摘要: 本文深入探讨中学数学教学中信息化技术的应用现状、面临的挑战以及创新实践策略。详细阐述了多媒体教学软件、数学教育类 APP、在线教学平台以及图形计算器等信息化工具在数学概念讲解、例题演示、课堂互动、课后练习与拓展等教学环节的具体应用方式,分析了如何通过整合信息化技术资源、优化教学设计以及提升教师信息化教学能力来促进数学教学与信息化技术的深度融合,旨在为中学数学教师提供全面的信息化教学技术应用指南,以提升中学数学教学质量与效率,激发学生学习数学的兴趣和创新思维。
在当今数字化时代,信息技术正深刻地改变着教育教学的模式与方法。中学数学作为一门基础且重要的学科,其教学也因信息化技术的融入而焕发出新的活力。合理应用信息化技术能够将抽象的数学知识形象化、动态化,增强教学的直观性和趣味性,有助于学生更好地理解和掌握数学概念与原理,提高数学教学的质量与效果。
多媒体教学软件在中学数学课堂上已较为常见。教师可以利用演示文稿(PPT)软件制作精美的课件,通过文字、图片、图表、动画等多种元素展示数学教学内容。例如,在讲解函数图像时,能够动态地展示函数随着自变量变化而变化的过程,使学生直观地看到函数的单调性、奇偶性等性质。然而,部分教师在使用多媒体课件时,存在内容过于繁杂、重点不突出的问题,有时只是简单地将教材内容搬到屏幕上,缺乏对教学内容的深入加工和创新设计,导致学生容易分散注意力,无法有效聚焦于核心知识。
随着智能手机的普及,数学教育类 APP 如雨后春笋般涌现。这些 APP 涵盖了从基础数学知识学习到数学竞赛辅导等多个方面。例如,有些 APP 提供了丰富的数学游戏,如数字解谜、数学拼图等,让学生在游戏中锻炼数学思维能力;还有些 APP 具有拍照搜题功能,学生遇到难题时可以通过拍照获取详细的解题步骤和思路讲解。但这类 APP 质量参差不齐,部分 APP 存在广告过多、答案不准确甚至错误引导等问题,需要教师和家长进行筛选和引导,确保学生正确使用。
越来越多的中学开始尝试利用在线教学平台开展数学教学活动。在线教学平台具有资源丰富、不受时空限制等优势,教师可以在平台上上传教学视频、布置作业、组织在线测试等,学生可以随时随地进行学习和交流。例如,在疫情期间,许多学校借助在线教学平台实现了 “停课不停学”,数学教师通过直播授课的方式讲解新知识、答疑解惑,学生通过平台提交作业并及时获得批改反馈。不过,在线教学平台的使用也面临一些挑战,如网络卡顿、师生互动不够流畅、教师难以有效监督学生学习状态等问题,影响了教学效果的达成。
图形计算器在中学数学教学中也有一定的应用,特别是在函数、几何等内容的教学中。它能够快速绘制各种函数图像、几何图形,帮助学生直观地理解数学对象之间的关系。例如,在学习圆锥曲线时,学生可以利用图形计算器观察椭圆、双曲线、抛物线在不同参数下的形状变化,探索其性质。然而,图形计算器在一些学校的配备率并不高,且部分教师对其功能的开发和利用不够充分,没有充分发挥图形计算器在数学探究和创新教学中的作用。
将多种信息化技术有机整合到数学教学中并非易事。不同的信息化工具具有不同的功能和操作方式,教师需要花费时间和精力去学习和掌握。例如,要将多媒体课件、数学教育类 APP 和在线教学平台进行有效整合,使它们在教学过程中相互配合、协同作用,需要教师具备一定的信息技术素养和教学设计能力。同时,学校的信息化基础设施建设也需要不断完善,如网络速度、设备兼容性等问题,可能会影响技术整合的效果。
虽然大部分中学数学教师已经开始使用一些信息化教学工具,但教师之间的信息化教学能力存在较大差异。一些教师能够熟练运用信息化技术进行创新教学,如设计互动式教学课件、组织线上线下混合式教学活动等;而另一些教师则仅停留在简单使用的层面,对信息化技术的深层次功能挖掘不够,难以根据教学目标和学生特点进行个性化的信息化教学设计。此外,教师在应对信息化教学过程中出现的技术问题时,解决能力也不尽相同,这在一定程度上影响了信息化教学的顺利开展。
在信息化教学环境下,学生需要具备较强的自主学习能力才能更好地利用各种信息化资源进行学习。然而,部分学生缺乏自我管理和自主学习的意识与能力,在使用数学教育类 APP 或在线教学平台时容易分心,如沉迷于游戏或其他非学习内容,无法专注于数学知识的学习和探究。此外,学生在面对海量的信息化学习资源时,往往缺乏筛选和整合信息的能力,不知道如何根据自己的学习需求选择合适的学习资料,这也制约了信息化教学效果的提升。
学校应加强信息化基础设施建设,为数学教学提供良好的技术支持环境。教师要整合多种信息化技术资源,构建智慧数学课堂。例如,在课堂教学中,可以将多媒体课件与图形计算器相结合,先利用多媒体课件展示数学概念和问题情境,激发学生的学习兴趣,然后引导学生利用图形计算器进行自主探究和验证,加深对知识的理解。同时,将在线教学平台与课堂教学相衔接,如在课堂教学前通过平台发布预习任务和学习资料,让学生提前了解教学内容;在课堂教学后,利用平台组织学生进行拓展学习、交流讨论和作业提交,实现课堂教学的延伸和拓展。
教师要深入研究数学教学内容和学生的学习特点,优化教学设计,将信息化技术有机融入到数学教学的各个环节。在数学概念教学中,可以利用多媒体动画、视频等手段创设生动有趣的情境,帮助学生建立直观的数学表象,引出数学概念。例如,在讲解 “圆的定义” 时,可以播放一段生活中圆形物体运动的视频,如车轮滚动、摩天轮旋转等,然后引导学生观察这些物体运动过程中所形成的轨迹,从而引出圆的定义。在数学例题教学中,借助图形计算器或数学教育类 APP 进行演示和分析,让学生更清晰地看到解题思路和过程。例如,在讲解几何证明题时,利用图形计算器绘制图形,动态展示辅助线的添加过程和证明思路的推导过程,帮助学生理解和掌握解题方法。在课堂互动环节,利用在线教学平台的互动功能,如投票、抢答、小组讨论等,提高学生的参与度和积极性。例如,在讲解数学定理后,通过在线平台发起投票,让学生选择该定理的正确应用场景,或者组织小组讨论,让学生共同探讨某一数学问题的解决方案,培养学生的合作学习能力和数学思维能力。在课后作业设计中,根据学生的不同水平和学习需求,布置分层作业,并利用在线教学平台进行个性化推送和批改反馈。例如,对于基础较弱的学生,布置一些巩固基础知识的作业,如计算题、简单的证明题等;对于学有余力的学生,布置一些拓展性和探究性的作业,如数学建模题、数学竞赛题等,并通过平台及时了解学生的作业完成情况,为学生提供针对性的辅导和建议。
学校应高度重视教师信息化教学能力的提升,制定系统的培训计划,为教师提供多样化的培训机会。培训内容应包括信息技术基础知识、信息化教学工具的使用技巧、信息化教学设计方法、在线教学平台的管理与应用等方面。例如,可以邀请信息技术专家为教师举办专题讲座,介绍最新的信息化教学技术和理念;组织教师参加信息化教学技能培训工作坊,通过实践操作和案例分析,让教师熟练掌握各种信息化教学工具的使用方法;开展教师信息化教学设计大赛,鼓励教师积极探索信息化教学创新实践,提高教师的教学设计水平。同时,教师自身也要树立终身学习的意识,不断关注信息技术在教育领域的发展动态,主动学习和尝试新的信息化教学技术和方法,通过自我反思和教学实践,不断提升自己的信息化教学能力,促进自身的专业发展。
教师和家长要共同努力,培养学生的自主学习能力,引导学生健康使用信息化资源。在教学过程中,教师要注重培养学生的自主学习意识和方法,如教会学生如何制定学习计划、如何利用信息化资源进行预习和复习、如何筛选和整合有效的学习信息等。例如,在每学期开始时,引导学生制定数学学习计划,明确学习目标和任务,并根据自己的学习进度合理安排学习时间;在课堂教学中,教会学生如何利用数学教育类 APP 进行知识点的巩固和拓展练习,如何在在线教学平台上参与讨论和交流,提高学生的自主学习能力。家长要加强对学生使用信息化设备的监管,合理控制学生使用手机、电脑等设备的时间,引导学生正确对待信息化学习资源,避免学生沉迷于网络娱乐或不良信息。例如,家长可以与学生约定每天使用手机学习数学的时间,并监督学生遵守约定;同时,鼓励学生多参加户外活动和社交活动,拓宽视野,丰富课余生活,促进学生的全面发展。
某中学数学教师在讲解函数这一章节时,采用了多媒体课件与图形计算器相结合的教学方法。在课堂导入环节,教师利用多媒体课件展示了生活中各种函数关系的实例,如气温随时间的变化、股票价格的波动等,通过这些生动形象的实例引出函数的概念,激发了学生的学习兴趣。在讲解函数图像时,教师先利用多媒体课件展示了一些基本函数的图像,如一次函数、二次函数、反比例函数等,并通过动画演示了函数图像随着参数变化而变化的过程,让学生直观地感受到函数的性质。然后,教师引导学生利用图形计算器自己绘制函数图像,探究不同函数之间的差异和联系。例如,让学生绘制二次函数
在
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、
不同取值情况下的图像,观察图像的开口方向、对称轴、顶点坐标等性质的变化规律,并通过小组讨论总结出二次函数的一般性质。在课堂练习环节,教师利用多媒体课件展示了一些函数练习题,让学生先独立思考,然后利用图形计算器进行验证和解答。通过这种教学方法,学生对函数的概念、图像和性质有了更深入的理解和掌握,课堂教学效果显著提升。在学校组织的数学考试中,该班级学生在函数相关知识点的得分率明显高于其他班级,并且学生对数学学习的兴趣和积极性也得到了极大的提高。
在疫情期间,某中学数学教师开展了基于在线教学平台的混合式数学教学实践。教师首先在在线教学平台上创建了课程班级,上传了丰富的教学资源,包括教学视频、电子教案、练习题等。在教学前,教师通过平台发布预习任务,让学生观看教学视频并完成预习作业,了解即将学习的数学知识的重点和难点。在直播授课环节,教师利用平台的直播功能讲解新知识,通过屏幕共享展示教学课件、例题演示等,并与学生进行实时互动,解答学生的疑问。例如,在讲解数学定理时,教师先提出问题,让学生思考并在留言区发表自己的看法,然后教师根据学生的回答进行讲解和补充,引导学生深入理解定理的内涵和应用。在课后,教师在平台上布置作业,并要求学生在规定时间内完成并提交。教师通过平台对学生的作业进行批改和反馈,及时指出学生的错误和问题,并提供针对性的辅导和建议。同时,教师还在平台上组织学生进行线上小组讨论和学习交流活动,让学生分享自己的学习心得和解题经验,促进学生之间的相互学习和共同进步。通过这种混合式教学模式,学生在疫情期间能够保持良好的数学学习状态,学习成绩没有出现明显下滑,并且学生的自主学习能力和信息技术应用能力也得到了一定程度的提升。在复课后的数学测试中,该班级学生的整体成绩与疫情前相比基本持平,部分学生的成绩还有所提高,这充分证明了基于在线教学平台的混合式数学教学的有效性。
中学数学教学中的信息化技术应用与创新是时代发展的必然要求,也是提高数学教学质量和效果的重要途径。通过深入了解信息化技术在中学数学教学中的应用现状和面临的挑战,积极探索创新应用策略,整合信息化技术资源、优化教学设计、提升教师信息化教学能力以及培养学生自主学习能力,中学数学教学能够更好地适应现代教育的发展需求,为学生提供更加优质、高效、个性化的数学教学服务。在未来的数学教学实践中,中学数学教师应不断探索和创新,充分发挥信息化技术的优势,让数学课堂焕发出更加绚丽的光彩,培养出更多具有创新精神和实践能力的高素质数学人才。