信息技术与高中数学课程整合策略研究

摘 要：现今信息技术的使用越来越广泛，在教育改革的环境下如何将信息技术与高中数学课程整合是教师非常关注的问题。信息技术对学生的学习以及教师的教学都有非常重要的作用，数学教学革命正在信息技术的指导下发生。基础教育纲要指出教师教学要与信息技术相结合，将信息技术与学科进行有效整合，需要教师具有高效使用信息技术的能力。

关键词：信息技术;高中数学;课程整合

中图分类号：G633.6+G434   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2022）05-0063-04

在教育改革的环境下教师要能够使用信息技术制定科学教育目标，在信息技术的辅助下高效地完成自己的教学内容。在教学方法上学生要学会使用信息技术培养自己独立学习的能力，利用信息技术发展自己解决数学问题的能力，这样学生才能适应新时代的发展要求。

一、 信息技术与高中数学的课程整合的定义

关于信息技术与高中数学课程整合的定义有很多种说法，国内权威的教育学者认为这指的是以数学学习为中心利用信息化平台以及手段来完成数学教学任务的过程。在这一过程中学生是主体教师是主导。在最新的系统论中认为将信息技术与高中数学课程整合不是简单地将两者结合在一起，而是要使信息技术渗透在高中数学教学的方法中，两者要实现高度的融合并成为一个系统，这样信息技术才能引发数学教学的变革。教师要利用数学课程与信息技术之间的关联性，使信息技术的使用成为现代教育常态。信息技术能使数学知识以动态的形式展示在学生面前，从而与数学课程进行融合，提升学生的学习质量，对学生的创新精神和实践能力进行培养。

总的来说，将信息技术与高中数学课程进行整合就是要利用信息技术给学生营造一个符合时代发展特点的学习环境，在这种学习环境中能落实学生的学习主体地位和教师的主导地位。在信息技术的帮助下，学生的综合能力能得到有效发展。要使信息技术渗透进数学教学中让信息技术与课程内容以及教学理论有机结合在一起。

二、 信息技术与高中数学课程整合的目标

信息技术的使用对传统数学教学模式产生了巨大的冲击，从本质上改变了传统的教育结构，优化了传统的教学方法。新教学模式以培养学生的创新精神强化学生的实践能力为目标。信息技术与高中数学课程进行整合的目标可以分为以下几点：

（一）培养学生良好的学习态度和终身学习能力

在信息技术的支持下资源都是全平台共享的，学生只要想学习只需要一个电子设备就能使用互联网随时随地进行学习，学生的学习手段不再局限于课堂，从学习空间上来说变得更加广阔。学生的学习方式在信息技术的帮助下发生了很大变化，教师在课堂上教学已经不是学生获取知识的唯一来源，学生借助信息技术可以在教师的引导下通过信息技术自主搜寻资料并对知识进行深入探究。学生在这一过程中能树立自主学习意识从而形成良好的学习态度，通过自主学习培养终身学习能力，这也是素质教育的内涵。

（二）提升学生的学习效率

信息技术与高中数学课程进行结合不是为了顺应时代发展而做的面子工程。整合是否成功要从信息技术与数学课程整合后是否能有效地提升学生的学习质量和效率这两方面来进行评价，提升学生的学习效率是信息技术与高中课程进行整合的最重要的目标之一。

（三）提升学生的信息核心素养

在信息时代中学生的信息素养是最基本的学习素养之一，学生信息素养的形成不是一蹴而就的，而是在日常教学中逐渐培养起来的。部分中学将信息技术作为一门副科，部分高中一周只有一节信息课程，这对高中生信息素养的形成十分不利。那么学生在课业繁重的状况下如何培养信息素养呢？最好的方法就是将信息技术与学科课程进行结合，这样学生既能提升自己的学习质量还能在学习时对信息技术的使用方法进行深入了解。将信息技术与数学教学进行融合，学生在学习数学知识时会受到信息技术的影响，在学习的过程中对信息技术的掌握能力也逐渐加强。提升学生的信息素养是高中教学中学生的综合素养之一，也是教师将信息技术与数学教学融合的综合目标之一。

三、 信息技术与数学的课程整合的现状

我国从20世纪80年代就开始寻找将信息技术与数学课程进行整合的方法，此工作的展开主要有三种途径：提高学生的信息素养及信息技术的使用能力，使学生可以利用信息技术进行自主学习并以此提高教学效率;借助信息平台对高中数学教学内容传授的形式进行改革;使用特定的软件使学生的学习情况能及时得到反馈，教师能通过软件对学生的学习效果進行客观的评价。

我国针对如何将信息技术与数学教学课堂进行有机融合开展了许多研究项目，其中著名的两个实验分别是四个相结合的新课程教学改革课题以及信息技术与各学科课程整合的课题。四个相结合的新课程教学改革课题是由何克抗教授组织开展的，而后一个课题则是由全国中小学计算机教育中心组织开展的。教育部指出信息技术与学科进行整合已经成为时代发展下的必然趋势，我们要重视信息技术在学科中的运用，要大力支持和鼓励教师在课堂教学中使用信息技术。

随着几何画板在数学教学中的推广，教育部门逐渐搭建了以几何画板为核心的教学平台。虽然一线教师在开始使用这个平台时抱着怀疑的态度，但是学生很快就接受了这种教育方式。信息技术与高中数学课程整合的宗旨在于信息技术为数学教学服务，使学生在进行数学学习时能提升自己的信息综合素养、实践能力以及创新精神，这样才算是将素质教育真正地落到实处。

我国目前还处于信息技术与课程整合的初级阶段，为此2011年在对新课程改革标准的修订中减少了一些复杂陈旧的内容，增加了需要信息技术辅助来解决的数学问题板块，并且将信息技术的中心算法增添到高中数学课本中。高中数学教材中的算法教学是比较简单和基础的，属于信息技术中的经典。以递归算法为例，递归算法可以为学生展示计算机运行的过程，这对于学生信息素养的培养有很大的帮助。

四、 信息技术与高中数学课程整合的研究

一方面，信息技术可以利用动画演示以及图形功能从多角度为学生展示数学知识。演示动画可以以特定的软件为工具，通过软件的功能将复杂的图形在系统上自主生成。教师还可以利用软件增强动画特效，从不同角度构建三维动画。

另一方面，几何画板软件可以用于立体几何以及平面几何的制作，几何画板软件使用起来较为简单，具有较强的演示功能，能够将图形与静止的图像形象地进行演示并且生动地展示图形之间的相互关系。

在这一过程中，以虚实线作为辅助进行颜色的变换，这样教师就能将立体几何生动形象地展示在学生面前，再配合平移、缩放等功能，就能使图形的展示达到最好的效果。部分软件还能提供控制动画功能，对不完美的图形进行后期处理。软件所具有的处理功能能对图层进行合并调整，为教学添加艺术的气息。

（一）利用信息技术与数学课程整合的难点

1. 精确地为学生展示图形动态演示的过程

以人教版高一数学必修二的《空间几何体的三视图和直观图》为例，当教师想为学生展示一个嵌套的几何体的三视图时，用传统的教学手段就难以达成这一目标，通过口述方式教师讲不通学生也不能理解透，学生学习起来就会非常困难。

信息技术就可以解决这一弊端，如在进行《用“几何画板”探究点的轨迹：圆》这一课的教学时，教师可以用几何画板为学生演示椭圆的定义。取一条固定长度的绳子，把两端放在两点，当绳子的长度大于两点的距离时用笔尖将绳子拉紧，再慢慢移动可以画出一个圆吗？这时教师在“用笔尖将绳子拉紧，再慢慢移动”这句话的下面设置一个链接点，教师点击这句话之后几何画板就会慢慢移动画出一个轨迹，而这个轨迹就是椭圆的图像。学生通过这种演示能清楚地看到椭圆的形成过程，教师还可通过回放以及慢放的形式加深学生对知识的理解。

又如在进行抛物线的学习时，教师要保证定点的距离到直线的距离是相等的，在这一过程教师既要滑动三角板又要使绳子也能随之滑动，凭借教师一个人的力量要在黑板上进行准确的演示会比较困难，这时教师可以使用几何画板，使演示的过程更加科学合理。几何画板还可以对抛物线轨迹的形成过程进行动态演示，这样可以令学生非常直观清晰地看到抛物线的轨迹，学生对知识的理解也会更加深入。教师可以先在几何画板上制作一个MF=MH的图形，再设置运动点击键，教师按动“运动”这个键几何画板上的线条就会自己运作起来从而画出与M轨迹相关的抛物线。

高一必修二涉及的都是空间几何体的相关内容，教师在进行圆柱、圆台、棱台以及圆锥的教学的时候就可以使用多媒体为学生进行演示。多媒体的演示可以精确到毫米甚至更加细小的单位，这比教师在现实中寻找大致的实物会更加全面准确。在进行祖暅原理与柱体、椎体、球体的体积学习时，通过教师的口述学生难以展开想象，直接对学生进行演示可以将抽象的知识形象化，使学生更加容易理解和掌握。

2. 利用信息技术攻克难点

在三视图这一章节的学习中，教师可以给学生提出这样一个问题：有一个正方体，现在要在这个正方体的外面再套一个正方体，请问这个正方体的正视图是什么样子的？教师可以在多媒体上展示两个图形让学生进行选择，有部分学生选择了错误答案。为了解开学生心中的疑惑，教师可以利用信息技术为学生展示一个透视图，从上下左右所有方位进行展示，这样学生理解正确答案就容易得多了。

教师又提出了这样一个问题：将一个外接球放在三棱锥的外面，这个组合图形的三视图是什么样的？教师可以鼓励学生进行想象，还可以自主画图。当学生难以给出正确答案时，教师利用几何画板将这个组合图形的三视图以透视图的形式展示出来，并给学生详细解释为什么三视图是这个样子的？不仅如此还有内切球等都可以用几何画板来为学生进行演示。

（二）利用多媒体为学生进行案例的灵活展示

在传统的数学教学的课堂中，还是以教师的教为中心。教师在使用黑板进行教学时容易受到平面黑板的约束，无法为学生进行全面演示。多媒体可以弥补其不足，多媒体不仅容量大而且更加标准，传统的教学模式会受到上课时间的限制，一些教学环节可能会被教师忽视，这些对学生的学习效率及教师的教学质量都有不利影响。教师可以从以下几方面使用信息技术提高课堂教学效率。

1. 教学设计环节

教师要根据学生学习知识的目标以及学生的学习基础来制定教学目标以及教学内容和教学方法，其中包括了本节课程的价值观、学生要学习的进度等。运用有效的方法高效地完成教学任务。教师还可以利用信息技术，做到因材施教。

2. 提问环节

这一阶段主要是让学生回忆上节课的知识，这样学生才不会因为遗忘知识而吃力地接受新知识。

3. 新课导入环节

这个环节是引导学生对新知识产生初步认知并帮助学生快速进入学习状态的环节。

4. 新课讲解环节

教师可以利用信息技术将本节课的重难点知识放在多媒体上面，在进行难点知识讲解时就可以利用信息技术帮助学生对知识进行深入探究和理解。

5. 经典案例分析

教师可以利用信息技术拥有丰富资源这一特点在网上搜寻与本章节有关的典型案例并通过多媒体的形式为学生展示。通过这些典型案例强化学生对新知识的认知，通过教师的讲解与多媒体的展示，学生对这一章节的知识点掌握得会更加牢固。

6. 巩固练习

信息技术能帮助学生巩固知识。教师可以将自己的课件发送给学生，当学生对知识产生疑问的时候，可以通过观看教师的课件回忆知识。教师还可以利用信息技術制作针对难点知识的微课视频，学生可以通过视频攻克难点。

7. 课堂小结

在进行了细致的讲解后教师可以利用信息技术给学生制作一个大致的知识结构图，结构图是对本章节知识的梳理和概括，学生能够从宏观层面对知识进行理解并通过知识结构图让学生将新知识与旧知识结合起来，帮助学生形成系统完整的知识结构图。

8. 课后提升环节

这一环节主要是让学生强化对知识的理解，在掌握基础知识的前提下，进行探究性学习和拓展学习，给学生思考以及提升的空间。

通过这八个环节及信息技术的融合，教师可以给学生营造一个完整的课堂，使学生能够在科学的教学中进行高效系统的学习，弥补教师追赶学习进度的不足。信息技术下的交互设计可以使学生更加直观地理解数学知识并快速吸收。这也是多媒体的优势之一。

（三）在信息技术的支持下增加教学内容

在传统的教学模式中，教师会受到黑板的限制，在黑板上教师能演示的东西是有限的，操作起来不仅费时间而且很不方便。当信息技术与高中数学课程进行整合后，教师可以利用信息技术进行人机互动，将演示生动形象地展示在学生面前，这样教师就可以节省很多演示的时间并将这些时间用于拓展知识的讲解。教师可以利用多媒体将有关联的旧知识在课堂上进行同步展示，有效地帮学生进行知识回忆。

当鼠标点击标记点后，相关的旧知识就能弹出来，学生就可以一边复习旧知识一边学习新知识。如在知识推导环节，很多推导环节教师难以直接在黑板上进行演示，但是只要教师在旁边放上相关的链接，演示就会自动弹出来。课堂时间有限，教师利用黑板进行演示耗费时间，因此在课堂上进行全部演示是不现实的，多媒体就可以解决这一问题。教师可以将需要演示的过程在备课环节就放在多媒体上，这样教师在上课时就会更加顺利。

学生在课堂上学习的知识容量对学生的可持续学习成果有非常重要的影响。准备少了学生学习的知识会变少，这不利于提升学生的学习质量，准备的太多学生吸收新知识会有一定的负担和压力，这反而不利于提升学生的学习效率。教师可以在电脑上设计几个链接，当图形发生变化时题目也会随之发生变化，这样不仅可以在一定程度上增加题型，教师还可以根据学生的学习进度实时调整课堂进度。在最后阶段将本节课的知识点推上最重要的位置，选择一个较难的题目，这样可以照顾不同层次的学生。

五、 结语

科学技术的发展对人们的生活以及教育都有十分重要的推动作用，高中数学课堂也如此。高中数学教学可以在信息技术的推动下进行改革，但是要想进行有效的改革就要在科学理论的支持下，将信息技术与高中数学课程进行有机整合。将两者高度地融合在一起，利用信息技术的特点把视频、图像融入教学方法之中给学生进行精确的演示，颠覆传统课堂的教学形式，给高中数学教学带来新鲜的血液。解决传统教学中的问题，促进高中生数学核心素养的发展。

参考文献：

[1]杨慧.信息技术与高中数学课程整合的研究及对策[D].贵阳：贵州师范大学，2021.

[2]吴冲.信息技术在高中数学教学中的应用研究[D].武漢：华中师范大学，2018.

作者简介：李斌全（1973～），男，汉族，甘肃白银人，甘肃省景泰县第二中学，研究方向：高中数学教学。