(江西省龍南中學(xué) 江西 贛州 341000)
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》提倡在教學(xué)中開(kāi)展信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的整合,以學(xué)生需求為核心,以數(shù)學(xué)問(wèn)題為導(dǎo)向,以多媒體技術(shù)為手段,開(kāi)闊學(xué)生思路,發(fā)展批判性思維。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)方面的應(yīng)用已經(jīng)從單一上網(wǎng)查資料、PPT電子教學(xué)發(fā)展為動(dòng)態(tài)模型展示、語(yǔ)音視頻引導(dǎo)、線上微課程總結(jié)等多種形式。這不僅是教學(xué)形式的改變,更是教學(xué)理念、學(xué)科思維的深化和改革。本文在借鑒眾多研究成果的基礎(chǔ)上,分析了信息技術(shù)的意義,從規(guī)范學(xué)科概念、求解思路和數(shù)學(xué)問(wèn)題可視化三個(gè)角度提出了創(chuàng)新性應(yīng)用策略。
隨著時(shí)代的發(fā)展,信息技術(shù)輔助處理高中數(shù)學(xué)問(wèn)題是教育發(fā)展趨勢(shì),符合師生共同需求,對(duì)復(fù)雜、抽象的問(wèn)題有著較好的分析、處理和展示能力。其具體應(yīng)用意義如下:
第一,豐富課堂內(nèi)容,提高教學(xué)效率。信息技術(shù)的應(yīng)用將手書、制圖的時(shí)間轉(zhuǎn)移到課下,課堂的教學(xué)內(nèi)容不僅更加豐富,且具有較強(qiáng)的邏輯性,便于學(xué)生整理筆記和學(xué)習(xí)思路。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),多媒體設(shè)備的投入、電子課件的應(yīng)用使課堂的效率逐漸提升到傳統(tǒng)教學(xué)的二倍,尤其表現(xiàn)在復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)和深化環(huán)節(jié)。
第二,擴(kuò)展課堂活動(dòng),搞活學(xué)習(xí)氛圍。高中數(shù)學(xué)內(nèi)容多、抽象邏輯強(qiáng),往往會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生疲憊、抵觸的學(xué)習(xí)心理和情緒,但通過(guò)圖文并茂的多媒體展示方式,能夠大大削弱負(fù)面情緒的影響,以趣味性、豐富性引導(dǎo)學(xué)生欣賞數(shù)學(xué)問(wèn)題中的邏輯美、結(jié)構(gòu)美。人機(jī)信息的交互、動(dòng)態(tài)生動(dòng)的展示都能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的魅力,使得數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)氛圍濃厚。
第三,調(diào)動(dòng)教學(xué)資源,增長(zhǎng)學(xué)生見(jiàn)聞。教學(xué)資源的開(kāi)放化、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋憬菪詷O大豐富了數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)資源。
信息技術(shù)的應(yīng)用意義十分明顯,但信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用還有待研究。既要避免講解內(nèi)容形式化,又要把握合理的教學(xué)深度,不斷增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)理解能力和問(wèn)題處理能力,才能切實(shí)發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。為此,本節(jié)提出以下幾點(diǎn)創(chuàng)新性應(yīng)用策略:
2.1 細(xì)化定義和原理講解過(guò)程,規(guī)范學(xué)科概念。數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)板塊多,定義、定理和問(wèn)題分析原理數(shù)量多,且十分抽象,理解難度大。因此,運(yùn)用信息技術(shù)將其規(guī)范化。以“向量運(yùn)算”為例,首先,通過(guò)電子屏幕的直觀展示,明確向量的“大小”和“方向”定義,并將其放在二維坐標(biāo)系、三維坐標(biāo)系中進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示,為學(xué)生留下直觀、準(zhǔn)確的向量形象;然后,將“模、加減、數(shù)乘”的計(jì)算規(guī)則進(jìn)行講解,通過(guò)舉例以及構(gòu)建“圖與符號(hào)”的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)強(qiáng)化運(yùn)算準(zhǔn)則,從而形成規(guī)范的認(rèn)知;最后,通過(guò)列舉多個(gè)典型的向量運(yùn)算實(shí)例,來(lái)強(qiáng)調(diào)向量運(yùn)算規(guī)則的優(yōu)先級(jí)以及易出現(xiàn)錯(cuò)誤的點(diǎn),使學(xué)生完成準(zhǔn)確理解學(xué)科概念到實(shí)例辯證分析學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程,為后期的深化與綜合打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2.2 梳理數(shù)學(xué)問(wèn)題的求解思路,理解計(jì)算思維。探究、發(fā)現(xiàn)、解決規(guī)律性問(wèn)題的能力是教學(xué)培養(yǎng)的主要目標(biāo)之一,而判斷條件、迭代、循環(huán)是函數(shù)處理、歸納推導(dǎo)、排列組合以及同類問(wèn)題求解的關(guān)鍵數(shù)學(xué)思維。因此,運(yùn)用信息技術(shù)將此思維具體化。以“數(shù)列歸納推導(dǎo)”為例,首先,明確歸納的數(shù)列的基項(xiàng)、迭代項(xiàng),將其輸入到應(yīng)用軟件的歸納推導(dǎo)模型中,讓計(jì)算機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證;然后,通過(guò)展示計(jì)算機(jī)處理的計(jì)算調(diào)用模式來(lái)分析信息技術(shù)處理中的計(jì)算過(guò)程,并以此過(guò)程來(lái)講解“循環(huán)”和“迭代”的兩種計(jì)算思維;最后,用這種計(jì)算思維對(duì)數(shù)列歸納推導(dǎo)問(wèn)題的多個(gè)變型進(jìn)行歸納法證明,以便增強(qiáng)學(xué)生對(duì)循環(huán)迭代以及判斷條件的認(rèn)知。從表面看,借助計(jì)算機(jī)程序講解計(jì)算思維有些難度,但實(shí)際教學(xué)中,這種新形式往往能夠激發(fā)學(xué)生挑戰(zhàn)自我的熱情,獲得較好的效果。
2.3 加強(qiáng)數(shù)學(xué)問(wèn)題的可視化,發(fā)揮軟件作用。整合網(wǎng)絡(luò)資源、模仿優(yōu)秀教師講解方式、學(xué)習(xí)PPT電子課件制作并不能完全符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此,還需要從信息技術(shù)的軟件層面入手,進(jìn)行數(shù)學(xué)問(wèn)題的可視化設(shè)計(jì)。以“空間幾何位置關(guān)系”為例,首先,借助電子屏幕實(shí)現(xiàn)“空間關(guān)系文字描述與空間幾何”的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使學(xué)生在空間位置理解方面減少盲區(qū);然后,運(yùn)用學(xué)校內(nèi)部教學(xué)輔導(dǎo)軟件,針對(duì)具體題目制作對(duì)應(yīng)的空間幾何位置模型,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度觀察空間幾何存在的平行、垂直和角度關(guān)系,使幾何問(wèn)題直觀化;最后,還可根據(jù)“空間幾何位置關(guān)系”問(wèn)題的研究,在軟件中進(jìn)行模型仿制,給學(xué)生具體實(shí)物,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題的可視化。
結(jié)語(yǔ):信息技術(shù)的大發(fā)展給高中數(shù)學(xué)教育帶來(lái)了新途徑。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)內(nèi)容的融合研究不應(yīng)僅停留在對(duì)已有資源的借鑒和應(yīng)用層面,還應(yīng)在數(shù)學(xué)概念、求解思路和數(shù)學(xué)問(wèn)題可視化方面進(jìn)行開(kāi)拓和創(chuàng)新,以增強(qiáng)教師的專業(yè)能力。