摘要:現(xiàn)階段,各級(jí)學(xué)校正積極推進(jìn)教育信息化建設(shè)及信息化教育資源的開發(fā)?;诖?,文章結(jié)合湘教版高中數(shù)學(xué)教材,分析信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)課堂中的多元化應(yīng)用路徑,希望為相關(guān)高中數(shù)學(xué)教師開展高質(zhì)量課堂教學(xué)實(shí)踐提供支持與助力。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);信息技術(shù);微課;電子白板
一、引言
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中引入信息技術(shù),是適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革發(fā)展要求的必然措施,是回應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展訴求的重要舉措,也是帶動(dòng)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提質(zhì)增效的有效路徑[1]。高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)較為抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。而在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù),能夠使抽象的知識(shí)以直觀、形象的形式呈現(xiàn)出來,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,降低他們對抽象復(fù)雜知識(shí)的理解難度,提升教學(xué)質(zhì)量與效率。
二、高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的價(jià)值
(一)有利于創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,增加學(xué)習(xí)趣味
將信息技術(shù)應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,能夠更好地為教師的教學(xué)管理提供支持。結(jié)合Flash動(dòng)畫、希沃白板、微課視頻、線上教學(xué)平臺(tái)、建模工具等教學(xué)工具,教師能夠更直觀地為學(xué)生展示數(shù)學(xué)概念、介紹解題方法,也能夠激活學(xué)生思維,指導(dǎo)學(xué)生利用電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)[2]。其次,多元化的信息技術(shù),能夠?yàn)楦咧袛?shù)學(xué)課堂教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)提供支持。教師利用信息技術(shù)能夠?qū)⒊橄笾R(shí)以形象的方式展現(xiàn)出來,并配合具體案例實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識(shí)的深入理解,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[3]。
(二)有利于拓展教學(xué)平臺(tái),擴(kuò)大教學(xué)空間
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,對課堂外的教學(xué)延伸,是一直被忽視的一個(gè)領(lǐng)域。在當(dāng)前素質(zhì)教育的大背景下,教師不僅要重視課內(nèi),也要重視課外?,F(xiàn)在是一個(gè)知識(shí)量激增的時(shí)代,教師不能關(guān)起門來教自己的書,而要關(guān)注更廣闊的課堂。將信息技術(shù)應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,能夠?yàn)榻處熕鸭W(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)、開展網(wǎng)絡(luò)教研,學(xué)習(xí)優(yōu)質(zhì)課、專家講座、優(yōu)秀課例提供支持,也能為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的提質(zhì)增效提供保證,這也要求教師要善用、活用信息技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生自己走進(jìn)知識(shí)海洋,只有這樣,學(xué)生的課外學(xué)習(xí)空間才是一個(gè)無限的空間。
三、高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中信息技術(shù)的多元化應(yīng)用策略
(一)豐富情境設(shè)計(jì)
1.利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)問題情境
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,創(chuàng)建豐富詳實(shí)的教學(xué)情境能夠有效提升教學(xué)效果。將信息技術(shù)引入課堂教學(xué)中,教師能夠?yàn)閷W(xué)生搭建立體化的學(xué)習(xí)環(huán)境,也能更好地突顯學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。例如,在講解“三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)”時(shí),教師可以利用flash動(dòng)畫,為學(xué)生展示簡諧振動(dòng)的動(dòng)畫視頻,然后,以動(dòng)畫中的內(nèi)容為切入點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生思考:“從動(dòng)畫中發(fā)現(xiàn)了什么?!碑?dāng)學(xué)生找出其與三角函數(shù)圖像的相似性后,教師可以進(jìn)一步布置任務(wù):“結(jié)合該動(dòng)畫繪制三角函數(shù)圖形?!睂W(xué)生基于此前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),可采用“描點(diǎn)法”繪制三角函數(shù)圖形,教師再結(jié)合簡諧振動(dòng)的Flash動(dòng)畫,將其導(dǎo)入希沃白板,帶領(lǐng)學(xué)生共同繪制圖像。這種導(dǎo)入形式新穎有趣,有助于啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)分析問題,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和探究欲望,從而讓學(xué)生更積極主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中,提升教學(xué)效果。
2.利用微課視頻創(chuàng)設(shè)生活情境
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師結(jié)合生活情境啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思考,能夠加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用理解。生活是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要背景,教師可以將Vlog視頻和微課視頻作為課堂導(dǎo)入的載體。例如,教師在講解“三角函數(shù)的應(yīng)用”相關(guān)知識(shí)時(shí),可以以Vlog視頻為切入點(diǎn),基于日常生活中常見的場景、現(xiàn)象,結(jié)合生活情境,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到三角函數(shù)與生活實(shí)際之間的緊密關(guān)聯(lián)。這種生活情境教學(xué)法能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也能提升學(xué)生對理論知識(shí)的遷移能力和應(yīng)用能力,達(dá)到真正掌握并應(yīng)用三角函數(shù)的目的[4]。例如,教師在講解圓錐曲線的相關(guān)內(nèi)容時(shí),可以配合動(dòng)態(tài)幾何軟件GeoGebra 為學(xué)生展示拋物線、橢圓、雙曲線的形成過程,幫助學(xué)生更直觀高效地理解曲線的定義和性質(zhì)。教師還可以以此為切入,為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)際的問題項(xiàng)目,例如,結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)有著最佳聲學(xué)效果的音樂廳。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生需要利用拋物線的焦點(diǎn)反射特性,結(jié)合3D建模軟件,共同設(shè)計(jì)音樂廳的結(jié)構(gòu)。配合模擬仿真系統(tǒng),學(xué)生能夠在軟件中驗(yàn)證自身設(shè)計(jì)的合理性,也能通過項(xiàng)目實(shí)踐幫助學(xué)生更深入地理解圓錐曲線的基本性質(zhì)。
(二)利用希沃白板,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)教學(xué)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可利用希沃白板中的重點(diǎn)標(biāo)識(shí)、記號(hào)筆等相關(guān)功能,展示課堂教學(xué)中的重點(diǎn)概念、難點(diǎn)知識(shí),并進(jìn)行知識(shí)之間的對比,幫助學(xué)生加深對課程知識(shí)的印象,為學(xué)生找出符合信息技術(shù)教學(xué)理念和教學(xué)方向的內(nèi)容,督促學(xué)生實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)理解、總結(jié)重難點(diǎn)知識(shí)。例如,在講解“圓錐曲線方程”的相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以結(jié)合希沃白板為學(xué)生繪制橢圓、雙曲線等相關(guān)圖形。在繪制橢圓和雙曲線的過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)兩者的定義找出兩者的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。然后,對照微課視頻中關(guān)于圓錐曲線方程的相關(guān)內(nèi)容,循序漸進(jìn)地加深學(xué)生對橢圓、雙曲線等相關(guān)知識(shí)的掌握和理解,進(jìn)一步提升課堂教學(xué)效率[5]。
利用電子白板和投影儀工具,教師能夠更直觀地呈現(xiàn)數(shù)學(xué)問題,展示解題過程和解題思路。學(xué)生也能更清晰地看到教師的演示。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師的教學(xué)工具只有黑板、粉筆以及部分實(shí)物。教師只能通過手寫或者語言講述的方式展示問題和解釋過程。而電子白板的引入,能夠配合觸摸屏幕電子筆,幫助教師實(shí)現(xiàn)自由書寫和高效繪圖,極大地提升了教師板書的便捷度,節(jié)省了課堂板書時(shí)間。在電子白板上,教師還可以隨意放大或縮小圖像、圖形,從而確保教室里每個(gè)學(xué)生不僅都能清晰地看到板書內(nèi)容,還能跟上教師的講解思路和演示過程。此外,配合投影儀,教師還能將教材和部分教學(xué)資料的內(nèi)容直接投射到大屏幕上,方便學(xué)生思考復(fù)習(xí)。
(三)應(yīng)用信息技術(shù),深化展示教材內(nèi)容
教材是高中數(shù)學(xué)教學(xué)有序開展的重要基礎(chǔ),但是在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中僅依靠教材是無法完全滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需求的,對此,教師要善于發(fā)揮信息技術(shù)的表現(xiàn)力優(yōu)勢,利用信息技術(shù)對現(xiàn)有高中數(shù)學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化拓展。這對于激活學(xué)生數(shù)學(xué)思維,幫助學(xué)生迅速高效地掌握數(shù)學(xué)教材內(nèi)容,提升學(xué)習(xí)效率有著重要意義。例如,教師在講解圖形變換空間幾何等相關(guān)知識(shí),可以應(yīng)用幾何畫板工具,輔助教學(xué)活動(dòng)的開展。借助幾何畫板,教師能夠?yàn)閷W(xué)生快速展示圖形圖像的變換過程,能夠幫助學(xué)生更直觀全面地理解點(diǎn)、線、面之間的位置關(guān)系,以及變化規(guī)律。這對于增強(qiáng)學(xué)生的空間思維能力,對于快速突破教學(xué)重難點(diǎn)都有著重要作用。信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,還能夠輔助教師功課教學(xué)中的重難點(diǎn)部分,配合Powerpoint,教師能夠通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥啟發(fā)等方式,讓學(xué)生更深入學(xué)習(xí)實(shí)踐,剖析數(shù)學(xué)知識(shí),有利于幫助學(xué)生高效解析,精準(zhǔn)掌握課程難點(diǎn)。比如,教師在講解空間幾何體的相關(guān)知識(shí)時(shí),利用powerpoint軟件結(jié)合信息技術(shù)制作與課程內(nèi)容相符的教學(xué)課件,為學(xué)生動(dòng)態(tài)展示三維立體圖形只能幫助學(xué)生更直觀的感受立體結(jié)構(gòu)特性,同時(shí)還能夠方便學(xué)生從多角度觀察3d模型的不同特點(diǎn),這有利于突破教學(xué)重難點(diǎn),培養(yǎng)提高學(xué)生的觀察能力,思考能力和發(fā)散性思維能力。
(四)使用教學(xué)軟件和應(yīng)用程序,拓展教學(xué)資源
在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)軟件和App的應(yīng)用已較為普遍這些軟件和應(yīng)用程序的應(yīng)用,使得教師的教學(xué)過程更加高效便捷。例如,在講解數(shù)列的相關(guān)知識(shí)時(shí),配合數(shù)學(xué)軟件和相關(guān)的應(yīng)用程序,教師能夠?yàn)閷W(xué)生直觀展現(xiàn)數(shù)列,推導(dǎo)數(shù)列的通項(xiàng)公式,掌握數(shù)列的運(yùn)算方法。教學(xué)軟件配備的動(dòng)態(tài)演示功能,能將數(shù)列的每一項(xiàng)內(nèi)容展現(xiàn)出來,讓學(xué)生更直觀地理解數(shù)列的生成過程,并從中總結(jié)歸納數(shù)列的生成規(guī)律。在講解等差數(shù)列和等比數(shù)列時(shí),教師還可以結(jié)合數(shù)列的運(yùn)算功能實(shí)現(xiàn)數(shù)列的加減乘除計(jì)算,在實(shí)際操作中,學(xué)生能夠加深對數(shù)列知識(shí)的理解。數(shù)學(xué)軟件和應(yīng)用程序中均配備了測試模塊,教師可結(jié)合課程重點(diǎn)知識(shí),為學(xué)生靈活出具習(xí)題和測試題,檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在線檢測不僅能幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)中存在的遺漏和不足,也能讓教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,進(jìn)而有針對性地調(diào)整后續(xù)的教學(xué)方案。
例如,在講解“直線與平面”的相關(guān)知識(shí)時(shí),一些學(xué)生難以理解直線與平面的位置關(guān)系。教師可以利用多媒體并結(jié)合教學(xué)軟件,為學(xué)生直觀展示直線和平面的位置關(guān)系。再如,在介紹圓錐體積公式的相關(guān)內(nèi)容時(shí),教師可以通過動(dòng)畫的形式,演繹圓錐體積公式的推導(dǎo)過程,方便學(xué)生記憶理解。學(xué)生在課下也可以反復(fù)觀看,查漏補(bǔ)缺,這有利于落實(shí)分層教學(xué)的教育要求,保障課堂教學(xué)效率,確保不同能力層級(jí)的學(xué)生都能取得進(jìn)步。教師在講解直線語言的相關(guān)知識(shí)時(shí),可以結(jié)合微課視頻將本章節(jié)的知識(shí)進(jìn)行分解,設(shè)置不同的視頻主題,并結(jié)合不同模塊,將視頻內(nèi)容細(xì)化拆分為基礎(chǔ)層、提升層、拓展層等,方便不同層次的學(xué)生在課后鞏固提升。這既符合分層教學(xué)的要求,也能更好地提升課堂教學(xué)效率。
教師在講解統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí)時(shí),可以結(jié)合統(tǒng)計(jì)類app帶領(lǐng)學(xué)生通過圖文并茂的形式,直觀的了解數(shù)學(xué)中抽象的統(tǒng)計(jì)概念,增進(jìn)學(xué)生對于統(tǒng)計(jì)知識(shí)的印象。配合統(tǒng)計(jì)應(yīng)用軟件,教師可以指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,在具體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下開展統(tǒng)計(jì)實(shí)踐,這能夠使學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接收者變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)者,也能夠結(jié)合信息技術(shù)和應(yīng)用軟件,幫助學(xué)生主動(dòng)探索、及時(shí)反饋學(xué)習(xí)成效,有利于教師快速掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。課后,教師還可以結(jié)合學(xué)習(xí)平板,結(jié)合線上平臺(tái),為學(xué)生推送個(gè)性化作業(yè),指導(dǎo)學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),聯(lián)動(dòng)新舊內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)成果的進(jìn)步。
(五)使用數(shù)學(xué)模擬和仿真軟件,培養(yǎng)建模意識(shí)
高中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容難度較大,抽象性較強(qiáng),而配合數(shù)學(xué)模擬和仿真軟件,有助于強(qiáng)化學(xué)生對抽象知識(shí)的理解與掌握。例如,在講解速度、加速度相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以利用微積分軟件,模擬物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軟件中輸入物體的初始位置、速度、加速度等基礎(chǔ)參數(shù),軟件可自行運(yùn)作,計(jì)算出物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位置和速度。在教學(xué)時(shí),教師可靈活調(diào)整參數(shù),讓學(xué)生觀察物體運(yùn)動(dòng)軌跡的變化過程。這種方式有助于學(xué)生正確理解速度、加速度的相關(guān)概念。同時(shí),教師也可以利用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。例如,教師可結(jié)合一些常見數(shù)據(jù),諸如人口數(shù)量、溫度變化等,并將這些數(shù)據(jù)輸入軟件,再觀察數(shù)據(jù)的分布計(jì)算均值、標(biāo)準(zhǔn)差等,從而幫助學(xué)生更直觀地理解統(tǒng)計(jì)中各種指標(biāo)的含義概念,讓學(xué)生在實(shí)際操作中更直觀地了解概率分布、抽樣假設(shè)檢驗(yàn)等基礎(chǔ)知識(shí)。配合數(shù)學(xué)模擬和仿真軟件,還能更好地解決數(shù)學(xué)中最優(yōu)質(zhì)的問題,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)內(nèi)容的理解,幫助學(xué)生更深層次地掌握數(shù)學(xué)本質(zhì)。
(六)開展數(shù)學(xué)游戲和數(shù)學(xué)競賽,鍛煉學(xué)生合作能力
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)競賽,對于活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情有著重要的促進(jìn)作用。例如,在高中數(shù)學(xué)中,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,利用希沃白板,為學(xué)生設(shè)計(jì)不同難度、不同思維的游戲,循序漸進(jìn)地鍛煉和提高學(xué)生的思維水平,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。同時(shí),教師也可以組織學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為單位開展小組競賽。在團(tuán)隊(duì)賽中,小組內(nèi)部成員要通力合作,共同解決問題。這有利于進(jìn)一步提升學(xué)生的合作能力和溝通意識(shí)。在合作與競爭中,學(xué)生將接觸到更多的數(shù)學(xué)問題,從而有助于提高學(xué)生的解題能力和處理復(fù)雜問題的能力。例如,教師通過組織競賽,全面的考察學(xué)生在高中數(shù)學(xué)函數(shù)、幾何、代數(shù)、概率、統(tǒng)計(jì)等知識(shí)掌握情況,這不僅有助于學(xué)生在高考中取得優(yōu)異成績,更能為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí),依托信息技術(shù)開展的數(shù)學(xué)競賽,還能夠節(jié)省組織競賽的人力、物力成本,提升效率。
四、結(jié)束語
高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)較為抽象復(fù)雜,學(xué)生的學(xué)習(xí)難度較大。教師借助信息技術(shù),可直接具體地、動(dòng)態(tài)化地展現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
作者單位:馬玉林 甘肅省甘南藏族自治州合作第一中學(xué)
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