数字化工具在高中数学教学中的应用分析

【摘要】现如今，我们已经迈进了数字化时代，数字技术的出现使得我们生活方式发生了改变，并且这种变革在教育领域中也得到了展现.数字化时代下高中数学课堂教学从传统教师单一课堂讲解、学生死记硬背的模式中走了出来，更注重培养学生独立学习的能力，实现学生创新思维发展.本文针对高中数学教学中数字化工具运用的内容进行探索与分析.

【关键词】信息技术；高中数学；课堂教学

伴随数字技术的飞速发展，高中数学教学中数字化工具得到了广泛运用，它可以带来个性化学习环境，提供多元化学习资源，将丰富的教学内容为教师提供出来，学生的学习机会变得更加多样.在进行数字化工具推广和应用中，对其基本应用效果进行科学评估，明确其在高中数学教学中所彰显的作用和基本影响，力争为构建高质量课堂做出帮助和指引.

1数字化工具简述

数字化工具即为利用数字技术提升工作效率与管理效能的软件或硬件设备.其主要包括项目管理软件、客户关系管理系统（CRM）、企业资源规划（ERP）系统、数据分析平台、云计算服务、人工智能应用等.实现自动化繁琐的流程、优化决策过程、增强团队协作、提高生产力，并通过数据驱动洞察指导业务战略.数字化工具的普及是现代社会转型与适应快速变化市场环境的关键因素，不仅改变了内部的运作方式，还重塑了与客户、供应商以及合作伙伴之间的互动模式.通过这些工具，更灵活地应对市场变化，快速响应外部需求，从而在竞争激烈的竞争中保持领先地位[1].

2高中数学课堂中数字化工具应用意义

2.1有助于知识体系精准构建

高中数学中图形知识内容较多，传统课堂中只能静止地进行教学，这样学生理解起来会比较吃力，而通过融入数字化技术，使得整个图形教学变得更加灵动、高效，学生也可以更加动态、立体地理解数学知识内容，不再是静态平面地去感知.可视化那些抽象复杂的数学知识内容，建立起对数学的学习规律和概念，进而达到精准教学的目的[2].

例如在对“参数方程”内容教学中，为引导学生充分理解椭圆方程的相关内容，明确所涉及的基本参数，教师通过几何画板进行参数变化的演示.

又如，对“二次函数”讲解中，为将a，b，c参数图象形状的改变情况进行清晰展示，可通过Geogebra软件进行a，b，c变化范围的滑动设置，通过滑动条明确基本的变化情况，进而探究二次函数图象是如何受a，b，c三个条件所影响的[3].

2.2强化数学审美与运用能力

数学知识非常精妙，那些奇异的知识内容、统一的特点.对称简洁的魅力，是很多学者探究数学知识奥秘的主要动力.若是可以在高中数学中巧妙、恰当地融入多媒体技术，就可以精准呈现于学生面前，使课堂感染力充分彰显，给学生以不同的学习感受，调动其求知欲望，以更加饱满的热情去探索生活中的数学知识奥秘，达到学以致用的目的.其中Geogebra软件在教学中的动态运用，实现同几何、微积分、代数的高度整合，达到可视化教学的目的.该软件可进行标准曲线的绘制，给学生带来不同的学习体验，强化数学审美能力，感受数学魅力所在，实现育人和知识学习的双重提升[4].

2.3实现核心素养培养

通过数字化工具的运用，实现整个高中数学课堂教学的全面优化与提升.化复杂为简单、动静转化、化抽象为真实.通过数字化工具为学生直观呈现抽象的复杂概念与定义，将原本难以理解的数学知识巧妙地呈现出来，实现学生抽象思维与直观思维核心素养的有效培养.数字化工具的应用，使得学生学习效率得到显著提升，有更多的空间和时间探索数学的推理逻辑和数学运算的奥秘.借助Excel表格内的折线图、散点和形状图等高效地完成数据统计，强化数据分析和探索能力，切实发挥数学建模中数学化工具所带来的价值.其中Photoshop，CAD、Matlab、Lingo语言是常用的数学建模软件，通过相关软件运用，学生能够快速捕捉有用的信息，有效攻克数学建模学习中的重难点问题，实现整个学习质量和效率的有效提升.

3高中数学教学中数字化工具应用方法

3.1运用动态演示工具

动态演示工具是数字化工具的重要分支，它具有可视化功能，能够交互性完成学习，给学生带来不一样的学习感受.其中Geogebra属于微积分、统计、代数，几何等方面资源综合性较强的动态学习软件，可以为学生提供直观的图形学习辅助，是探索数学知识奥秘的重要辅助工具.比如借助该软件进行二次函数图象的基本展示，并对其标准形式进行讲解.通过软件功能的发挥，实时进行二次项系数调整，明确图象开口的基本变化情况，掌握二次项系数同开口大小的关联性，并且可进行滑块的移动，引导学生明确图象顶点是怎样跟随常数项与线性项改变而改变的.在此期间，通过应用动态演示工具为学生直观呈现原本比较抽象、难以理解的数学概念，让学生更加充分地明确二次函数图象的基本特征，实现学生问题处理能力和探索精神的双重培养.互动式课堂中学生积极进行言语发表，调动课堂热度，实现学习动力和兴趣的有效提升.同时此方式下有效发散了学生批判性思维，学生对知识进行主动接受，而不再是被动学习，探索和运用能力得到显著强化与提升[5].

3.2运用个性化学习工具

Math Tailor属于云系统下的学习管理工具，基于算法分析学生的基本表现和学习行为，进而制定和提供个性化学习方案与资源.在初期应用该软件时，教师引导学生进行在线评估，明确学生基本技能情况和数学基础知识掌握程度.针对部分学生基础能力较差者，该软件可先从概念引导方面进行教学辅助，并循序渐进地进行复杂问题呈现和探究.通过互动元素和相关视觉元素的有效呈现，吸引学生目光，将其有效带到课堂中来，实现整个课堂高效有序开展.针对数学学习能力较强的学生，但是在概率或几何方面需要进行专项强化的学生，该软件可提供和设置挑战性和深度性学习内容，引导学生深入思索、强化处理问题道理.另外，该软件还有教师端的设定，为教师提供学生的基本学习情况、课堂中的数据表现和学习进度等[6].教师根据学生表现和进度进行教学方案的适时调整，明确学生在学习时的基本需求，并给予更多的额外支持和辅助，该软件的运用实现了学生学习体验的有效强化，学习质量和效率得到了显著提升[7].

3.3应用问题处理与实践工具

Math Real属于一种处理问题和实践性工具，其在高中数学课堂中的应用给学生带来了全新的学习体验.该软件是互联网技术下的产物，可为学生带来与生活密切相关的数学问题，并有效涵盖了高级微积分的知识内容，以多个步骤呈现数学问题，给予学生全新的学习体验和感受，挑战学习中的难点，鼓舞学生自主探索和实践.比如通过该软件的应用，可引导学生设计一个桥梁，从而辅助学习二次函数抛物线的相关内容.通过设计具体的项目目标，将一座实用而完美的桥梁设计出来，并确保该桥梁在安全和技术方面都符合要求.基于学生自身对二次函数知识的理解和掌握，将桥梁跨度和最佳弧度高等计算出来，进而确保整个桥梁的美观性与稳定性[8].教师通过该工具的虚拟性特征，为学生呈现类型多元化的桥梁，并且让学生探究和讨论设计这些桥梁的基本原理和主要运用的数学模型，之后再将学生划分成小组，在组内共同探索交流的设计方案.学生通过该软件的应用，切实发挥其工具性作用，并将抛物线绘制出来.对桥梁弧线形状进行精准模拟，并进行方程参数调整，通过观察所改变的参数形态，明确桥梁弧线形状.而且该软件可进行环境模拟，学生将桥梁模型方程输入后，软件会将三维模型自动生成出来，以应力角度测试桥梁模型，该过程深化了学生对二次方程的认识和理解，建立起对工程和数学学习的兴趣.软件的运用实现了知识同实际运用的有效联通，搭建了高质量的学习平台.学生在合作、互动中高效率完成学习，课堂参与度和兴趣得到有效强化与提升，加深了对数学概念的理解，强化了团队协作和自主创新能力的培养.

3.4运用反馈评估工具

高中数学教学中数字化工具的运用，需要对学生学习成果进行有效评估，了解学生在学习中存在的问题和不足.其中可以选择应用math feedback在线综合性评估软件.该软件集成了学习成果追踪、教学反馈、独立评分、在线测试等多种功能，可以及时准确地将学生学习成果和教师课堂教育效率反映出来.例如教师通过该软件在线测试学生有关“线性方程组”的学习成果，测试内容涵盖选择题与解答题，目的是掌握学生线性方程理解和运用能力，评估他们的学习表现，在规定时间内对学生进行在线测试.系统可快速完成独立评分，并给予精准反馈，不仅以总分形式显示所测试得到的结果，而且可以很好地指示出学生错误，明确错误原因，在学生对某一方程解答出现问题和错误时，系统会及时给予反馈，并给出指导意见[9].例如，学生对概念的理解误差、解题步骤偏差、计算错误等提供标准合理的解题方案，并将类似的习题为其陈列出来.为了确保整个反馈更具个性化，该软件可让教师对整个班级学生表现进行全盘观察，借助平台明确学生答题情况，掌握学生学习强项和弱点，在之后的教学中有针对性地调整教学内容，根据学生普遍呈现出的弱项加强练习和实践演示.同时，教师通过该软件可定期对学生完成跟踪测试和调查，明确学生基本学习进程，并进行教学方案的适时调整[10].

4结语

新时代下的高中数学教学领域，数字化工具的融入已经成为一种不可逆转的趋势.如智能教学软件、互动学习平台及在线评估系统，为教师、学生带来了前所未有的教学和学习体验.其使课堂变得生动、有趣，还极大提升了学生学习积极性与参与感.教师利用数字化工具设计更富有创意与针对性的课程内容，通过数据分析功能，教师实时跟踪学生学习进度，及时调整教学策略.教师需要在教学实践中不断探索和实践，找到技术与教学内容的最佳结合点.通过精心设计课程，合理制定教学方法，确保技术的使用能够真正服务于教学，而不是仅仅为了展示技术的优势.

参考文献：

[1]吴小妮.数字化背景下初中数学教学工作及策略优化探究[D].延安：延安大学，2023.

[2]操明刚，徐雪燕.中学数学微课教学在数字化背景下应用初探[J].中学数学研究（华南师范大学版），2023（10）：53+1-2.

[3]浦琴丹.数字化教学，让数学课堂更高效[J].考试周刊，2022（06）：86-89

[4]卢焱尧.网络环境下高中数学“问题—探究”型教学模式的理论与实践研究[D].昆明：云南师范大学，2005.

[5]滕雪梅.电子书包环境下的高一数学教学探究[D].济南：山东师范大学，2015.

[6]孙小梅.新时代西藏中学教育信息化建设路径研究：以拉萨市数学学科为视角[D].拉萨：西藏大学，2021.

[7]瞿芳.课堂因“你”而精彩——信息技术在高中数学教学中的运用.青少年日记（教育教学研究），2016（10）：59.

[8]赵唐俊.信息技术为高中数学的有效教学插上翅膀.青少年日记（教育教学研究），2016（11）：73.

[9]沈怡欣.信息技术在高中数学教学中的运用.青少年日记（教育教学研究），2016（12）：35.

[10]常其征.基于PBL+PAD理论的高中数学实验课教学模式探索——以一节数字化数学实验课为例[J].安徽教育科研.2024（08）：5-6+33.