摭谈核心素养下高中数学与信息技术的融合路径

发表时间:2021/4/19   来源:《教学与研究》2021年第2期   作者:刘标晟
[导读] 新时代背景下,信息技术已经成为人们生活必不可缺的部分
        刘标晟
        (福建省福安市第二中学  福建省福安市 355000 )
        摘要:新时代背景下,信息技术已经成为人们生活必不可缺的部分,当前教育改革的最大亮点就是教学观念与教学手段的变革,借助信息技术教学模式,充分调动学生的积极性,降低数学教学的难度,提升课堂教学的实效性。为此,高中数学教师要客观分析信息技术辅助教学的作用,构建以学生为中心的智慧课堂,让学生顺利建构数学知识。本文结合核心素养的相关要求,分析利用信息技术提供感性材料、呈现数学现象、实施数学实践活动三个角度探讨高中数学与信息技术的融合路径。   
        关键词:高中数学、信息技术、融合路径
        1、 高中数学课堂教学的改革创新的必要性
        2014年发布的《教育部关于全面深化课程改革  落实立德树人根本任务的意见》,提出了核心素养及学科核心素养,并且明确提出“研究制定学生发展核心素养体系和学业质量标准”,成为课程标准修订的重要要求。《普通高中数学课程标准(2017版)》指出“数学发展所依赖的思想在本质上有三个:抽象、推理、模型……通过抽象,在现实生活中得到数学的概念和运算法则,通过推理得到数学的发展,然后通过模型建立数学与外部世界的联系。”这样的认识对提炼出数学抽象、逻辑推理、数学建模等数学学科核心素养要素具有重要的启示。数学学科核心素养“是在数学学习和应用的过程中逐步形成的”则体现出了它特有的养成性、阶段性和发展性特征。这促使我们要以一种新的眼光审视数学学科核心素养目标,进而自觉地在教学中遵循其规律落实这一目标。它是从学生的终身成长角度出发所提出的一个教学理念,应该切实关注学生自身的思维品质,指引学生全面探索数学本质,让学生顺利实现自我发展。在此过程中,信息技术的支持可以最大限度地提供丰富的数学教育资源,而且可以解放教学时空,能够更加生动地、全面地展现数学知识,从而有效培养学生的数学学科素养。因此,高中数学教师要积极利用信息技术来组织课堂教学活动,真正为学生的可持续发展打下坚实的教育基础。
        2、 高中数学与信息技术的融合路径
        2.1以信息技术提供感性材料,实现数学抽象
        数学知识一直以抽象度高著称,高中生也因此难以理解、应用数学知识,归根到底还是因为高中生的感性材料储备不足、理性探索不够深入等原因所造成的。实际上,让高中生积累数学知识的关键并不在于教师可以在一节数学课上讲解多少数学知识,而是要指导学生掌握探究数学知识的内在规律,使其从大量的感性材料中总结出理性规律,由此建构数学概念,由此拓展学生的知识储备,实现数学抽象。对此,高中数学教师便要利用信息技术去整理、下载感性材料,以便补充学生的直观知识储备。在此过程中,教师可以根据数学教学目标去选择不同形式的网络资源,可以提供常规的图文资料,也可使用动态的音视频资源,以便有效调动起学生的学习积极性。
        就如在“必修1§1.3函数的基本性质”一课教学中,我就认真分析了学情,认为本班学生虽然已经学习了二次函数的概念、基本性质等知识,但是却并不能准确说出二次函数的应用实例等,实则便是对函数概念存在知识盲区。因此,在组织学生学习本课知识时,我就利用信息技术整理了网络资源,搜索了“二次函数的应用实例”这个关键词,据此搜索、阅读各个条目,选择了打折销售、图形面积问题,据此作为本课的感性材料。在数学课上,我就逐一展现了打折销售中的利润、折扣率之间的关系,以及图形面积中关于边长与面积之间的数量关系,让学生认真审题、积极解题,使其顺利列出二次函数解析式。然后,我就利用这两个解析式让学生画了二次函数的图像,引导学生观察、归纳了二次函数的性质知识,总结了二次函数的单调性、对称轴、周期、奇偶性等内容。这样一来,本班学生便可在数学课上有效完成数学抽象任务,从感性问题中总结出理性规律,同时还能利用理性规律去解决各个数学问题。为了及时培养学生的数学解题能力,我还在数学课上展现了一些网络题库,让学生自主解题,归纳解题技巧。
        2.2以信息技术呈现数学现象,实现数学推理
        要想引导高中生学会学数学,使其能够自主建构数学知识,教师就必须要引导学生参与数学推理、数学证明活动,充分发展学生的逻辑推理能力,而在数学学科素养中,也已经明确提出了培养学生逻辑推理能力的要求。

但是,即便高中生的理性思维能力发育状态已经达到良好状态,但是教师却依然需要引导学生多观察、多猜想、多推测,不可直接抛设难度较高的数学问题,而是要循循渐进。为此,高中数学教师则可利用信息技术展现直观、形象的数学现象,切实唤起学生的直观想象能力,让学生自主推导数学规律,促使学生积极思考,自主探究,从而有效培养学生的逻辑推导能力,发展学生的数学学科能力。
        就如在“必修2§1.2空间几何体的三视图与直观图”一课教学中,我就在备课时设计了一个动态的3D图,以圆柱体为例,动态展现了圆柱体的侧面、上面、底面的图形。由于这个准备工作难度较高,所以我主动请教了信息技术学科教师,在对方的帮助下成功设计了一个3D动图。而且,我还下载了一些关于空间几何体三视图、直观图的图片,准备利用这些网络资源组织数学推导活动,让学生自主想象,使其顺利建构数学知识意义。在数学课上,我首先便播放了3D动图,让学生坐在自己的座位上观察了圆柱体的形状,以便让学生在不同的视角下观察圆柱体。然后,我就让学生们自主画下了观察结论,让学生推导数学概念,使其自主分析圆柱体的三视图特点,同时还引导学生自主转化圆柱体的三视图、直观图,以便引导学生形成敏捷性思维品质。然后,我便播放了关于圆柱体三视图、直观图的图片,希望学生能够顺利生成数学知识。按照这种做法,我也组织学生认真观察了其他椎体、球体的三视图,引导学生归纳了数学结论,同时也希望学生能够成功建构数学知识,使其积累了有效的逻辑推导经验。
        2.3以信息技术实施数学实践活动,实现数学建模
        在数学学科素养中,“数学建模”素养则直接提出了要将数学教育与现实生活结合起来的教学要求,教师应该主动引导学生在现实生活中应用数学知识,让学生经历“做中学”,使其根据问题情境自主建构、应用数学模型,根据实践经验修正、完善数学模型,以便让学生形成良好的知识迁移能力。但是,数学实践活动的开放性很高,教师难以实时陪伴学生。对此,高中数学教师则要主动利用信息技术构建线上合作平台,辅导学生参与数学实践活动,让学生顺利构建、应用数学模型,以便让学生及时完成数学建模任务,让学生积累成功的解题经验。当然,教师还应该组织学生学习智能化数学工具的使用方法,据此辅导学生,让学生在实践中实现更有效地学习。
        就如在“必修3§3.1随机事件的概率”一课教学中,我就设计了一轮数学实践活动,即学生要调查一个月内本地天气为多云天气的天数。为此,学生则需利用“随机事件的概率”一课知识提前推导一个月内本地天气为多云天气的概率,然后便要认真记录每一天的天气情况。在此过程中,我鼓励学生利用Excel表格记录每一天的天气情况,让学生自主编写单元格,组织学生学习了使用Excel软件编写统计图表的方式方法,让学生自主利用统计软件归纳、呈现实践数据。待一个月的实践调查周期结束之后,我就让学生对比利用“随机事件的概率”知识所计算的结果,以及真实情况下一个月内本地天气为多云天气的天数,让学生思考概率知识的科学性,使其明白概率问题存在数据误差,而学生要正视误差。而且,在整个实践活动中,我也会一直与学生保持线上沟通,随时准备解答学生在数学实践中所产生的认知疑问,指导学生顺利完成了数学建模任务。
        3 结束语
        将信息技术与高中数学课堂深度融合,已经成为当前课堂改良的热点方向,更是社会发展的必然趋势。因此,高中数学教师要主动利用信息技术组织学科活动,创设优良的教学情境,丰富数学课程资源,引导学生参与数学抽象、推理论证与建模应用活动,逐步发展学生的数学素养。值得注意的是,信息技术的应用要保持适度原则,要立足于课程标准,充分了解高中生学情,把握“手段”和“目的”的辩证关系,在调动学生课堂积极性与参与度的同时,更加注重学生创新思维与解题能力的培养,养成长久的兴趣,实现核心素养与信息素养的共育,推动高中数学教学工作的科学、有序发展。
        
        参考文献
        [1]范建凤,王敏.信息化背景下高中数学课堂教学模式探析[J].中国教育技术装备,2018(17):112-113+123.
        [2]陈爱丽.信息技术在数学高效课堂中的应用及现状分析[J].中国新通信,2018,20(16):175.
        [3]刘奕显.高中信息技术与数学整合新探[J].中国新通信,2018,20(14):191.
福建省宁德市中学教育科学研究2019年度课题《基于核心素养下信息技术有效融合农村高中数学教学的实践研究》(FJNDKY19-506)
       
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