辅助高中数学教学的信息技术

张建成

【摘要】在信息化的今天，学习和利用好各种辅助高中数学教学的信息技术，可以更好地帮助学生探究数学问题，理解抽象的数学概念，进而顺利地完成我们的教学目标.如今都有哪些常用的辅助高中数学学习的信息技术，成为本文研究的内容.在日常教学中，我们借助“智慧教育云”平台的资源以及常用教学软件，将多元化的信息手段应用于我们的教学之中，目的就是提高课堂效率，提升学生的学科素养和能力.比如，PowerPoint是教者最常用、实用性较强的优秀多媒体演示软件;Excel软件对于高中数学中的统计和数据处理有着非常重要的意义;几何画板、玲珑画板非常适合于立体几何、解析几何的教学，它是为数学教学研制的专业软件;等等.这些信息技术的使用，不仅能提高数学课堂的学习效率，还能使比较抽象的、理论性较强的知识变得具体且简单易懂.

【关键词】数学教学;信息技术

一、辅助教学的网络资源

例如，“百度学术”“百度文库”“新浪教育”等都有大量的资源可供教者选取，还有“作业帮”“猿辅导”“101网校资源”这些网络平台也能提供各种学习资源，教师学生都可使用，知识的获取途径不再单一，“没有资源可用”不再是如今的问题.

网络资源的使用让学生学习的途径不再单一，学生可以自己借助信息技术中大数据资源及时地探索，通过查阅、分析、学习，然后解决问题.这在一定程度上提高了学生的探索精神和求知欲望，相比传统单一的学习更有效，更能提升学生的信息素养和数学学科素养.

二、辅助教学的线上平台

1.基于线上线下混合式教学模式的“智慧教育云”平台

在线上线下混合式教学模式中，“智慧教育云”平台功能较强，模块设置多，线上教学、网络空间教学、线上备课研讨都可在平台上开展，且资源丰富，途径多.平台的教学过程大致是：课前给学生单线下发预习任务、学生检测、平台自动评分;课堂中和学生一起合作探究新知识，利用平台上的网络资源开展实验、探究、思考、看微课、看例题、做练习;课后利用平台作业模块完成作业、课后复习、观看例题等，学生的作业可以自评也可以老师查阅，这与传统教学中作业收交、批阅方式截然不同.

除了授课过程中产生的功能外，“智慧教育云”平台为教者掌握学情提供了非常大的帮助.教师经过对学生作业完成情况、观看视频进度、考试成绩分析等数据分析，可以了解学情，并采取相应的解决办法.“智慧教育云”平台还提供了各种学习资源，包括了Word、PPT、Excel格式的各种教学设计和教学课件，微课等音视频素材资源，以及课前预习题、课堂练习题、课后巩固提高题、典型例题等.

2.线上教育直播平台

线上教育直播平台可以解决学生不能去教室学习的尴尬问题.教者给地点不统一的多人开展教学时，可以借助于“钉钉”“腾讯课堂”“腾讯QQ”等在线交流平台，再结合 “智慧教育云”平台上的教学资源开展本节课教学.比如，“钉钉在线课堂”“腾讯课堂”，教师进行直播，学生可以同步观看或者课后观看“回放”来学习.对于学生而言，其包含“在线听课”“提交作业”“在线考试”“聊天、提问”等模块功能;对于教师而言，其包含 “直播授课”“批改作业”“答疑”等模块功能，以及平台的大数据统计分析学生答题情况、考试成绩等功能.

在平台的使用过程中，比较适用的主要有以下几项：其一，一个知识点的讲解过程以视频方式存贮下来，学生和教师可以随时随地看到保存的视频，不受时间和地域的限制，知识点存储长久化.其二，作业试卷平台自评自改，学生学习方便快捷;做作业也不再是单一的纸质化，如做一些选择题，平台会很快给出答案并分析错误原因.其三，自主学习条件更成熟.通过平台，教者将有用的资源上传，或者下发学生，学生在线查看，也可以通过网络搜集学习资源，这样学生获取的资源比传统教学中的多，课余时间可以自主阅读，自主探究，自主学习.但是平台利用要合理，网络资源要取舍，否则会埋葬于海量的资源中，这就要求教者备课要充分，信息化教学方式要合理 .

三、辅助高中数学教学的硬件

目前，学校信息化教学硬件主要有计算机、网络设备、“交互式智能白板”、平板电脑，与传统教学硬件相比，“交互式智能白板”具有网络化、 智能化的特征，平板电脑具有方便阅读，搜集资料快捷，存储文件量大等特点.借助这些硬件，教师开展信息化教学，可以将视频、动画、文档、演示文稿等展现给学生.

“交互式智能白板”既有传统黑板的功能，也有多媒体教学的功能，重点是在课堂中能实现人机交互，课堂互动.多媒体和电子白板中黑板、实验、图形、动画等功能的交互、结合，可以带领学生实现知识探索，实现教学目标，完成教学任务;它还具有展示优势、提高准备教学资源的效率和广度等教学潜能.

计算机、网络设备、学生的平板电脑，这些硬件的完善使得学校成为数字校园，服务数学教学的手段变得更多了.这些教学硬件在教学过程、教学管理中和教学资源的提供上产生了不可估量的作用，为教育改革和课堂研究带来了质的飞跃，学生在教学过程中的主體地位进一步强化，相应的教学模式也发生了转变，学生的学科素养、知识能力的培养渠道更多了.

四、辅助高中数学教学的软件

1.PowerPoint演示文稿在高中数学教学中的应用

PowerPoint演示文稿是前些年教师最常用的教学软件，也是教者比较容易学习的.它将文字、图片、动画、声音和视频结合起来展现教学内容并加以解释说明，将数学中的概念、原理的分析过程实现可视化，使得抽象难懂的问题简单化，使学生对数学知识获得更为直观的认识.

主要功能如下：

（1）文字处理功能，将大量的文字处理后展现在屏幕上，学生可以直接观看，相比一步步写在黑板上能节省大量时间.比如，概念、定理、例题、解题过程等，PowerPoint处理后投影，省时省力，效果还好.

（2）添加声音，将能运用于课堂中的音频添加在课件中，比如阅读材料的朗读音、探究问题所需的其他音频等，给学生提供更真切的情境体验.

（3）动画处理，对于在教学中需要强调的部分，适当地使用动画效果可以引起学生的兴趣，并提高演示文稿的趣味性.

（4）图像处理，制作、编辑数学图形，比如常用的点、直线、曲线、面以及一些常见的柱体、锥体等立体几何图形都可以在演示文稿中做出.

2.Excel电子表格在高中数学教学中的应用

Excel在对数学中数据的统计和处理上有着非常重要的意义.

（1）Excel生成函数图像.

操作：在Excel表格中输入我们要绘制的函数图像上一些点的坐标;选中输入了数据的表格，单击“插入”-“图表”;在插入图表的对话框中，选择“XY散点图”，就得到了函数图像的图表.

（2）Excel迭代功能求解方程的根.

如在《必修一》第三章“用二分法求方程的近似解”中，就可以用到Excel的迭代功能.

（3）高中数学教学中Excel功能的综合应用举例.

《必修三》“变量间的相关关系”一节中对Excel应用较多，如数据统计、画散点图、模拟出回归直线、求出回归直线方程、数据预测等.Excel在高中数学中的应用还有很多，如《必修一》中模拟不同函数的增长快慢.Excel的使用在《普通高中课程标准实验教科书（数学）》几个模块中都有教学设计的要求，教师要利用Excel引导学生探究问题并开展教学.

3.VB语言在高中数学教学中的应用

Visual Basic语言可以插入PowerPoint等其他Office软件中，如在《必修三》第一章“算法初步”的教学中，教师会大量应用这种可视化的窗体，让学生能直观地看到电脑指令发出后所产生的效果，大大提升了课堂效果和学生的学习兴趣.

4.几何画板、玲珑画板在高中数学教学中的应用

传统教学中，教师通常是用直尺和圆规进行几何图形的教学.而信息技术的发展，诞生了很多数学学科软件，其中“几何画板”就是最常用的.“几何画板”是一个作图和实现动画的辅助教学软件，是适用于数学、平面几何作图以及函数作图的动态几何工具.

“几何画板”主要有以下功能：

（1）图形、图像等元素的构造功能.

“几何画板”设置了“构造”菜单，可以对一些常用的点、直线、曲线以及其他几何图形进行构造，能快速地做出数学几何中的基本元素，直接代替了以前的尺规作图.

（2）独特的变换功能.

“几何画板”中有“平移”“旋转”“反射”“缩放”等多种图形变换功能，操作方便简捷，作图速度快，准确度高.

（3）对象的“度量”功能.

可以对一些对象进行度量，可以度量长度、距离、角度、面积、坐标、斜率等，这样不再借助尺规测量，准确度高.

（4）动态的轨迹图像功能.

“几何画板”中轨迹分为两种，即构造轨迹和轨迹追踪.构造轨迹就是依据给定条件直接构造出点的轨迹，如构造出圆的垂直于直径的半弦的轨迹，直接在菜单栏点击即可.轨迹追踪是对动态的对象进行追踪来显示其“轨迹”，并展示轨迹的形成过程，教学中可以借助这一功能让学生预先猜测轨迹的形状，然后再观察、验证.

（5）迭代功能.

迭代有简单迭代和深度迭代（带参数迭代）两种，例子有典型的“迭代绘制勾股数”“迭代绘制正五边形螺旋”.在高中数学教学中，用到迭代功能的有线性回归中的计算、二分法求方程的近似解求法中的计算等.这类情况如果应用笔算的话，很浪费时间，这时就可以依靠几何画板的迭代等功能来实现.

几何画板设计的教学课件的演示，可以使学生在立体图形的旋转过程中观察到图形的各个角度，丰富学生对图形的认知.“玲珑画板”和“几何画板”在教学中的使用很接近，“玲珑画板”是三维平台，而“几何画板”是二维的，这里不再对“玲珑画板”在高中数学教学中的应用做说明.

5.教学中能用到的其他信息技术

在信息化教学软件的市场上，数学教学软件较多，它们各自有非常好的优势，除了上述介绍的基本的常用于高中数学教学中的技术之外，通常还会用到的有“超级画板”“Maple”“图形处理器”“MATLAB”“Mathematical”“GeoGebra”.

信息化辅助教学要达到较好的效果，对信息技术的合理、正确应用是非常重要的，运用得好，事半功倍，抽象問题可以变得简单化;运用不好，信息化辅助教学就是“鸡肋”，甚至负面效果会压倒正面效果.如果想继续开拓信息化教学的领域，让更多的技术发挥各自独特的优势，教师自己的学习速度还需和时代发展速度相匹配.

今后，我们只有继续学习研究信息化高中数学教学方式，不断强化数学教学软件、工具的使用，熟练掌握它们的功能，在课堂教学中游刃有余，这样才会使信息化教学技术的优点发挥出来，我们的课堂效果也才能得以提升.

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]冯国平.数学教学论[M].兰州：甘肃教育出版社，2009.