以培养核心素养为目标促进信息技术与高中数学课程整合研究

周义昌 江云富

摘 要：数学学科核心素养主要围绕数据建模、数据分析和空间想象而展开，这些正是当下教学的难点与重点，如何充分发挥高中数学在核心素养上的培养，是摆在我们教学人员面前的难题。基于对以往数学教学所存在的问题进行总结分析，提出运用信息技术与高中数学课程进行整合，利用其在数理统计与分析、空间图形构造和发散思维培养三个角度的优势，促进高中数学教学质量与水平得到显著提升，让学生对数学产生深刻的认识。

关键词：核心素养;数学学科;信息技术

中图分类号：G63 文献标识码：A

文章编号：1673-9132（2019）11-0146-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.11.133

教学改革的目标主要围绕学生个人能力培养而展开，让学生在充满乐趣的环境下实现知识的积累。提高学生对数学的认识，就需要让他们从单纯的记忆转变到对知识的理解，就必须重视信息技术与数学课程的结合，让学生发现知识存在于生活的各个角落。早在2003年颁布的《普通高中数学课程标准（实验）》中明确指出，要重视信息技术与数学课程的有机整合，让学生认识到数学的本质。因此，将提出在数理统计分析、数学空间图形构造和发散思维训练当中充分实现信息技术与数学的整合，让学生更好地实现对知识的认知。

一、数学与信息技术整合的实践需求

第一，高中解析立体几何对信息技术的需求。立体几何在高中占据着相当重要的地位，在全国卷中必有一道大题考到立体几何，同时还会在前面选择与填空中有所涉及。但是，传统高中数学教学讲解这方面的知识时，总是在黑板上画出图形，然后连接各线段来分析试题。这种教学模式一方面不能让学生更为立体地认识知识，摆脱不了平面图形对思维的限制[2];另一方面理解这些知识需要丰富的空间想象力和逻辑判断能力。这对初学立体几何的学生来说难度极大，很容易造成他们学习兴趣不高，产生厌学的心理。例如，在讲解空间四边形时，很多学生对空间四边形的图像不能理解，看到教师画的图形始终觉得是平面四边形，不能具有丰富的空间想象力。而利用信息技术后，教师可通过CAD、Photoshop等空间制图软件，让学生能够从多个视角、多个方面去理解空间图形的形状，真正走进立体几何的世界当中，通过真实看到的内容来加深对知识的理解。

第二，学生数据建模思维没有得到很好锻炼。数据建模是学生认识世界、改变世界的重要途径，只有对实体进行抽象概念化，才能找准问题的入手点，更好地处理问题、解决问题。目前，学生的数学建模意识十分欠缺，不能很好地从题目当中找到两者之间的关联点，从而达不到对问题的有效解决。例如，高中生在学习椭圆性质时，分析椭圆上某个点到焦点与到某个定点距离和最小时，很多学生不知道如何下手，往往选择利用代数计算来解决。或者盲目套椭圆PF1+PF2=2a这个定理去求解距离之和。出现这种问题就是因为缺乏数据建模思维，不能明确在哪些情况下二者距离最短。而利用信息技术后，通过计算机模拟椭圆上的动点通过多组、大量直观的视觉表现来反映线段之和，让学生明确如何从问题中抽象出具体的解决思路，提高问题的解决能力。

第三，数理统计与分析掌握不够扎实。在高中数学教学当中，数理统计与分析占据着重要地位，在高考试卷当中有两道大题，分别为数列和概率统计。数理统计主要考查学生对数字和规律的敏感性，能够从数据中把握其内在逻辑，从而找到破题点。然而，在高中课堂学习当中，很多学生对这部分知识认可度不高，同时在解析当中没有以大数据思维来分析问题。从而导致很多学生得出不正确的答案，分析解析问题出现思路偏差。例如，试题：在一个袋里有5个红球和1个白球，一共有6位学生轮流去取球，问哪个学生取到白球的可能性高？这时，很多学生都会认为排在前面的学生取到白球的可能性最高，越往后概率越低。此时，教师只能在黑板上列出取球概率的计算公式，给学生讲解取球次数的概率，但是不能通过直观数据去显示。但是，利用信息技术后，它可以在短暂几秒内模拟出上万次取球的可能，然后通过数据统计每位学生取到白球的次数。通过将上万次取球中各个学生取到白球的个数发现，他们之间比例接近1：1，从而证实教师讲解理论的正确性。这样的模拟过程在现实教学中是没有时间和精力去做的，但是通过信息技术可在短暂时间达到有效目标。在信息技术的帮助下，学生对概率统计有了更为深刻的认识，对数理统计认识不再局限于书本上，而是可以在生活中得到充分应用，为我们解决实际问题提供便捷。

通过上述分析，信息技术在高中数学教学当中占据着重要地位，教师有必要做到信息技术与高中课程的有机融合，让它在帮助学生理解知识，更好地发挥教輔作用中做得更为到位。这样，学生不会把数学单单停留在课本上，而是代入生活、走进实际，提高他们学习数学的兴趣。

二、信息技术与数学课程融合的具体策略

（一）利用信息技术来加强数学课堂的互动，提高学生的学习兴趣

信息技术与数学教学课程的融合，需要利用其沟通交流的便捷性，做到教师与学生的互动，让学生实时将自己的想法在课堂上有效提出。这样，教师可以准确把握学生的具体学习情况，同时学生也能及时把自己不理解的地方反馈给教师，促进知识的有效传播。这就需要从以下几个方面入手，促进数学教学质量的提升。

第一，运用信息技术鼓励学生课堂“无记名”提问，实时反馈课堂听课质量。目前，信息技术可做到“局域网”课堂的效果，教师在自己电脑上去分析讲解题目，学生可以在自己电脑上实时看到，真正做到“教师-个人”的教学目标。与此同时，学生在教师讲解过程中，通过信息技术提供的提问窗口，把自己的问题反馈到教师那里，有效克服传统教学中学生不愿意提问这个问题。

第二，通过信息技术可以让每位学生成为知识的传授者，便捷学生自我能力的锻炼。由于信息技术的辅助，教师可以随意切换某位同学的电脑展示给全班学生，让这位学生担任“教师”来讲解知识点，每位同学都可以针对所讲解的过程提出一些观点和看法。这样，学生与课堂联系更为紧密，学生利用信息技术有效提高自我能力，更有动力投入到学习当中，真正实现课堂的有效联动。

（二）利用信息技术来丰富教学内容

信息技术的作用不但体现在“教师-学生”的联动，同时也能丰富数学课堂的教学内容，锻炼学生的发散思维能力。由于信息技术具有很好的递归和重复性，能够对一些数学题目进行很好的扩展与丰富。例如，在数列中常考到周期数列，这种题目学生不知道是周期数列，很难求解。然而，利用信息技术后，我们可以迅速计算多个项的值，通过观察得到周期性质。同时，信息技术也可以实现由难到易、由点及面的推进，循序渐进地去锻炼学生，让他们在“闯关”模式下实现知识的牢固掌握。

（三）利用信息技术来降低数学解析的难度

数学解析是教师和学生面临的一大难题。首先，对教师解析复杂的数学难题来说，需要他们在黑板上列出大量数学公式和解题思路。这样，给教师带来沉重的包袱，也在板书过程中浪费宝贵时间。其次，对学生来说，往往在看到密密麻麻的数学公式时会产生抵触心理，不利于课堂教学效率的提升。而利用信息技术后，可以降低数学的解析难度，让学生真正跟上教师的步伐，探索式地完成对知识的理解。第一，利用信息技术可以实现“板书讲解”转向“专门讲解”，教师的教学重点在解惑上面，利用信息技术解决板书难题。此时，教师只需要把某一步骤的解题思路理清后，利用信息技术去展示具体实现过程。第二，利用信息技术来解析立体几何，做到对空间图形的理解。在讲解立体几何的篇章当中，如何以立體化的手段来反映“直线与直线”“直线与平面”和“点线面距离”等关系时，是当下数学教学的难点。而借助信息技术后，它可以构造丰富的立体图形，从不同角度去观察和理解问题，真正把立体问题具体化，提高数学的解题效率。

总之，高中数学的教学需要充分与现代信息技术相融合，重点培养学生的核心素养，实现自我能力的提升。在融入信息技术后，学生得到更好的发展，有效推动教学改革的推进。因此，有必要做好两者的融合，让数学课堂插上信息技术的翅膀，让学生个人能力得到更好锻炼。

参考文献：

[1]张志良，王文君.基于核心素养理念下高中信息技术与课程的整合实践研究[C].教师教学能力发展研究科研成果集，2017.

[2]李洁.基于核心素养发展的高中信息技术课程建构与实践研究[J].考试周刊，2018（5）：123.

作者简介：周义昌（1982.7— ），男，汉族，四川广元人，中教一级，研究方向：中学数学教学研究。

[责任编辑 谷会巧]