信息技術與高中數學課程深度融合研究

摘

要：教育信息化2.0時代的到來讓教育行業(yè)與信息技術實現(xiàn)深度融合。高中階段數學科目是培養(yǎng)學生空間想象能力、邏輯思維能力的關鍵科目，將信息技術與數學教學互相融合，既符合教育信息化發(fā)展要求，也能為高中數學教師的教學提供更多參考。文章主要對信息技術與高中數學課程深度融合的策略進行了研究，以期為相關教育者提供參考。關鍵詞：高中數學；信息技術；教育信息化借助信息技術，教師在講解數學知識時，不僅可以刺激學生的視覺、聽覺，也可以將抽象的，難懂的知識以直觀的、形象的形式展現(xiàn)在學生面前，既降低學生的學習難度，又可以豐富學生的學習體驗，還可以培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，為其未來的學習和工作奠定良好的基礎。為了豐富數學課堂，使數學知識更易于被學生所接受，教師必須注重探討高中數學和信息技術之間融合的有效手段，以全面提升數學教學的整體水平。一、信息技術與高中數學課程深度融合的意義（一）提升學生學習興趣在傳統(tǒng)教學模式中，學生在課堂上只能被動接受教師的講解，教師處于主體地位，具有絕對的權威，通過黑板、粉筆向學生展示知識，并且在教學過程中，也要嚴格遵守教學計劃。但這種課堂教學方式太過生硬死板，往往不能充分調動學生的學習熱情和主動性，學生對知識的接受能力相對較弱，在課堂上不能取得理想的效果。信息技術與高中數學教學的深度融合則可以突破傳統(tǒng)的教學方式，將抽象的內容與生活實際結合起來，使知識的呈現(xiàn)更形象、更具體，讓學生在學習過程中能夠分清主次和重點，以此能在最短的時間內吸收知識，提高學習效率，讓學生成為課堂的主人，進而培養(yǎng)學生的數學興趣。（二）提升教學效率在科技高速發(fā)展的今天，信息技術與教學融合已成為一種必然趨勢。利用信息技術，教師可以將數學知識編輯成動態(tài)圖片或視頻，在課堂上為學生播放，這樣既能解放教師的雙手，讓教師有更多的時間關注學生的學習，也可優(yōu)化學生的學習過程，基于信息技術的多媒體教學方式使高中數學課堂活動更加豐富多彩。高中生正值青春發(fā)育期，而且高中數學知識對邏輯性思維的要求較高，這就導致了一些學生在學習高中數學時感到枯燥乏味，從而導致在課堂上心不在焉。在此背景下，信息技術作為一種輔助教學方法，既可以將現(xiàn)有的教育理論研究成果運用到實際中，也可以將課堂氣氛活躍起來，通過直觀的聲音、圖像等來闡述數學的原理和知識，以此刺激學生的感官，使其在高中數學中的積極性得到充分發(fā)揮，從而提高高中數學教學效果。二、信息技術與高中數學課程深度融合存在的問題（一）缺乏有效的教學資源和教材教師在教學過程中面臨著缺乏有效的教學資源和教材的挑戰(zhàn)。由于深度融合要求教學資源和教材能夠有機地結合數學和信息技術的知識，目前市場上相關資源和教材仍然相對匱乏。這使得教師在教學中往往無法找到合適的教學素材，從而制約了深度融合的發(fā)展。教師在借助信息技術開展課堂教學時，也有一定的技術困難。教師不僅要了解如何講解數學知識，也要知道如何使用各類數學軟件、在線師生平臺，這樣才能夠在課堂上讓學生感受到教師的專業(yè)性。但并不是所有的教師都具備這一能力，甚至還有教師對信息技術教學法存在排斥心理，如此一來，在具體的教學過程中，必然會影響課堂教學效果。此外，數學和信息技術作為兩個獨立的學科，所以高中數學與信息技術深度融合還面臨著學科之間結構與教學目標的差異性問題。在深度融合過程中，需要將數學和信息技術的知識有機地結合，但由于學科之間的差異性，教師往往需要花費更多的時間和精力去調整和整合兩者之間的內容與目標，增加了教學的復雜性。（二）師資力量不足深度融合要求教師既具備扎實的數學基礎知識，又熟練掌握信息技術領域的專業(yè)知識和技能。然而，由于信息技術領域的發(fā)展速度極快，教師在信息技術方面的專業(yè)水平和素養(yǎng)相對滯后，導致師資隊伍在深度融合中存在一定的不足。首先，信息技術的知識體系和應用技巧日新月異，教師在應對復雜的教學任務之時，還要學習各種編程知識，數據處理知識以及了解新興技術領域，如人工智能技術、物聯(lián)網技術等，但教師并沒有足夠的時間去學習，提高自身的信息素養(yǎng)也會有一定的挑戰(zhàn)。其次，由于信息技術領域知識更新迅速，傳統(tǒng)的師范教育難以及時為教師提供更新的培訓和學習機會。教師在求職階段可能掌握了一定的信息技術知識，但隨著時間的推移，他們很難跟上新技術和工具的發(fā)展。這種技術斷層使得教師無法全面了解和應用最新的信息技術在深度融合中的應用。此外，教師受到傳統(tǒng)應試教育理念的影響，一些高中數學教師仍然持有傳統(tǒng)教育思想，認為課堂上帶領學生做題，掌握公式和定理即可，沒有必要借助信息技術，因此在利用信息資源時仍然有排斥心理或保守態(tài)度，這在一定程度上也會阻礙信息技術與數學教學的深度融合。三、信息技術與高中數學課程深度融合的策略（一）加強教師培訓加強教師培訓是推動高中數學與信息技術深度融合的重要舉措。教師培訓可以通過理論學習、實踐示范和合作交流等方式來加強和提升。在理論學習方面，教師可以學習關于數學與信息技術融合的理論模式、教學設計原則等內容，以加強對數學與信息技術關系的理解和掌握。教師可以先從理論融合入手，探討信息技術在數學教學中的應用優(yōu)勢，其可以為學生提供更好的學習體驗。另外，培訓過程中也要重視理論和實踐的互相融合，真正讓教師有足夠的時間親身設計課件，親自體驗信息技術的應用，掌握各種各樣的技巧，必要時，可以借助關鍵教學案例進行實際講解和示范。例如，在學習平面幾何時，可以通過使用信息技術工具展示三角形的性質和變換等內容，讓學生更直觀地理解幾何知識。在合作交流方面，教師培訓可以提供合作交流的機會，讓教師分享彼此的經驗和教學方法，相互借鑒。通過與其他教師的交流，教師可以了解其他學?；虻貐^(qū)在數學與信息技術融合方面的做法和成果，并從中找到適合自己的教學方法。通過加強教師培訓，教師可以更好地應用信息技術工具進行教學，激發(fā)學生的學習興趣。這不僅有助于推動高中數學與信息技術的深度融合，也有助于培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。（二）開發(fā)和推廣優(yōu)質教學資源和教材積極開發(fā)和推廣優(yōu)質教學資源和教材是教育深度融合的重要舉措之一。通過數字化教材、在線學習平臺和互動教學工具的使用，教師和學生可以獲得更多的選擇和支持，進而實現(xiàn)更高質量的教學效果。數字化教材是一種教學資源的創(chuàng)新形式，可以通過多媒體、動畫和交互式內容來增強學習的吸引力和趣味性。例如，針對數學教材，可以開發(fā)一個數字化教材，其中包含與課文相關的短視頻、圖片、音頻等多媒體資源，讓學生在觀看的過程中更好地理解和記憶知識點。此外，在線學習平臺也可以提供在線測驗、學習計劃和學習反饋等功能，幫助學生更好地掌握知識?；咏虒W工具是另一種可以促進深度融合的教學資源。例如，教師可以借助屏幕共享工具，在教師講解的過程中，學生也能夠實時觀看屏幕上的內容。這樣一來，師生之間可以針對各種問題展開交流和討論。當學生與教師之間的距離、與教材之間的距離、與知識之間的距離不斷拉近時，不僅可以拓展學生的數學學習，也能鍛煉學生的合作能力和交流能力。在這一工具中，教師也可加入一些語音識別工具或自動翻譯工具，輔助學生的溝通。（三）整合課程內容在高中數學課程中，融入信息技術的相關內容是一種積極的教學方法，其可以為學生提供更具實踐性和實用性的學習體驗。信息技術的發(fā)展使得數學與現(xiàn)實生活更加緊密地聯(lián)系在一起，通過將數據分析、編程和算法等內容整合到數學教學中，可以激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)他們解決問題的能力，并提升他們的信息技術素養(yǎng)。數據分析是信息技術領域中的重要概念，其可以從大量的數據中提取有價值的信息。在高中數學課程中，教師可以引入統(tǒng)計學知識和相應的軟件工具，如Excel或Python的數據分析庫，讓學生學習如何收集、整理和分析數據。例如，為學生展示一組身高信息，讓學生利用數據分析工具計算出平均身高、標準差等，學生也可以在此基礎之上分析不同年齡，不同性別身高的分布規(guī)律。算法是解決問題的步驟和方法的描述，其在解決數學問題時會起到關鍵作用。在數學課程中，教師可以引入基本的算法概念，并讓學生學習如何設計和應用算法來解決數學問題，如排序、查找和圖論等。例如，教師為學生展示一組無順序的數值，學生學習使用排序算法，例如冒泡排序或快速排序，按照升序或者降序排列，這樣也能夠最快掌握算法的具體應用。教師也可以同時融入一些數據分析、編程和算法等相關內容，既鞏固學生數學知識，也能鍛煉學生的問題解決能力。同時，這些內容的引入也能夠培養(yǎng)學生的信息技術素養(yǎng)，為他們未來的學習和就業(yè)奠定堅實的基礎。數學不再是單純的抽象概念，通過信息技術的融入，數學變得更加生動和有趣，為學生打開了一扇通往科技前沿的大門。（四）利用信息技術優(yōu)化數學情境優(yōu)化教學情境之前，教師應當在備課過程中做好充足的工作，例如將課件中的文本信息、聲音信息、圖片信息、影像信息集合在一起，保證課堂上播放的流暢性。教師也可以借助暫停，循環(huán)播放等，鼓勵學生針對某一問題展開具體的交流。步入高中階段。學生在學習數學知識時，會發(fā)現(xiàn)知識越來越難，越來越抽象，如果僅靠自己的想象難以快速找到解決方法。此時教師可以借助信息技術讓學生的解題過程更加具體，思維可視化，使學生快速理解題目要求，并找到解題方向。當然，教師也需要為學生強化目標意識，知道信息化教學的最終目的，只有這樣才能讓教學情境的創(chuàng)設更加合理，更好地符合學生現(xiàn)有知識儲備和能力水平的要求。以高中數學“圓錐曲線”的教育內容為例，教師可以先在課堂導入環(huán)節(jié)用信息技術為學生展示圓錐曲線的圖案，然后讓學生觀察，引發(fā)合理的聯(lián)想，并從某一切入點展開交流，這一過程是鍛煉學生空間想象能力的關鍵步驟。接著，教師再用信息技術軟件向學生展示圓錐曲線的變化規(guī)律，使學生加深對這一曲線定義的理解和認知。此外，教師也可以邀請學生上臺利用相關的軟件自行繪制圓錐曲線這一過程，所有學生都會積極舉手，踴躍參與，在不斷交流，不斷嘗試的過程中，他們也會加深對知識的概念、原理等理解。（五）建立學校與行業(yè)的合作關系建立學校與行業(yè)的合作關系對學生而言具有重要意義。特別是在信息技術領域，與企業(yè)和機構建立合作關系能夠為學生提供實踐機會和實習項目，讓他們更好地了解行業(yè)應用和發(fā)展趨勢。借助校企合作，教師可以挖掘更多能夠用在課堂上的教學資源，而學生也有機會接觸工作中數學知識的實際應用需求和項目要求，并與企業(yè)專業(yè)人員合作，大幅提高學生的應用能力。教師也可以與學生就某一問題進行深入了解，積極搜尋相關資料，為學生將來的深度學習奠定基礎。與行業(yè)的合作還可以為學生提供實習項目的機會。學生在實習期間可以在真實的工作環(huán)境中學習和實踐，與行業(yè)從業(yè)者共事，并了解行業(yè)的運作機制和發(fā)展趨勢。通過實習，學生可以將課堂學到的理論知識應用到實際工作中，增加他們未來的就業(yè)競爭力。另外，與行業(yè)的合作還能夠促進學校和行業(yè)之間的交流與合作。學校可以借助行業(yè)資源和專業(yè)人士的經驗，提供