摘 要：信息化技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中具有重要意義，可以為高中數(shù)學(xué)課堂增添新生機(jī).信息化技術(shù)通過其獨(dú)特的優(yōu)勢，顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力與積極性，為學(xué)生提供了一個(gè)更加便捷、直觀的學(xué)習(xí)路徑，它使得學(xué)生能更加便捷、直觀地接觸高中數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)圖形，有利于進(jìn)一步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：信息化技術(shù)；高中數(shù)學(xué)；虛擬實(shí)驗(yàn)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)逐漸應(yīng)用在各行各業(yè)，也為教育領(lǐng)域的教學(xué)工作和人才培養(yǎng)提供了新支持.高中數(shù)學(xué)是一門包含眾多抽象知識(shí)的重要課程，因此，學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中普遍表現(xiàn)出學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不足的現(xiàn)象，他們傾向于將數(shù)學(xué)視為高難度學(xué)科，這一現(xiàn)象也顯著制約了他們數(shù)學(xué)成績的持續(xù)進(jìn)步及數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展.［1］為應(yīng)對(duì)此挑戰(zhàn)，信息化技術(shù)展現(xiàn)出了其在教學(xué)領(lǐng)域的積極影響，它通過深度融合數(shù)學(xué)軟件、虛擬實(shí)驗(yàn)、編程工具及數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)代教學(xué)手段，促使高中數(shù)學(xué)課堂更加先進(jìn)、高效.本文針對(duì)信息化技術(shù)支持下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)策略進(jìn)行探討，希望對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)有所裨益.

1 結(jié)合數(shù)學(xué)軟件，直觀展示教學(xué)案例

對(duì)于信息化技術(shù)支持下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)，數(shù)學(xué)軟件屬于重要資源，其中應(yīng)用頻率較高的數(shù)學(xué)繪圖軟件為GeoGebra，它在幾何教學(xué)及降低代數(shù)知識(shí)理解難度方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢.除此之外，Desmos作為一種功能顯著的在線數(shù)學(xué)工具，其可行性也較強(qiáng)，它繪制數(shù)學(xué)函數(shù)圖象的功能有助于學(xué)生直觀理解函數(shù)關(guān)系，促進(jìn)其深度思考.對(duì)于數(shù)學(xué)建模及復(fù)雜數(shù)學(xué)問題的解決，Mathematica、Matlab等數(shù)學(xué)計(jì)算軟件則扮演了重要角色.［2］高中數(shù)學(xué)教師需深刻認(rèn)識(shí)到上述數(shù)學(xué)軟件的作用，積極借助這些軟件，將豐富的教學(xué)案例展現(xiàn)在學(xué)生眼前，激發(fā)學(xué)生對(duì)高中數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性.

例如，在人教A版《普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)》“復(fù)數(shù)的概念”教學(xué)中，教師需以虛擬實(shí)驗(yàn)軟件為載體，促使學(xué)生借助實(shí)踐思考什么是復(fù)數(shù)，從而對(duì)復(fù)數(shù)的特征有所了解.課前，教師應(yīng)提前整理好復(fù)數(shù)在復(fù)平面上的表示方式；課中，教師通過虛擬實(shí)驗(yàn)軟件展現(xiàn)在課堂上，并向?qū)W生拋出問題“當(dāng)我們拖動(dòng)了復(fù)數(shù)點(diǎn)的位置后，實(shí)數(shù)部分是否還和之前相同？相應(yīng)地，虛數(shù)部分有無波動(dòng)”，教師針對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行糾正或補(bǔ)充，以此加強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)知識(shí)點(diǎn)的理解.

此外，教師還可以運(yùn)用數(shù)學(xué)繪圖工具GeoGebra，設(shè)計(jì)面向高中生的實(shí)踐活動(dòng)，設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生，“目前大家都掌握了復(fù)數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，那么請(qǐng)嘗試?yán)L制復(fù)數(shù)在復(fù)平面上的圖形，并基于圖形談一談你的發(fā)現(xiàn)，說一說復(fù)數(shù)之間是否存在一定的聯(lián)系”.繪制內(nèi)容具體可涵蓋復(fù)數(shù)的加法、減法、乘法和除法的圖形表示，以此讓學(xué)生直觀感受到復(fù)數(shù)運(yùn)算的幾何意義，彌補(bǔ)傳統(tǒng)運(yùn)算理解的不足.同時(shí)，教師可以引入Mathematica、Matlab等高級(jí)數(shù)學(xué)軟件，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)復(fù)數(shù)運(yùn)算特點(diǎn)與技巧的體驗(yàn)，通過軟件驗(yàn)證運(yùn)算結(jié)果，提升計(jì)算的準(zhǔn)確性與自信心.此教學(xué)模式旨在發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維，確保“復(fù)數(shù)的概念”教學(xué)效果的顯著提升.

2 采用虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力

信息化技術(shù)的功能體現(xiàn)在諸多方面，其中包括虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬.在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師需了解數(shù)學(xué)模擬軟件的名稱、作用、使用方法，旨在精準(zhǔn)運(yùn)用此類工具模擬數(shù)學(xué)問題情境，為學(xué)生提供沉浸式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的機(jī)會(huì).

例如，在人教A版《普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)》“概率”教學(xué)中，教師需引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變單一的學(xué)習(xí)思路和方法，將R語言、Python等概率模擬編程語言作為本章知識(shí)學(xué)習(xí)的工具，指導(dǎo)學(xué)生遵循準(zhǔn)確、完整的原則，開展模擬實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟，并記錄模擬結(jié)果，從而對(duì)樣本空間、事件、頻率等知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生明確認(rèn)知.［3］

在學(xué)習(xí)硬幣投擲的概率時(shí)，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)概率模擬編程語言的應(yīng)用，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)，利用軟件模擬大量投擲實(shí)驗(yàn)，精確記錄正反面次數(shù).隨后，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)公式計(jì)算頻率，深化對(duì)概率概念的理解.并且，教師需明確在線虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在信息化教學(xué)中的價(jià)值，如在為學(xué)生傳授隨機(jī)事件的概率知識(shí)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行擲骰子、抽卡片等隨機(jī)事件的模擬實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生將更多注意力集中在實(shí)驗(yàn)結(jié)果方面，即認(rèn)真觀察呈現(xiàn)出哪些規(guī)律，思考概率的影響因素和內(nèi)涵.隨著實(shí)際操作和思考的推進(jìn)，大部分學(xué)生意識(shí)到概率是不確定的，而且與隨機(jī)性的特點(diǎn)相關(guān)，這一過程對(duì)于提升學(xué)生概率概念的應(yīng)用能力有所幫助.

3 利用信息技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容

高中數(shù)學(xué)是一門抽象、廣泛性突出的重要課程，該課程的嚴(yán)密性也高于其他課程.為了減輕學(xué)生在理解和掌握數(shù)學(xué)概念與規(guī)律過程中所面臨的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，提升數(shù)學(xué)教學(xué)的效率及質(zhì)量，教師需高度重視信息化技術(shù)支持下的教學(xué)，及時(shí)轉(zhuǎn)變單一、枯燥的教學(xué)模式，在課堂中融入“觀察與猜想”“閱讀與思考”“探究與發(fā)現(xiàn)”等板塊.［4］同時(shí)，教師需全面解讀教材，從信息資源庫中篩選與教材內(nèi)容相契合的素材，將其制作成生動(dòng)、豐富的視頻，以不同形式呈現(xiàn)，由此進(jìn)一步開拓學(xué)生的知識(shí)面，為其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升做好鋪墊.

例如，在人教A版《普通高中教科書數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊(cè)》“解析幾何”教學(xué)中，教師可以利用信息資源庫搜集有關(guān)這部分內(nèi)容的內(nèi)涵、發(fā)展歷史等素材吸引學(xué)生，如古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯（Pythagoras）及其學(xué)派對(duì)直角三角形的性質(zhì)進(jìn)行了研究，提出了著名的畢達(dá)哥拉斯定理；古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得（Euclid）的《幾何原本》奠定了解析幾何的基礎(chǔ)，系統(tǒng)地闡述了公理化幾何，并建立了許多重要的幾何定理和命題，推動(dòng)了幾何學(xué)的發(fā)展等，以此促進(jìn)高中數(shù)學(xué)課堂知識(shí)點(diǎn)的多樣化.

4 開展編程和數(shù)據(jù)分析，解決實(shí)際問題

編程和數(shù)據(jù)分析在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中具有關(guān)鍵性作用，它們不僅為學(xué)生的求解過程提供高效工具，還規(guī)避了其實(shí)際數(shù)據(jù)收集與整理的復(fù)雜挑戰(zhàn).此外，它們是提升學(xué)生解決實(shí)際問題能力的重要途徑之一.［5］

例如，在人教A版《普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第二冊(cè)》“抽樣”知識(shí)教學(xué)過程中，教師可引入編程語言，如Python等，設(shè)計(jì)面向高中生的程序.該程序主要是利用隨機(jī)生成數(shù)字來模擬抽取樣本的過程，促使學(xué)生知曉隨機(jī)抽樣的內(nèi)涵、變化性.需要注意的是，在程序運(yùn)行過程中，教師應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到程序中的參數(shù)不是一成不變的，而是可以依據(jù)研究需求進(jìn)行靈活調(diào)整，進(jìn)而幫助學(xué)生洞悉抽樣方法與樣本結(jié)果間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，深化對(duì)抽樣理論的認(rèn)知.同時(shí)，教師還應(yīng)以信息技術(shù)工具為切入點(diǎn)，倡導(dǎo)學(xué)生利用其進(jìn)行精確、科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，以消除對(duì)抽樣應(yīng)用理解的模糊性.在此過程中，教師需要為學(xué)生詳細(xì)闡述Excel、SPSS等數(shù)據(jù)分析軟件的功能、使用方式，強(qiáng)調(diào)導(dǎo)入真實(shí)數(shù)據(jù)的原則，從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)獲取樣本數(shù)據(jù)的目的.［6］

5 結(jié)語

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的信息化實(shí)踐中，教師應(yīng)充分利用數(shù)字化教材與在線資源，替代傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，以增強(qiáng)學(xué)習(xí)材料的交互性、多媒體元素及動(dòng)畫效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并賦予學(xué)習(xí)過程的靈活性.借助交互式教學(xué)工具，包括數(shù)學(xué)軟件、模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及在線題庫，直觀展示數(shù)學(xué)概念，鼓勵(lì)學(xué)生即時(shí)探索與實(shí)驗(yàn)，從而促進(jìn)知識(shí)的深度理解與長期記憶.此外，教師應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)編程在函數(shù)、復(fù)數(shù)、圓錐曲線等教學(xué)難點(diǎn)中的獨(dú)特優(yōu)勢，并將其巧妙融入教學(xué)設(shè)計(jì)中.

參考文獻(xiàn)

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［3］吳依妹.信息技術(shù)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中深度融合應(yīng)用的研究［J］.福建中學(xué)數(shù)學(xué)，2023（12）：46-49.

［4］王連鳳.應(yīng)用信息技術(shù)優(yōu)化高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)課例研究——以“函數(shù)”為例［D］.重慶：西南大學(xué)，2023.

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