摘要:隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,信息化教學(xué)已成為教育領(lǐng)域的重要趨勢。作為培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵學(xué)科,高中數(shù)學(xué)與信息化的融合實踐顯得尤為重要。通過創(chuàng)設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境、運用多媒體教學(xué)手段、實施個性化教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力等方法,可以實現(xiàn)信息化與高中數(shù)學(xué)的深度融合,推動高中數(shù)學(xué)教學(xué)改革。本文旨在探討信息化與高中數(shù)學(xué)融合的實踐策略、效果及挑戰(zhàn),并詳細闡述信息化與高中數(shù)學(xué)融合的具體實踐方法。同時,關(guān)注這一過程中可能遇到的問題和挑戰(zhàn),并提出相應(yīng)的解決策略和建議,以期為高中數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供有益參考。
關(guān)鍵詞:信息化;高中數(shù)學(xué);融合實踐;教學(xué)改革
一、引言
信息化時代的到來為教育領(lǐng)域帶來了前所未有的變革。高中數(shù)學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和邏輯思維能力的重要學(xué)科,其教學(xué)方式和方法的創(chuàng)新顯得尤為重要。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往以課堂講授和習(xí)題練習(xí)為主,這種方式雖然在一定程度上能夠提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,但往往忽視了學(xué)生個體差異和興趣培養(yǎng)。信息化與高中數(shù)學(xué)的融合實踐,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,還能有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。因此,對信息化與高中數(shù)學(xué)融合的實踐進行深入研究具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,信息化與高中數(shù)學(xué)的融合實踐將取得更加顯著的成果。期待通過持續(xù)的努力和探索,為高中數(shù)學(xué)教學(xué)改革注入新的活力,為學(xué)生的全面發(fā)展提供更加廣闊的空間。
二、信息化與高中數(shù)學(xué)融合的意義
信息化與高中數(shù)學(xué)融合是指將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合,通過數(shù)字化教學(xué)環(huán)境、信息化教學(xué)資源、個性化教學(xué)等多種手段,提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。在應(yīng)試教育的影響下,數(shù)學(xué)教學(xué)往往過于注重知識的記憶和應(yīng)試技巧的訓(xùn)練,而忽視了對學(xué)生數(shù)學(xué)思維和探究能力的培養(yǎng)[1]。
信息化與高中數(shù)學(xué)融合打破了這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式,引入了新的教學(xué)手段和方法,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息技術(shù)使得師生之間的互動與溝通更加便捷,有助于建立良好的師生關(guān)系,從而提高教學(xué)效果。信息技術(shù)為個性化教學(xué)提供了可能,教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和需求,制定個性化的教學(xué)方案。信息化與高中數(shù)學(xué)融合可以突破地域和時間的限制,為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間和更多元的學(xué)習(xí)資源。信息化與高中數(shù)學(xué)融合強調(diào)實踐操作和實際應(yīng)用,有助于提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。
三、高中數(shù)學(xué)課程融合信息化實踐問題分析
(一)高中數(shù)學(xué)課程信息化教學(xué)實施效果
信息化與高中數(shù)學(xué)融合取得了顯著的成效。在實踐中,教師們嘗試將各種信息技術(shù)手段融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)中。比如,利用多媒體課件展示復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式和圖形,通過數(shù)學(xué)軟件輔助學(xué)生進行數(shù)值計算和圖形繪制,以及利用在線學(xué)習(xí)平臺進行遠程教學(xué)和實時互動等。這些實踐不僅豐富了教學(xué)手段,也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果[2]。
首先,它提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,使學(xué)生更加主動地參與到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。信息技術(shù)能夠幫助學(xué)生更好地理解抽象的數(shù)學(xué)概念,從而提高學(xué)習(xí)效果。例如,通過數(shù)學(xué)軟件,學(xué)生可以直觀地觀察函數(shù)的圖像變化,從而更深入地理解函數(shù)性質(zhì)。其次,信息技術(shù)手段的運用使得數(shù)學(xué)教學(xué)更加直觀、生動,有助于學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識。最后,信息化教學(xué)還培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神,為他們未來的學(xué)習(xí)和生活打下了堅實的基礎(chǔ)。此外,信息化教學(xué)還促進了師生之間的交流與互動,使得教學(xué)更加高效和有針對性。
(二)高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合信息化中的問題
盡管信息化與高中數(shù)學(xué)融合取得了顯著成效,但仍存在一些不足之處。首先,部分教師信息技術(shù)應(yīng)用能力不足,無法充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢。其次,部分學(xué)校信息化教學(xué)設(shè)施不完善,制約了信息化教學(xué)的開展[3]。此外,信息化教學(xué)資源的整合與利用也存在一定的問題,導(dǎo)致資源浪費和教學(xué)效果不佳。這些不足的原因是多方面的。首先,教師的信息技術(shù)培訓(xùn)不足,導(dǎo)致他們?nèi)狈Ρ匾男畔⒓夹g(shù)應(yīng)用能力。其次,部分學(xué)校對信息化教學(xué)的投入不足,使得信息化教學(xué)設(shè)施不完善。此外,教學(xué)資源的整合與利用缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,導(dǎo)致資源浪費和教學(xué)效果不佳。
在信息化與高中數(shù)學(xué)融合的過程中,也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先,如何平衡傳統(tǒng)教學(xué)與信息化教學(xué)的關(guān)系是一個重要的問題[4]。雖然信息化教學(xué)具有許多優(yōu)勢,但傳統(tǒng)教學(xué)也有其獨特的價值。因此,如何結(jié)合兩者的優(yōu)勢,實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化是一個需要深入思考的問題。其次,如何確保信息化教學(xué)的質(zhì)量和效果也是一個挑戰(zhàn)。由于信息化教學(xué)的實施需要依賴技術(shù)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等因素,因此如何確保這些因素的穩(wěn)定性和可靠性是一個需要解決的問題。此外,如何評估信息化教學(xué)的效果也是一個難題,需要建立科學(xué)的評估體系和方法。目前,部分高中數(shù)學(xué)教師的信息化素養(yǎng)尚不足以支撐信息化教學(xué)的開展。因此,學(xué)校應(yīng)加強對教師的信息化培訓(xùn),提高教師的信息化素養(yǎng)和教學(xué)能力。同時,教師也應(yīng)積極學(xué)習(xí)新技術(shù)、新方法,不斷提高自己的教學(xué)水平。信息化教學(xué)資源的質(zhì)量直接影響到信息化教學(xué)的效果。然而,目前市場上的信息化教學(xué)資源質(zhì)量參差不齊,部分資源存在內(nèi)容不準(zhǔn)確、形式單一等問題。因此,學(xué)校和教師應(yīng)嚴格篩選信息化教學(xué)資源,確保其質(zhì)量和適用性。同時,也可以鼓勵師生共同開發(fā)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,促進資源共享和交流。
四、信息化與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的融合策略
信息化與高中數(shù)學(xué)融合具有巨大的潛力和廣闊前景。然而也必須清醒地認識到,這一過程中還存在許多問題和挑戰(zhàn)需要去面對和解決。信息化與高中數(shù)學(xué)的融合實踐是一個不斷探索和創(chuàng)新的過程,需要緊跟時代步伐,不斷更新教學(xué)理念和方法,以適應(yīng)信息化時代的需求和挑戰(zhàn)。在信息化與高中數(shù)學(xué)融合的過程中,教師應(yīng)充分利用信息技術(shù),不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,提高教學(xué)效果,為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗。
(一)高中數(shù)學(xué)課堂融合信息化教學(xué)措施
1.構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)環(huán)境
(1)完善校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)施:確保校園網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性,為師生提供高速、便捷的上網(wǎng)服務(wù)。(2)建立數(shù)字化教學(xué)資源庫:整合各類優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,包括課件、視頻、試題等,方便師生隨時獲取和使用。(3)推廣智能教學(xué)系統(tǒng):利用智能教學(xué)系統(tǒng)輔助教學(xué),實現(xiàn)教學(xué)資源的智能推薦和個性化學(xué)習(xí)路徑的規(guī)劃。(4)優(yōu)化教學(xué)管理流程:通過數(shù)字化手段,實現(xiàn)教學(xué)管理的自動化和智能化,提高教學(xué)效率和質(zhì)量。(5)實施在線評估和反饋:通過在線評估系統(tǒng),實時收集和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),為教師提供有針對性地教學(xué)反饋。
2.創(chuàng)新教學(xué)方式和手段
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果和質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,需要創(chuàng)新教學(xué)方式和手段。(1)引入多媒體輔助教學(xué):利用多媒體課件、視頻等多媒體資源,將抽象的數(shù)學(xué)概念以直觀、形象的方式展現(xiàn)給學(xué)生,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。(2)利用數(shù)學(xué)軟件輔助教學(xué):借助數(shù)學(xué)軟件,如幾何畫板、MATLAB等,進行數(shù)值計算、圖形繪制和數(shù)學(xué)建模等,幫助學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)原理和應(yīng)用。(3)開展在線互動教學(xué):利用在線學(xué)習(xí)平臺組織學(xué)生進行實時互動討論,鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點和疑問,促進師生之間的深入交流。(4)實施項目式教學(xué):通過項目式教學(xué)讓學(xué)生在實際問題的解決過程中,學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)知識和技能。(5)推廣翻轉(zhuǎn)課堂:利用數(shù)字化教學(xué)資源讓學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí),課堂上進行討論和解決問題,實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。
3.實施個性化教學(xué)
為了滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求、提高教學(xué)效果和質(zhì)量、促進學(xué)生的全面發(fā)展,需要實施個性化教學(xué)。(1)收集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù):利用智能教學(xué)系統(tǒng)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),包括作業(yè)完成情況、測試成績、在線互動記錄等,分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和需求。(2)制定個性化教學(xué)計劃:根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和需求制定個性化的教學(xué)計劃,包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評價標(biāo)準(zhǔn)等。(3)提供個性化學(xué)習(xí)資源:為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)資源,如定制化的學(xué)習(xí)路徑、針對性的練習(xí)題和拓展閱讀材料等,滿足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求(圖2 通過作業(yè)系統(tǒng)為學(xué)生推送微課視頻)。(4)開展個性化輔導(dǎo):針對學(xué)生的學(xué)習(xí)困難和問題提供個性化的輔導(dǎo)和幫助,幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙,提高學(xué)習(xí)效果。(5)實施分層教學(xué):根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和興趣實施分層教學(xué),滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
4.培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量,促進學(xué)生的全面發(fā)展,為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)和生涯打下堅實的基礎(chǔ)。(1)引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí):鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進行自主學(xué)習(xí),如查找資料、觀看教學(xué)視頻、參加在線課程等,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和信息素養(yǎng)。(2)組織學(xué)生開展協(xié)作學(xué)習(xí):通過小組合作、項目式學(xué)習(xí)等方式,引導(dǎo)學(xué)生開展協(xié)作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神和溝通能力。(3)設(shè)立自主學(xué)習(xí)任務(wù)和挑戰(zhàn):為學(xué)生設(shè)立具有挑戰(zhàn)性的自主學(xué)習(xí)任務(wù),如數(shù)學(xué)探究項目、數(shù)學(xué)建模競賽等,激發(fā)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力。
(二)基于信息化的高中數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計
信息化與高中數(shù)學(xué)融合是教育發(fā)展的必然趨勢,對于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生能力、促進教育公平和推動教育改革具有重要意義。在實踐中應(yīng)遵循以人為本、創(chuàng)新發(fā)展、實踐導(dǎo)向、教學(xué)相長、跨越發(fā)展等原則,充分利用信息技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)環(huán)境。本節(jié)課的核心內(nèi)容是學(xué)習(xí)函數(shù)的圖像變換,包括平移變換、伸縮變換等。
1.教學(xué)目標(biāo)
通過信息化手段,引導(dǎo)學(xué)生深入理解函數(shù)的概念和性質(zhì),掌握函數(shù)的圖像變換規(guī)律,并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和空間想象能力。
2.教學(xué)環(huán)境與資源
(1)數(shù)字化教學(xué)環(huán)境:配備多媒體教室、計算機房等信息化教學(xué)設(shè)施。
(2)數(shù)字化教學(xué)資源:包括函數(shù)圖像變換的課件、視頻、數(shù)學(xué)軟件(如GeoGebra)等。
3.教學(xué)過程
(1)導(dǎo)入新課:利用多媒體課件展示各種函數(shù)的圖像,引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考圖像之間的關(guān)系。通過提問和討論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。
(2)新知探究:①平移變換:通過多媒體課件展示函數(shù)圖像的平移過程,引導(dǎo)學(xué)生觀察并總結(jié)平移規(guī)律。然后,利用數(shù)學(xué)軟件,讓學(xué)生親自動手操作,嘗試對函數(shù)圖像進行平移變換,加深對平移變換的理解。②伸縮變換:通過多媒體課件展示函數(shù)圖像的伸縮過程,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)伸縮規(guī)律。再利用數(shù)學(xué)軟件讓學(xué)生嘗試對函數(shù)圖像進行伸縮變換,加深對伸縮變換的理解。
(3)鞏固練習(xí):提供一系列練習(xí)題,包括判斷題、填空題和計算題等,讓學(xué)生在計算機上完成并提交答案。教師通過實時反饋和討論幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識,提高解題能力。
(4)拓展延伸:引導(dǎo)學(xué)生思考其他類型的函數(shù)圖像變換,如旋轉(zhuǎn)、對稱等,并鼓勵他們利用數(shù)學(xué)軟件進行探索和實踐。同時引入實際應(yīng)用案例,如物理學(xué)中的振動和波動等,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)在實際生活中的應(yīng)用價值。
4.總結(jié)反思
在課程結(jié)束前引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容進行總結(jié)和反思,回顧函數(shù)圖像變換的規(guī)律和方法,思考自己在學(xué)習(xí)過程中的收獲和不足。同時,鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索和研究相關(guān)內(nèi)容,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)和能力。
5.教學(xué)評價
通過課堂觀察、作業(yè)完成情況、測試成績等多種方式對學(xué)生進行評價。同時收集學(xué)生的反饋意見,對教學(xué)設(shè)計進行反思和改進,以不斷提高教學(xué)效果和質(zhì)量。
6.教學(xué)反思與改進
在課后教師應(yīng)該對本次教學(xué)設(shè)計進行反思,總結(jié)教學(xué)中的優(yōu)點和不足,思考如何改進和完善。例如可以進一步優(yōu)化教學(xué)資源的選擇和使用,提高教學(xué)的針對性和實效性;可以加強學(xué)生的實踐操作和探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力;還可以加強師生之間的交流和互動,營造更加積極、開放的學(xué)習(xí)氛圍。
五、結(jié)束語
信息化與高中數(shù)學(xué)的融合實踐是教育現(xiàn)代化的重要方向之一。通過構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)環(huán)境、開發(fā)信息化教學(xué)資源、實施個性化教學(xué)以及加強師生互動與溝通等策略,可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。然而在實踐中仍面臨教師信息化素養(yǎng)不足、信息化教學(xué)資源質(zhì)量參差不齊和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有待提高等挑戰(zhàn)。未來應(yīng)進一步加強教師的信息化培訓(xùn),提高信息化教學(xué)資源的質(zhì)量,同時注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,以推動信息化與高中數(shù)學(xué)融合的深入發(fā)展。
作者單位:萬方樂 靜寧縣界石鋪中學(xué)
參考文獻
[1]謝愛華. 高中數(shù)學(xué)教育信息化的校本常態(tài)化實踐[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2023,(18):3-5+18.
[2]戴姍姍. STEAM教育理念下高中數(shù)學(xué)建?;顒拥慕虒W(xué)研究[D].浙江師范大學(xué),2023.
[3]凌翔. GeoGebra軟件輔助高中數(shù)學(xué)教學(xué)的實踐研究[D].阜陽師范大學(xué),2023.
[4]吳雄星. 信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)教學(xué)融合實踐探索[J].基礎(chǔ)教育論壇,2019,(20):55-57.