信息化技术支持下的高中数学教学探究

摘 要：信息化技术在高中数学教学中具有重要意义，可以为高中数学课堂增添新生机.信息化技术通过其独特的优势，显著提升了学生的学习动力与积极性，为学生提供了一个更加便捷、直观的学习路径，它使得学生能更加便捷、直观地接触高中数学公式、数学概念、数学图形，有利于进一步提升学生的数学核心素养.

关键词：信息化技术；高中数学；虚拟实验

随着社会的不断发展，信息化技术逐渐应用在各行各业，也为教育领域的教学工作和人才培养提供了新支持.高中数学是一门包含众多抽象知识的重要课程，因此，学生在数学学习过程中普遍表现出学习动机不足的现象，他们倾向于将数学视为高难度学科，这一现象也显著制约了他们数学成绩的持续进步及数学核心素养的全面发展.［1］为应对此挑战，信息化技术展现出了其在教学领域的积极影响，它通过深度融合数学软件、虚拟实验、编程工具及数据分析等现代教学手段，促使高中数学课堂更加先进、高效.本文针对信息化技术支持下的高中数学教学策略进行探讨，希望对高中数学教学有所裨益.

1 结合数学软件，直观展示教学案例

对于信息化技术支持下的高中数学教学，数学软件属于重要资源，其中应用频率较高的数学绘图软件为GeoGebra，它在几何教学及降低代数知识理解难度方面展现出显著优势.除此之外，Desmos作为一种功能显著的在线数学工具，其可行性也较强，它绘制数学函数图象的功能有助于学生直观理解函数关系，促进其深度思考.对于数学建模及复杂数学问题的解决，Mathematica、Matlab等数学计算软件则扮演了重要角色.［2］高中数学教师需深刻认识到上述数学软件的作用，积极借助这些软件，将丰富的教学案例展现在学生眼前，激发学生对高中数学知识学习的积极性.

例如，在人教A版《普通高中教科书数学必修第二册》“复数的概念”教学中，教师需以虚拟实验软件为载体，促使学生借助实践思考什么是复数，从而对复数的特征有所了解.课前，教师应提前整理好复数在复平面上的表示方式；课中，教师通过虚拟实验软件展现在课堂上，并向学生抛出问题“当我们拖动了复数点的位置后，实数部分是否还和之前相同？相应地，虚数部分有无波动”，教师针对学生的回答进行纠正或补充，以此加强学生对复数知识点的理解.

此外，教师还可以运用数学绘图工具GeoGebra，设计面向高中生的实践活动，设置问题引导学生，“目前大家都掌握了复数的相关知识点，那么请尝试绘制复数在复平面上的图形，并基于图形谈一谈你的发现，说一说复数之间是否存在一定的联系”.绘制内容具体可涵盖复数的加法、减法、乘法和除法的图形表示，以此让学生直观感受到复数运算的几何意义，弥补传统运算理解的不足.同时，教师可以引入Mathematica、Matlab等高级数学软件，强化学生对复数运算特点与技巧的体验，通过软件验证运算结果，提升计算的准确性与自信心.此教学模式旨在发展学生数学思维，确保“复数的概念”教学效果的显著提升.

2 采用虚拟实验和模拟，强化学生数学应用能力

信息化技术的功能体现在诸多方面，其中包括虚拟实验和模拟.在高中数学教学中，教师需了解数学模拟软件的名称、作用、使用方法，旨在精准运用此类工具模拟数学问题情境，为学生提供沉浸式学习数学的机会.

例如，在人教A版《普通高中教科书数学必修第二册》“概率”教学中，教师需引导学生转变单一的学习思路和方法，将R语言、Python等概率模拟编程语言作为本章知识学习的工具，指导学生遵循准确、完整的原则，开展模拟实验的各个步骤，并记录模拟结果，从而对样本空间、事件、频率等知识点产生明确认知.［3］

在学习硬币投掷的概率时，教师应强调概率模拟编程语言的应用，指导学生根据个人学习目标，利用软件模拟大量投掷实验，精确记录正反面次数.随后，引导学生运用数学公式计算频率，深化对概率概念的理解.并且，教师需明确在线虚拟实验平台在信息化教学中的价值，如在为学生传授随机事件的概率知识时，教师可以引导学生在虚拟实验平台上进行掷骰子、抽卡片等随机事件的模拟实验，促使学生将更多注意力集中在实验结果方面，即认真观察呈现出哪些规律，思考概率的影响因素和内涵.随着实际操作和思考的推进，大部分学生意识到概率是不确定的，而且与随机性的特点相关，这一过程对于提升学生概率概念的应用能力有所帮助.

3 利用信息技术，丰富教学内容

高中数学是一门抽象、广泛性突出的重要课程，该课程的严密性也高于其他课程.为了减轻学生在理解和掌握数学概念与规律过程中所面临的认知负担，提升数学教学的效率及质量，教师需高度重视信息化技术支持下的教学，及时转变单一、枯燥的教学模式，在课堂中融入“观察与猜想”“阅读与思考”“探究与发现”等板块.［4］同时，教师需全面解读教材，从信息资源库中筛选与教材内容相契合的素材，将其制作成生动、丰富的视频，以不同形式呈现，由此进一步开拓学生的知识面，为其数学核心素养的提升做好铺垫.

例如，在人教A版《普通高中教科书数学选择性必修第一册》“解析几何”教学中，教师可以利用信息资源库搜集有关这部分内容的内涵、发展历史等素材吸引学生，如古希腊数学家毕达哥拉斯（Pythagoras）及其学派对直角三角形的性质进行了研究，提出了著名的毕达哥拉斯定理；古希腊数学家欧几里得（Euclid）的《几何原本》奠定了解析几何的基础，系统地阐述了公理化几何，并建立了许多重要的几何定理和命题，推动了几何学的发展等，以此促进高中数学课堂知识点的多样化.

4 开展编程和数据分析，解决实际问题

编程和数据分析在高中数学教学中具有关键性作用，它们不仅为学生的求解过程提供高效工具，还规避了其实际数据收集与整理的复杂挑战.此外，它们是提升学生解决实际问题能力的重要途径之一.［5］

例如，在人教A版《普通高中教科书数学必修第二册》“抽样”知识教学过程中，教师可引入编程语言，如Python等，设计面向高中生的程序.该程序主要是利用随机生成数字来模拟抽取样本的过程，促使学生知晓随机抽样的内涵、变化性.需要注意的是，在程序运行过程中，教师应有意识地引导学生认识到程序中的参数不是一成不变的，而是可以依据研究需求进行灵活调整，进而帮助学生洞悉抽样方法与样本结果间的内在关联，深化对抽样理论的认知.同时，教师还应以信息技术工具为切入点，倡导学生利用其进行精确、科学的数据分析，以消除对抽样应用理解的模糊性.在此过程中，教师需要为学生详细阐述Excel、SPSS等数据分析软件的功能、使用方式，强调导入真实数据的原则，从而帮助学生实现获取样本数据的目的.［6］

5 结语

在高中数学教学的信息化实践中，教师应充分利用数字化教材与在线资源，替代传统纸质教材，以增强学习材料的交互性、多媒体元素及动画效果，激发学生的学习兴趣，并赋予学习过程的灵活性.借助交互式教学工具，包括数学软件、模拟实验平台及在线题库，直观展示数学概念，鼓励学生即时探索与实验，从而促进知识的深度理解与长期记忆.此外，教师应深刻认识模拟实验与数据编程在函数、复数、圆锥曲线等教学难点中的独特优势，并将其巧妙融入教学设计中.

参考文献

［1］苏玉洁，王如坦.信息技术在高中数学教学中的应用研究与建议［J］.求知导刊，2024（7）：89-91.

［2］王静.信息技术在高中数学教学中的应用研究［J］.数理天地（高中版），2024（3）：70-72.

［3］吴依妹.信息技术在高中数学教学中深度融合应用的研究［J］.福建中学数学，2023（12）：46-49.

［4］王连凤.应用信息技术优化高中数学课堂教学课例研究——以“函数”为例［D］.重庆：西南大学，2023.

［5］李方方.信息技术在高中数学课堂教学中的多元化应用［J］.数学之友，2023（21）：77-79.

［6］孟芹.信息技术在高中数学教学中的应用策略［J］.数学学习与研究，2023（28）：2-4.