位置变化，用已有的知识建立数学模型。然后我们可以操作几何画板软件转动直线，显示出与已知圆的各种动态的位置关系，学生通过观察圆心到直线的动态距离并与半径比较，较容易得出随着直线与圆的位置发生变化二者之间的大小关系。通过观看视频和借助几何画板，学生很快地建立了“直线与圆的位置关系”的数学模型，能够直观感受到了直线与圆的公共点个数与二者位置之间的联系，领悟到了圆心到直线的距离与半径之间的数量关系，因此可看出，借助多媒体手段可以较为轻松自然地引导学生用已有知识建模，学生的思维从不同层面得以提升，极大程度上培养了学生的建模能力。

五、运用多媒体资源共享，优化练习

依托多媒体强大的数据处理、代数运算、几何作图、音频、视频等功能，现代化的多媒体信息技术与中职数学课堂的融合能碰撞出奇妙的火花。教师可以借助多媒体，从网络搜集更多符合学生学习情况的练习内容，并且不需要板书或者下载打印，直接通过网络将不同层次的问题呈现给学生。问题可以循环播放，学生也可以反复练习。比如在讲集合这一节时，可以不局限于课本上的示例，通过多媒体展示不同的有趣的关于集合的例子，如中国四大发明的集合、四书五经的集合，适时适度对这些优秀的传统文化进行短视频展示，让学生在轻松活泼的气氛中，完成对知识点的学习，同时也达到了思政教育的目的。尤其是2022年覆盖全国的国家中小学智慧教育平台的成功上线，更加便捷高效地实现了师生学习资源的共享。智慧教育APP的课程教学板块更新了数理化习题资源库，陆续上线了约1.5万道习题，为学生们的自主练习提供了更多的选择。学生们可以选择需要的学段、册次、章节、目录节点、访问习题资源，还可通过应用中心的习题库直接查看全部习题。利用强大的习题库功能，教师可以选题、组卷和组织考试。对于已经确定组好的试卷，教师可以下载题目文档、题目和答案文档，其中的题目文档仅包含题目，可以供学生直接答题；题目和答案文档还包含正确答案、题目难易度和知识点等，用户可用智慧中小学的APP扫描每题的二维码，查看该题的完整解析视频。因此，借助多媒体强大丰富的功能、便捷的操作方法，真正能满足人人皆学、处处能学、时时可学的新时代学习要求。

结语

综上所述，借助多媒体技术，我们可以将教学和教育双管齐下，从而更好地将“求知”和“育人”并举，根据课堂实践，不断地思考并改进。笔者期待中职数学教育信息化的实践探索能够抛砖引玉，为本学科和其他学科教育数字化的转型实践带来些许启迪和思考。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.中等职业学校数学课程标准［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］涂荣豹，喻平.建构主义观下的数学教学论［J］.南京师大学报（社会科学版），2001（02）：7782.

［3］唐剑岚.数学多元表征学习及教学［M］.南京：南京师范大学出版社，2009.

［4］黄丽晶.多媒体在数学建模教学中的辅助作用［J］.宁德师专学报（自然科学版），2008，20（04）：428431.

作者简介：赵娜（1988—），女，汉族，山西忻州人，硕士，讲师，研究方向：数学教学策略及应用研究；王启防（1987—），男，汉族，硕士，讲师，研究方向：数学教学策略及应用研究。