信息技术促进高中数学高质量课堂构建研究

【摘 "要】 信息化时代，高中数学教育也迎来了新的挑战和需求。为了激发学生的学习热情，并使他们更积极地参与各种教学活动，进而达到良好的教育目的，高中数学教师需要积极运用信息技术进行教学，持续提升教育的有效性。借助电脑软件、网络资源等信息技术手段，学生能够更直接地了解数学观念，并对其进行有效的学习。基于此，文章旨在探索信息技术如何促进高中数学高质量课堂的构建，以增强学生学习数学知识的主动性和学习动机，进而提高他们的问题解决能力。

【关键词】 信息技术；高中数学；高质量课堂

在信息技术飞速发展的今天，它已经被广泛而灵活地运用到了教育教学的各个领域。在高中数学的教学过程中，信息技术更是发挥了举足轻重的作用。教师们借助信息技术不仅激发了学生的主观能动性，还显著提升了高中数学课堂的教学质量。在教学过程中，教师为学生提供了与数学相关的丰富知识素材、多媒体资料等，以此拓展学生与数学文化的连接，使数学课堂变得生动而富有活力。

一、信息技术与高中数学教学整合的实施原则

（一）生动性原则

华罗庚教授曾说过：“懂得撤退，这是学习数学的一大秘诀。”将概念演变的数学史导入教学，借助信息技术以短视频的方式向学生传达解题过程中的重点，不仅可以避免单调乏味的理论讲解，还能使学生更直观地理解概念的起源。例如，在开展对数函数图像与属性教学时，借助信息技术可以生动地展现函数观念的发展过程。从函数的历史出发，在学习指对幂函数之后，教师们会事先搜集相关资料，并结合文字、图画，辅以背景音乐和恰当的解说词，利用视频编辑工具制作出关于数学历史的小视频。在教学过程中，这种视听结合、趣味盎然的呈现方式将为学生带来独特的学习体验，潜移默化地将数学文化融入其中，充分展现信息技术的魅力。

（二）科学性原则

数学观念的获取可分为两种途径：一种是吸收，另一种是建立。在强调探究和活动的教育环境中，以“生成”为核心的教学方法尤为适用。教师们可以根据自己的教学需要，引入一些与比吉尔对数相关的内容。“文献阅读与数学写作：对数概念的形成与发展”作为“指数函数与对数函数”章节的拓展内容，旨在引导学生从对数的产生、发展过程、对数对约简的影响等方面，结合自己的兴趣，参考相关资料，进行分组研究。学生们需要独立搜集材料，整理信息，并进行集体讨论，最终撰写成一篇数学小论文。当教师完成对数的基本教学后，可以进一步引导学生进行对数研究的文献阅读和写作。此时，教师可以为学生准备相关的研究资料和文献资料，也可以分享一些有价值的网址。针对不同水平的学生，教师可以通过社交网络平台有选择地提供标准范例作为参考。

在教学过程中，教师作为“引导者”的角色，应适时给予学生辅导和反馈。同时，教师也可以利用互联网资源，引导学生自学相关的研究专著和资料，从而帮助学生全面认识数学文化的概貌、内涵、特征、价值以及其在整个人类文化中的地位。

（三）融合性原则

将信息技术应用于数学教学，若仅仅停留在搜集资料和观看录像的浅层次上，如同“贴标签”，将无法实现与课程的深度融合。在教育过程中，教师们应自觉探索与信息技术的融合之道，遵循融合性原则，既继承传统教学的优点，又勇于创新，以实现信息技术支持下的教学理念转变。

在软件中运用思维导图，可以使知识点之间的联系更加清晰，简化学习流程，简化思维过程，从而在视觉上构建起一座知识的宫殿。通过信息技术，教师可以将一次性的试验操作示范转化为无数次的动手实践机会，让学生从特殊到一般进行数学思考，进而达到“由众多事物中提炼出共性”的认识概括，逐步提升学生的数学抽象能力。在信息技术辅助下，通过直观地“做”数学，“画”图形，学生能够更深入地理解数学抽象知识，并获得数学实践的体验。在此基础上，通过分析图形表现出的一般性特征，学生的抽象思维将得到进一步升华。与此同时，借助大数据，学生可以通过在线测试和练习更精确地掌握数学知识，进而提升数学课堂的效率。

二、信息技术促进高中数学高质量课堂的构建策略

（一）运用信息化手段实现教学内容的便捷展示

在传统的教学中，教师常常需要花费大量时间来书写板书。然而，借助信息技术，教师只需简单操作，就能以更合适的方式将所有学习内容展示给学生。例如，在“数列小结”的教学过程中，教师可以通过动画的形式，逐步展示这一章的知识架构。从数列的定义、表现形式，到特定数字序列的研究，再到数列通项公式的计算方法和应用，教师能够构建一个清晰的数列模型，指导学生解决日常生活中的数学问题。

在教学过程中，教师可利用演示流程图来梳理学生在这一章中的学习内容，帮助他们整理和强化所学知识，形成知识网络，从而加深学生对所学内容的理解和记忆。在练习课上，教师可以在PPT中设置多个文本动画效果，在放映过程中逐步展示解题过程。这不仅能为学生提供解题线索，还能激发他们的答题积极性。此时，教师可以将标准的解答过程记录下来，为学生今后的解题提供规范示范。

PPT的动画效果多种多样，包括图形动画和文本动画等。教师可以根据需要，通过触发机制或嵌入几何画板、Flash动画等方式，将PPT与教学内容紧密结合，进行生动有趣的演示。在高中数学课堂上，PPT与数学课程的融合，通过精心设计的动画效果，能够帮助学生更好地认识和理解数学知识，提高整个课堂的教学质量。

以求解函数y=x3-3x2-9x+1在区间［-2，4］上的最大值和最小值为例，通过动画与教师的语言解释相结合，可以更有效地展示解题过程，既节省了教师的书写时间，又为学生提供了系统化的学习体验，从而提升习题课的教学效果。

（二）利用信息技术聚焦学生的注意力

如果学生在学习知识的过程中无法充分集中注意力，那么他们的学习积极性将会大幅降低。数学作为一门相对抽象、枯燥的课程，对高中时期自制力尚显薄弱的学生而言，很容易分散注意力。因此，在这种情况下，如果采用传统单一的数学教学方法，学生很容易丧失对学习的兴趣，无法充分集中注意力。为此，教师应积极运用现代教育手段，以提高学生的学习积极性和注意力。

“几何画板”是一款适合在数学教学中使用的软件，它利用演示工具能够画出动态的图形和图像，制作简单的动画，实现有趣的变换，并具备运算功能。这款系统是一款广泛使用的电脑应用程序，它打破了传统的以板书为主的教学方式，为学生创造了一个生动、直观的学习环境。通过让学生从“听”变为“做”，有助于提高学生的数学能力。“几何画板”功能丰富且易于使用，其动图绘制、运算等功能可以与数学课程进行有机结合。利用几何画板，教师可以对几何关系、数量关系等进行验证，完成定理的论证以及进行探究式的数学活动。例如，在论证毕达哥拉斯定理（勾股定理）时，教师可以通过“几何画板”展示特定直角三角形的三条边之间的关系：a2+b2=c2。在此基础上，学生可以拖动点A或B，观察三个直角边围成的区域分布变化，进而验证勾股原理。完成勾股定理的论证后，教师还可以利用几何画板的迭代功能，绘制勾股数，并通过动画使其移动，这不仅可以吸引学生的注意力，还能使课堂变得生动有趣，增加教学的多样性和乐趣。

（三）灵活转变学生的学习方式与思维意识

将信息技术与数学教学相结合，是一种极为有效的教学方法，它凸显了学生在学习过程中的主体地位，尤其适用于高中数学课堂，对培养学生的发散思维和创造性精神具有重要意义。根据建构主义的学习观念，教师应循序渐进地对学生进行指导，为他们搭建一个“支架”，将新知识转化为学生的新经验。因此，如何为学生搭建这样的“支架”需要信息技术为教学提供新的可能。

通过信息技术，教师可以在课前、课中和课后即时推送相关教学资料给学生。这些练习的设计充分考虑到每个学生的学习特征和学习水平，从易到难，再从难到易，逐步进行层级划分。借助云平台，教师能够持续为学生提供数学知识，并根据学生的个体差异量身定制学习方案，从而实现因材施教。同时，信息技术与高中数学课程的融合，有助于提高学生的高级思维技能。例如，利用动态几何的演示，可以帮助学生活跃思维，明确知识的来源；交互功能的加入则增强了学生的“沉浸”和“参与”感。通过思维导图的整理，学生们能够在脑海中构建出一个层次分明的网络式知识体系，并在此基础上发展批判性思维、深刻性和发散性思维能力。

在“函数模型及其应用”这一深度整合的课程中，学生可以分组拟合实验数据，估计计算结果。他们带着平板电脑，在教室中寻找与自己模式相符的团队，共同验证模式的可行性。在这个过程中，学生成为学习的主体，而教师则退居幕后，担任辅助和引导的角色。课堂上，学生们思维活跃，讨论热烈，他们的学习主动性得到了充分激发。有的学生依然采用传统的纸笔作业方式，凭借扎实的纸笔基础和直观的视觉效果，逐步解决复杂的数学问题；有的学生则运用待定系数法等数学技巧，通过解方程来推导出函数的解析式；还有的学生则利用Excel软件进行高效的拟合分析，展现出了现代技术的优势。通过互相交流，最终大家都能得到一个令人满意的函数模型。此外，学生们还通过电脑上的评论区勇敢地发表自己的看法，并为自己喜欢的模型投票，使数学课堂在信息技术的深度加持下充满了生机与活力。

（四）依据情境创设形成直观认识

问题情境指的是将数学知识以问题的形式巧妙地融入各种生动具体的情景之中，旨在引发学生的认知矛盾，激发他们的求知欲，从而产生探究的动机。通过创设这样的情境并进行引导，教师可以实现“投石问路”的教学目标。同时，考虑到高中生的思维已经相对完善，但可能缺乏逻辑性和在某些观念上存在偏差。因此，在介绍完示例后，教师可以设计一系列难题，让学生主动探索、锻炼思维，并寻找解决问题的办法。

当学生根据问题的需要列出对应的不等式后，教师可以进一步引导他们研究问题，并介绍最优化的答案方案。当学生探索出利用公式表达式时，教师应将问题转变为寻找非负x、y不等式群条件下的z极大值问题。此时，可以借助几何画板以直观的方式展示这个问题，通过设置逐层递进的多重问题来满足高中阶段学生的认知需求。此外，几何画板的动态展示功能不仅可以让学生观察到直线运动的进程，还可以从数据中分析其变化特征，从而更深入地理解线性规划的最优解决方案。这正是信息化技术在高中数学课堂中的优势所在。

然而，值得注意的是，教师在创设问题情境时，需要充分考虑高中阶段学生的认知水平，确保情境与教学内容紧密相关，并具备一定的可操作性。同时，教师应注重引导学生从直观认识上升到理性思考，帮助他们逐步构建一套适合自己且完整的知识体系。例如，在构建有关三角函数的情境时，教师应带领学生直观地理解三角函数的周期性特征，并将其与学生的现实生活中的周期性现象相联系，以帮助学生更好地应用数学知识解决实际问题，从而激发学生对数学知识的学习兴趣和动力。

三、结语

在信息化时代背景下，信息技术对教师的要求不仅仅是学会熟练使用，更要将其巧妙地融入课堂教学，这种综合能力已成为教师必备的技能之一。借助信息技术，教师们可以将抽象的数学概念、定义和图像等转化为更加具体、直观的形式，如函数图像、几何图形等。通过计算机，教师可以更精确地表达这些内容，从而避免复杂的计算步骤，让学生能够更直观地理解和掌握。

信息技术在很大程度上推动了数学教学质量的提升，如今，它已经深入渗透数学乃至所有学科的教学过程之中。因此，一线教育工作者需要不断探索如何将信息技术高质量地应用到学科教学中，更好地满足学生的学习需求，提升教学效果。

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