李婧妍

【摘要】隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活得到了極大的滿足，對(duì)于生活的追求也變得越來(lái)越高，教育方面亦是如此.新課改對(duì)教育也提出了更高的要求.在教學(xué)中，教師不能墨守成規(guī)，要積極探索新方法、新思想，在充實(shí)自己的同時(shí)豐富課堂.信息技術(shù)作為新生的力量，在教育中也有著非常重要的影響，甚至改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式.基于此，文章以高中數(shù)學(xué)為研究對(duì)象，分析信息技術(shù)的整合策略，希望可以為數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)展提供一些建議.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；學(xué)習(xí)資源

引 言

信息技術(shù)的發(fā)展正在深刻影響著各個(gè)領(lǐng)域，教育也不例外.在數(shù)字化時(shí)代，將信息技術(shù)與教育相結(jié)合已成為教育改革的重要方向之一.高中數(shù)學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要學(xué)科，也需要與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的整合.文章旨在探討信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程的整合，探尋整合的意義和策略，為教育者提供一種新的思路和方法.

一、信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

（一）增強(qiáng)可視化效果

通過(guò)使用教學(xué)軟件、應(yīng)用程序和虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可以將抽象的數(shù)學(xué)概念和過(guò)程轉(zhuǎn)化為可視化的形式.例如，使用教學(xué)軟件可以繪制圖形和函數(shù)曲線，學(xué)生可以通過(guò)觀察這些圖形來(lái)理解數(shù)學(xué)函數(shù)的性質(zhì)和變化規(guī)律.而在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察數(shù)學(xué)現(xiàn)象的變化，從而更深入地理解數(shù)學(xué)原理.通過(guò)可視化效果，學(xué)生可以更清晰地看到數(shù)學(xué)概念之間的關(guān)系和連接，從而使自身的基礎(chǔ)更加牢固.

（二）提供個(gè)性化學(xué)習(xí)

每名學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)方面的能力和興趣都有所不同.傳統(tǒng)的課堂教學(xué)難以滿足每名學(xué)生的個(gè)性化需求.而信息技術(shù)的應(yīng)用可以根據(jù)學(xué)生的不同情況和需求，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)方式.通過(guò)使用數(shù)學(xué)教學(xué)軟件和在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式.同時(shí)，信息技術(shù)可以提供學(xué)習(xí)輔助工具，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí).一些學(xué)生可能需要更多的練習(xí)來(lái)強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)；而另一些學(xué)生可能需要更多的挑戰(zhàn)來(lái)拓展思維能力.通過(guò)個(gè)性化學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)成果.

（三）拓寬學(xué)習(xí)資源

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)主要依賴(lài)于教科書(shū)和教師的講授，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源相對(duì)有限.而信息技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，為學(xué)生提供更廣泛、更多樣的學(xué)習(xí)資源.學(xué)生可以通過(guò)在線教程、視頻課程、學(xué)術(shù)論文等，更全面地了解和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí).此外，還有許多數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站和應(yīng)用程序提供交互式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)際操作和探索來(lái)加深對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解.信息技術(shù)的應(yīng)用還可以使學(xué)生與世界各地的數(shù)學(xué)專(zhuān)家和同學(xué)進(jìn)行交流和合作.通過(guò)在線論壇、博客和社交媒體等平臺(tái)，學(xué)生可以與其他同學(xué)和數(shù)學(xué)愛(ài)好者分享想法，互相學(xué)習(xí).

二、高中數(shù)學(xué)教育中存在的問(wèn)題

（一）抽象性和難度

數(shù)學(xué)作為一門(mén)抽象學(xué)科，往往需要學(xué)生通過(guò)抽象思維和邏輯推理來(lái)解決問(wèn)題.然而，對(duì)于許多學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種抽象性可能會(huì)帶來(lái)困難.他們可能會(huì)覺(jué)得難以理解和應(yīng)用抽象的概念，例如代數(shù)、幾何和微積分等.這種抽象性和難度也導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的恐懼和厭倦情緒的產(chǎn)生.他們可能會(huì)覺(jué)得數(shù)學(xué)題目復(fù)雜煩瑣，解題過(guò)程枯燥乏味，缺乏實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的參考.這不僅對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性造成了負(fù)面影響，也限制了他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深入理解和掌握.

（二）缺乏實(shí)際應(yīng)用

高中數(shù)學(xué)教育中存在著一個(gè)問(wèn)題，那就是缺乏實(shí)際應(yīng)用.傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課程往往注重理論知識(shí)的傳授和解題技巧的訓(xùn)練，但相對(duì)缺乏將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活、工作場(chǎng)景結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容.這種缺乏實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生難以將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際情境相聯(lián)系.他們可能會(huì)覺(jué)得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)只是為了應(yīng)付考試，而缺乏對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的真正理解和興趣.更嚴(yán)重的是，一些學(xué)生可能無(wú)法將數(shù)學(xué)所具有的解決實(shí)際問(wèn)題的能力轉(zhuǎn)化到日常生活中，無(wú)法靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思維和方法解決現(xiàn)實(shí)中的難題.

（三）缺乏互動(dòng)與參與

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育往往采用教師講解和學(xué)生聽(tīng)講的方式，缺乏學(xué)生的互動(dòng)和參與.一方面，這種教學(xué)模式容易讓學(xué)生感到枯燥無(wú)味，減少他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣和熱情；另一方面，缺乏互動(dòng)與參與也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的思維能力和問(wèn)題解決能力的不足.學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)在課堂上積極探究和交流，無(wú)法深入理解數(shù)學(xué)概念和方法的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，缺乏發(fā)問(wèn)和回答問(wèn)題的機(jī)會(huì)，也無(wú)法分享和借鑒其他同學(xué)的思路和方法.

（四）考試導(dǎo)向

在當(dāng)前的教育環(huán)境下，由于高考等重要考試的壓力，數(shù)學(xué)教育往往更加注重應(yīng)試技巧和應(yīng)試訓(xùn)練，而忽視了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、創(chuàng)造力和問(wèn)題解決能力.這種考試導(dǎo)向的問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不再是為了真正理解和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，而是為了追求高分和通過(guò)考試.他們可能將數(shù)學(xué)視為一門(mén)“應(yīng)試科目”，只注重背誦公式和模板，而缺乏對(duì)數(shù)學(xué)的深入思考和探索.這不僅限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)造力的發(fā)展，而且導(dǎo)致他們對(duì)數(shù)學(xué)的興趣逐漸減退.

三、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的方法

（一）使用教學(xué)軟件和應(yīng)用程序

教師在教學(xué)中使用教學(xué)軟件和應(yīng)用程序可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)概念，提高他們的計(jì)算和解決問(wèn)題的能力.此外，這些工具還可以幫助學(xué)生更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化，通過(guò)模擬和展示等方式，更生動(dòng)、形象地向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí).使用教學(xué)軟件和應(yīng)用程序還可以激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，加深他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的理解和認(rèn)識(shí).其間，學(xué)生可以通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)和探索，更好地理解和體驗(yàn)數(shù)學(xué)原理和應(yīng)用場(chǎng)景.

以“冪函數(shù)”這一節(jié)為例，教師可以在軟件中輸入函數(shù)y=xn來(lái)繪制冪函數(shù)的圖像，讓學(xué)生觀察圖像的特征和變化規(guī)律，也可以讓學(xué)生自己探索不同參數(shù)n的取值對(duì)冪函數(shù)圖像的影響.例如，改變n的值來(lái)觀察冪函數(shù)圖像的斜率、凹凸性、零點(diǎn)和極值等特征.接著，教師可以讓學(xué)生自行利用教學(xué)軟件，發(fā)現(xiàn)冪函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性和變換規(guī)律等性質(zhì)，并進(jìn)一步深入探究.在練習(xí)時(shí)，教師可以通過(guò)數(shù)學(xué)應(yīng)用程序或其他互動(dòng)工具設(shè)計(jì)一些選擇題或填空題，讓學(xué)生快速回顧冪函數(shù)的相關(guān)知識(shí)；還可以設(shè)計(jì)一些探究性問(wèn)題，讓學(xué)生主動(dòng)思考和解決問(wèn)題，并與同學(xué)進(jìn)行交流討論，以進(jìn)一步提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和思維能力.為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)冪函數(shù)的理解和應(yīng)用，教師可以布置一些有關(guān)冪函數(shù)的實(shí)際問(wèn)題，如數(shù)學(xué)建模問(wèn)題、物理應(yīng)用問(wèn)題等，讓學(xué)生通過(guò)教學(xué)軟件分析并解決這些問(wèn)題.教師可以讓學(xué)生探究球的體積與半徑的關(guān)系、火箭的質(zhì)量與加速度的關(guān)系等實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生將所學(xué)的冪函數(shù)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情況中去，并且通過(guò)分析結(jié)果來(lái)驗(yàn)證和加深學(xué)習(xí)成果.總之，在教學(xué)中，教師可以利用教學(xué)軟件和應(yīng)用程序來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行主動(dòng)探究、深入思考和靈活運(yùn)用，以促進(jìn)他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升.

（二）創(chuàng)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境

虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和模擬仿真技術(shù)創(chuàng)建的一種虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，可以模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境并進(jìn)行交互式實(shí)驗(yàn).通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，觀察和記錄結(jié)果，探索不同變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.這種親身參與的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析能力.在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，有些實(shí)驗(yàn)條件很難控制或者很難觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的細(xì)節(jié).而虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)、改變條件等方式靈活地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并提供詳細(xì)的結(jié)果展示和分析.這使得學(xué)生能夠更深入地了解數(shù)學(xué)概念和規(guī)律，解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)能夠更加準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷.

以“空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系”這一節(jié)為例，教師可以通過(guò)多媒體展示一些具體的日常場(chǎng)景，如建筑物、幾何模型等，引起學(xué)生對(duì)點(diǎn)、直線和平面之間位置關(guān)系的興趣并激發(fā)他們進(jìn)行思考，然后使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行講解.首先，教師可以通過(guò)軟件繪制一些簡(jiǎn)單的點(diǎn)、直線和平面，并解釋它們之間的基本關(guān)系，如點(diǎn)在直線上、點(diǎn)在平面內(nèi)等.其次，教師可以利用軟件展示和探索更復(fù)雜的情況，如直線與平面的關(guān)系、兩個(gè)平面的相交關(guān)系等.教師可以先繪制一個(gè)點(diǎn)和一條直線，然后讓學(xué)生觀察點(diǎn)與直線的位置關(guān)系，并思考如何判斷點(diǎn)是否在直線上.再次，教師可以讓學(xué)生主動(dòng)操作軟件，改變點(diǎn)的位置或直線的方向，并觀察結(jié)果，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐來(lái)理解和記憶點(diǎn)與直線之間的位置關(guān)系.同樣，教師可以使用軟件繪制一個(gè)平面，并在平面上標(biāo)出一些點(diǎn)和直線，然后讓學(xué)生觀察并推測(cè)這些點(diǎn)和直線與平面的位置關(guān)系.學(xué)生通過(guò)自主探索和發(fā)現(xiàn)，加深對(duì)點(diǎn)、直線和平面之間位置關(guān)系的理解.最后，教師可以給出一些具體的問(wèn)題，要求學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，如找出一個(gè)點(diǎn)在兩個(gè)平面的交線上的條件等.通過(guò)創(chuàng)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可以對(duì)點(diǎn)、直線和平面之間的位置關(guān)系有更加深入的理解.

（三）進(jìn)行在線互動(dòng)學(xué)習(xí)

在線互動(dòng)學(xué)習(xí)是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、在線討論和互動(dòng)工具等方式，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)和學(xué)習(xí)交流.無(wú)論是面對(duì)面的課堂教學(xué)還是遠(yuǎn)程教學(xué)，都可以利用在線互動(dòng)工具進(jìn)行師生互動(dòng)、學(xué)生之間的交流討論.這樣一來(lái)，學(xué)生可以更加靈活地安排學(xué)習(xí)時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率.通過(guò)在線平臺(tái)的問(wèn)題討論、小組合作和案例分析等活動(dòng)，學(xué)生可以積極參與討論和表達(dá)觀點(diǎn)，培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)的能力和批判性思維.在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生可以從多個(gè)角度思考問(wèn)題，發(fā)展邏輯推理和問(wèn)題解決的能力，并且在與他人的互動(dòng)中不斷調(diào)整和修正自己的理解.

以“空間向量及其運(yùn)算”這一節(jié)為例，教師可以使用多媒體工具引入空間向量的概念和相關(guān)知識(shí)，解釋向量在三維空間中的表示形式、坐標(biāo)和運(yùn)算規(guī)則等.而學(xué)生可以借助在線教育平臺(tái)，進(jìn)入空間向量的學(xué)習(xí)模塊，再通過(guò)平臺(tái)上的視覺(jué)化圖形工具、模型等進(jìn)行觀察和探索.教師可以提供一系列有關(guān)空間向量的問(wèn)題，如給出兩個(gè)向量的坐標(biāo)，要求學(xué)生計(jì)算它們的和、差、數(shù)量積等.教師還可以要求學(xué)生在平臺(tái)上找到兩個(gè)相互垂直的向量，并利用平臺(tái)提供的工具驗(yàn)證它們的垂直關(guān)系.學(xué)生可以自主操作視角、拖動(dòng)向量等，觀察向量在三維空間中的變化及其垂直關(guān)系.之后，教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行討論與分享，讓學(xué)生在在線平臺(tái)上提交他們的思考和解決問(wèn)題的方法.之后，教師選擇幾名學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行展示，并引導(dǎo)其他學(xué)生發(fā)表自己的看法.在線平臺(tái)提供的可視化工具和交互功能使學(xué)生更加深入地理解空間向量的概念和運(yùn)算規(guī)則.同時(shí)，學(xué)生之間的討論與分享可以促進(jìn)合作學(xué)習(xí)和知識(shí)共建，提高學(xué)習(xí)效率.教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中起到引導(dǎo)和指導(dǎo)的作用，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充.

（四）開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是指通過(guò)獨(dú)立或小組方式完成一個(gè)具有挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實(shí)意義的項(xiàng)目，使學(xué)生在設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)估過(guò)程中積累知識(shí)、解決問(wèn)題、應(yīng)用技能和提升能力.通過(guò)選擇實(shí)際問(wèn)題或場(chǎng)景作為課程項(xiàng)目，學(xué)生可以深入了解這些問(wèn)題或場(chǎng)景下需要解決的真實(shí)問(wèn)題，并主動(dòng)尋找適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案.同時(shí)，在項(xiàng)目中，學(xué)生需要收集數(shù)據(jù)、分析和解釋結(jié)果、制訂計(jì)劃、實(shí)施方案等，從而鞏固和拓展他們的數(shù)學(xué)知識(shí)、技能和能力.在課程項(xiàng)目中，學(xué)生需要采取創(chuàng)新的方法、運(yùn)用創(chuàng)造性的思維來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題.他們需要具備跨學(xué)科的視角，適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，以實(shí)踐為導(dǎo)向，錘煉自己的實(shí)踐能力和專(zhuān)業(yè)技能.

以“拋物線”這一節(jié)為例，教師向?qū)W生介紹本節(jié)課的目標(biāo)：通過(guò)探究拋物線的性質(zhì)和應(yīng)用，學(xué)習(xí)拋物線方程、頂點(diǎn)坐標(biāo)、焦點(diǎn)坐標(biāo)等概念，并能夠解決與拋物線相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題.教師提出一個(gè)或多個(gè)與拋物線相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，如設(shè)計(jì)一個(gè)拋物線形狀的建筑物屋頂，要求學(xué)生確定該拋物線的方程、頂點(diǎn)坐標(biāo)和焦點(diǎn)坐標(biāo).學(xué)生需要在項(xiàng)目中解決這個(gè)問(wèn)題，并得出最佳設(shè)計(jì)方案.教師把學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組由3～4名學(xué)生組成.每個(gè)小組中可以有不同的角色，如項(xiàng)目經(jīng)理、數(shù)據(jù)收集員、模型構(gòu)建員等，以便分工合作.學(xué)生團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)問(wèn)題的需求，利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書(shū)館、采訪等途徑進(jìn)行調(diào)研和資料收集.他們需要了解拋物線的概念、性質(zhì)、方程、頂點(diǎn)坐標(biāo)和焦點(diǎn)坐標(biāo)等相關(guān)知識(shí)，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)和所學(xué)的知識(shí)，分析問(wèn)題，構(gòu)建拋物線的數(shù)學(xué)模型，可以使用信息技術(shù)工具，如電子表格軟件、繪圖軟件等，輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建.學(xué)生使用信息技術(shù)工具對(duì)拋物線方程、頂點(diǎn)坐標(biāo)和焦點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)繪制圖形進(jìn)行驗(yàn)證.教師最好向全班展示解決方案、數(shù)據(jù)分析過(guò)程、模型構(gòu)建過(guò)程以及得出的結(jié)論.通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠在真實(shí)情境中運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)解決問(wèn)題和合作的能力.

結(jié) 語(yǔ)

信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用可以提供更多的學(xué)習(xí)資源和交互式教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力.整合信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程可以使學(xué)生更加主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效率和質(zhì)量.在整合過(guò)程中，教師需要具備相應(yīng)的技能和知識(shí)，能夠選擇適合的信息技術(shù)工具和資源，并靈活運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中.然而，信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合還面臨一些挑戰(zhàn)，如教育資源的不平衡、教師培訓(xùn)的不足等.因此，未來(lái)需要進(jìn)一步研究和探索，以促進(jìn)信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)課程整合的可持續(xù)發(fā)展.

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