基于信息技术的高中数学教学模式探讨

肖玉帛

摘 要：随着信息技术在社会生活中的日益普及，它的发展带动了现代教育技术的发展。信息技术是一种认知手段，它在帮助学生更好地理解数学概念，培养学生的数学思维能力等方面起到了积极的作用。在教学过程中，正确、合理地运用信息技术，对提高学生的数学素质和信息素质都有很大帮助。针对高中数学教学中存在的作图困难和作图时间长等问题，文章着重探讨了在高中数学教学中使用信息科技产品的途径，希望能与广大的高中数学同仁在教学方法和教学经验上相互借鉴，共同促进数学教学的发展。

关键词：高中数学；信息技术；教学模式

随着信息技术的不断发展，教育领域也在逐步实现信息化、智能化。在高中数学教学中，基于信息技术的教学模式已经成为一种趋势。在信息技术的环境下，传统的教学方法已经很难满足目前的教学需要，所以，提倡在课堂教学中多用一些信息化的工具来进行教学，让课堂教学更加优化，让课堂教学更加高效，进而推动教育的发展。在新的高中数学课程标准下，要运用有效的教学方法，建设一个高效率的数学课堂，把信息技术运用到教学中去，提升课堂的教学效果，加强学生对数学知识的理解，運用大量的教学资源，拓宽学生的学习眼界，使他们有更好的学习经验[1]。信息技术在高中数学教学中的应用主要体现在：多媒体教学、网络教学、智能教学系统等。在实践中，信息技术在实施过程中还存在一些问题，这是一个值得高中数学同仁们思考的问题。

一、信息技术在当前高中数学课堂教学中应用存在的问题

（一）信息技术的使用存在形式主义

目前，在高中数学课堂上信息技术的应用还存在一些不足。例如：在传统课堂上过于强调声音、文字、图像的引入，让课堂变成了一个电子知识的展示课堂，忽略了课本上的知识的渗透，很难让信息技术的优越性和真正的价值得到充分的发挥，这就导致了课堂教学存在着一些局限。我国高中教学中存在着信息技术使用“形式化”问题，教学效果不够理想，有待于进一步完善。另外，信息技术在课堂上的运用存在信息量大、速度快、跨度大的特点，一些学生的思想意识很难跟上信息技术的步伐，不能很好地把握课堂教学的节奏，这就不能加强学生对知识的感受，从而使他们的学习效果逐渐下降[2]。

（二）信息技术使用过程忽略学生主体地位

在高中数学教育中运用信息技术最突出的问题就是过于强调以教师为中心，将各种知识内容进行渗透，忽略了学生在课堂上的主体地位。将信息技术运用于课堂，其首要目标就是创造一个广阔型的教室，让学生自己去探究，去完成知识的学习，体现出学生的主体地位。然而，在教学实践中，仍存在着“以教师为中心”，以提高学生的应试能力、提高学生对数学知识的掌握程度为标准。

二、基于信息技术的高中数学教学策略

（一）融合信息技术，发展直观想象素养

通过几何直觉，运用空间想象去感受事物的形状、变化，并在此基础上运用图形去了解并解决数学问题，这种能力被称作“直觉想象力”。人类对事物的理解，在“形”之前，在“数”之后。在《立体几何初步》这一模块快速学习过程中，许多学生都会遇到空间想象力不足的问题。在教学过程中，物理模型的使用非常局限，并且许多模型不可拆分，不利于学生对几何物体的结构特性进行观察与分析。信息技术工具能为我们提供一个模拟3D空间的学习环境，协助学生了解立体图形的结构特点，并找出它们之间的基本位置关系，为掌握与了解立体图形提供几何直觉。在信息技术的辅助下，通过GGB、几何画板、网络画板等作图软件，将静止的几何图形转化成动态的立体图像，使学生能够从多个方面进行观察，拓宽了学生的眼界，充分地体现几何的直观性。

比如：在学习空间几何体的结构特性时，传统的教学方法仅仅是将空间几何体以示意图的形式展现出来，但它最大的缺陷就是其本身是一个平面，要将其在脑海中形成一个三维的结构，即使是真正的模型，也很难将几何体的内部结构表现出来。所以，可以在信息技术的帮助下，利用GGB等软件来构建几何模型，通过空间变换、透视、切割等变化，让学生对空间几何体有一个直接的了解。同时，在这个过程中，还可以对几何体的特点进行总结，从而在这个过程中，形成一个新的概念，解决教学中的困难。又如：在研究几何体的外接球、内切球等问题时，运用信息技术，让学生了解各类几何体与它们的外接球、内切球之间的位置关系，有助于学生建立起空间观念，从而提高他们的直觉想象力。

（二）借助信息技术，突出学生主体地位

在新一轮的教育变革中，教育工作者角色已由单纯的知识传授者，变成了对学生进行指导与促进的角色转变。在高中数学课堂上，要运用信息技术对教学进行改进，体现出学生的主体作用，让学生积极地参与到对数学知识的探究与研究之中[3]。在课堂教学中，要充分利用多媒体、网络等资源，营造交互式、参与性的学习氛围。比如：可以利用动画、仿真软件或网上工具展示一些数学概念，让学生对集合的类别及其属性有一个直观的认识。通过小组讨论、角色扮演、问题式学习等方式，使学生在实际操作中掌握并应用关于集合的概念。通过这样的活动，培养了学生的独立思维和解决问题的能力。结合学生的实际需要，利用学生的兴趣点、社会媒体数据分析等现实生活中的实例对集合的概念进行讲解，让学习的内容更接近于学生的生活体验。在此基础上，提出一种新的教育模式，即“以学生为主体”。比如：在讲授“集合”这一内容时，可让学生利用号码牌或网上工具对数字进行归类、组织，并根据对集合的不同需求，将其选择到对应的集合中，加深对集合的各种性质与运算的了解。在此过程中，同学们不但了解集合的概念，而且也培养了他们的逻辑思维与分析能力。在充分展示学生主体地位的过程中，传授者应将数学知识运用到实践中，对数学知识的内容与概念进行讲解，使学生在提高学习效果的同时，能够更好地掌握良好的学习方法，从而提高他们的学习能力，使他们能够在教室里获得知识，加强他们的思维逻辑。

（三）应用信息技术，培养学生数据分析能力

在大数据时代，信息采集和处理的能力变得越来越重要。统计学就是利用资料分析来解决实际问题，它的核心是对资料的搜集与分析。在进行资料分析时，若取样量较大，资料繁杂、杂乱，则会造成工作负荷的增加，造成工作效率低下。而且，在教室里的时间非常有限，所以，在大多数情况下，传统的教学方式都是省去了对数据进行处理的，从而不能提高学生对数据的分析处理能力[4]。在当今的信息时代，恰当地运用信息技术，可以使学生摆脱机械烦琐的数据处理，将更多的注意力放在对统计的观念与方法的掌握上。灵活使用电子表格等科技，可快速准确地完成清单、绘图、计算等资料处理。在教学过程中，应突出统计目的，培养学生的数据分析意识；在教学过程中，要经常提出适当的现实问题，激励学生积极地搜集资料，并选用适当的软件来分析和处理资料。在条件允许的情况下，还可以为学生提供实际操作的机会，让他们亲身体验数据的采集与分析，同时利用信息技术来丰富他们的数据分析方式，使所学的知识能被应用于实践，而非停留在纸上。

比如：在学习总体取值规律时，可以事先给出教材中有关生活用水与电价的问题，并提出如下问题：

（1）用水标准设定得太低，会影响到大多数人的生活；如果这一指标太高，就无法达到节水目标。如果您能对给定的 a进行求值，您将如何决定a的价值？（2）應采用何种取样方式？（3）多大的采样量才是最适宜的？让学生学会在遇到问题时，怎样开始搜集资料并进行分析。可以事先给同学们布置一个收集居民用水的任务，再用Excel等软件对采集到的资料进行处理，绘制出频数分布直方图，并进行分组，让同学们体会到怎样才能更合理地进行分组，使学生能够充分地参与到数据的采集、分析、处理等全过程中，从而提高其核心素质。在掌握了相应的统计知识储备的基础上，就可以在课堂教学中结合学生的实际情况来组织课堂教学。比如：在某一次测验之后，要求同学们搜集分数资料，组成一个小队，对这次测验进行分析。通过实际操作，培养学生的团队协作意识，提高其数据分析能力与模型构建能力。

（四）运用信息技术，构建科学合理教学环节

在高中数学课堂教学中，创设与学生生活经历紧密联系的教学情境，是激发学生学习兴趣的关键。充分利用信息技术，可以加强情景导入，将抽象的数学知识形象化、具体化。比如：在学习几何体的时候，可以运用信息技术来演示军事电影中的一些画面，比如废弃的石油桶、圆锥形沙子堆，它们都是和教学密切相关的材料。同时，也可以利用这一机会，导入几何图形的教学。在演示结束后，可将以上物体的图像或模型进行集体演示，并引导他们以小组讨论的方式来探索并确定其真实的特征。这样的讨论既能充分调动学生的积极性，又能使他们相互协作、互相沟通。在教学中，还要坚持“因材施教”的基本原则，因为每一个学生都是不同的个体。采用激励和指导的方式，提高学生的自主学习能力，并对自主学习活动进行恰当的引导，保证每一位学生都能按照自己的速度、方式去学习。同时，在教学过程中，也可以通过提出一些有针对性的问题来帮助学生理解和掌握数学规律，从而达到最优化的目的。

例如：对于“三角函数”这门课程，很多学生在推导公式时有一定的难度。在这种情况下，利用数学软件、动画等信息技术手段，将三角函数图像的变化过程有效展示出来。在教学中，适当地使用±π/2等概念，能使学生把握三角函数图像的普遍变化，进而加深对三角函数的认识。另外，还可以通过线上小测验、模拟实验、游戏等互动方式，让学生更好地掌握几何体、三角函数等知识。在此过程中，学生能够发现问题、解决问题，培养自己的数学思想和解决问题的能力[5]。

（五）利用信息技术，开展数学几何教学

电子白板是近年来兴起的一种新型教学手段，它已被广泛地运用于高中数学课堂。电子白板具有丰富的图像、动画等功能，能直观地体现几何概念，加深学生对所学知识的理解。在传统的数学几何教学中，通常是先在黑板上画出图表，让学生自己去理解、记笔记。但是，借助电子白板，可以利用这些软件进行几何图形的绘制，并把全过程呈现在学生的面前，这样，他们就能对几何概念的理解和掌握更加直观。另外，它还能把整堂课的全过程记录下来，与同学们分享，便于学生复习。另外，还可将教学过程、重点概念及范例图表等制作成课件，供学生查阅及复习。这样，既能提升教育工作者的授课效果，又能丰富学生的学习方法与经验[6]。高中数学教学应逐步转变传统的“口授”方式，积极利用现代信息技术，实现“以人为本”的课堂教学。例如：在教学“圆锥曲线”这一内容时，可以利用多媒体来演示二次曲线的图像，使学生有一个初步的认识。在此基础上，对二次曲线的定义和图形特征进行详尽的说明。在对概念进行阐述之后，还可以借助电子白板，对相应的动画、游戏特效等进行制作，从而让学生加深对知识的理解与记忆。利用电子白板进行教学，能提高学生的学习兴趣，提高他们的积极性。同时，它还具有交互性，使学生能够主动地参与到课堂中来，加深他们对所学知识的认识，提高他们的运用能力。这种教学方式不仅可以提高学生的学习成绩，还可以提高学生的自学能力和创新思维，为其今后的发展奠定良好的基础。

结束语

综上所述，将信息技术应用到数学教学中，能有效地调动学生的学习兴趣，促使他们主动地投入学习中去。它可以把静态变为动态，把复杂的东西简化，使难以理解的东西变得容易理解，并用直观的形象牢牢地抓住学生的注意力。真正意义上的课程集成，就是将多种技术手段与课程有机地结合在一起，打破不同的知识系统，以注重共性元素的方式来组织学习的过程。教学中，可以通过计算机来对图形、数字、动画甚至声音、背景等教学需求进行全面的处理，这样才能让学生更容易地了解和掌握，让他们可以通过计算机来提取数据，进行交互反馈，自主学习，这样才能培养出学生的学习能力、探索能力、创新能力、解决问题的能力。所以，在目前国家正大力推动教育现代化与信息化的大环境下，提倡并探讨信息技术与数学学科教学的融合，对我国的数学教育事业的发展具有非常重大的意义。

参考文献

[1]伏文辉.如何利用信息技术提高高中数学课堂互动和学习效果[J].数理天地（高中版），2024（1）：122-124.

[2]秦开武.高中数学教学中智慧课堂构建策略探究[J].教师教育论坛，2023，36（12）：45-47.

[3]石林红.信息化背景下互联网技术与高中数学教学融合策略[J].中国新通信，2023，25（22）：200-202.

[4]臧宝平.探析高中数学教学中直观想象素养的培养路径[J].高考，2023（32）：117-119.

[5]王仲年.信息技术与高中数学教学深度融合的有力举措[J].试题与研究，2023（34）：182-184.

[6]王海娟.信息技术支持下的高中数学问题导向式教学策略[J].数理天地（高中版），2023（21）：94-96.