任剑波

随着信息技术的飞速发展，我国中小学基本实现了网络全覆盖和信息化课堂建设，在信息技术的推动下，实现了教学手段的有效革新，逐步实现了从单纯PPT到多媒体展台，再到交互式电子白板的跨越。新平台和新媒体的出现，使传统教学方式发生了质的改变。信息技术的手段在当前课堂上的应用有效促进了教学内容及形式改革的进程，使课堂知识情境化、内容共享化、教育内涵丰富化得以有效实现，在媒体创设下的课堂预设、互动环节、核心概念的形成等教学问题得以更好地呈现。基于此，高中数学教学中的信息技术应用在效果驱动下逐步由工具融合向学科融合层面发展，本文将从融合的视角就其现状及优化路径展开分析。

一、信息技术与高中数学整合的原则

（一）生动性

在高中数學教学实践中发现，很大一部分学生对数学学科望而生畏。概念的抽象、原理的复杂以及计算的烦琐在很大程度上浇灭了学生学习的兴趣及信心。信息技术的植入使这一问题得到有效改善，打破了学生对高中数学的固有认知，以更生动、更形象的方式展现数学的魅力。我国著名数学家华罗庚曾说：“善于退，足够的退，退到最原始而又不失重要性的地方，是学好数学的一个重要诀窍”。例如，在展现函数概念的探索历程时，教师可以将相关素材以图文并茂的方式进行设计，并植入视频软件中进行剪辑，带给学生一场别开生面的概念探索之旅，生动再现概念发展的同时，助力学生的认知和理解。

（二）融合性

信息技术与高中数学的整合过程中，教师既要深化工具使用、素材呈现、动画展示等浅表性功能，也要从高中数学的学科内容及特质出发，寻找二者的深度结合点，以引入和创新的方式，真正构建信息技术支撑下的高中数学课堂体系以及课堂模式，使数学思想、数学方法融入其中。例如，在总结对数函数的图像规律时，教师可以利用信息技术将抽象的“思”以表象的“理”来呈现，让学生在一次次的亲身体验中感知规律的存在，并对呈现出的规律进行总结，这一过程本身就融合了数学思想中从特殊到一般的过程。数学思想内化其中，才能真正赋予信息技术应用以灵魂。

（三）层次性

教与学是教学活动的一体两面。忽略学生的兴趣态度、能力技术、知识储备而构建的教学无异于空中楼阁，对信息技术与高中数学的整合而言亦是如此。层次性也是信息技术与高中数学融合探索中应遵循的一个原则。数学的学习有难易、有层次，数学课堂的信息技术探索也有难易、有层次，教师既要看到教学目标和内容，又要看到学生的技能和基础，这是决定信息技术与高中数学整合实效性的关键。同时，在这一过程中，教师要充分发挥评价的作用，借助信息技术实现对学生的差异化评价和多元化评价，以激活学生探索的积极性，推动课程教学探讨的深入。

二、高中数学与信息技术整合的现状

（一）工具开发层面

在当前信息技术与高中数学整体探索中，就工具层面进行了多元探索，这是信息技术与高中数学融入最初的切入点。目前在高中数学教学中被广泛应用的信息技术工具主要有教学软件、计算工具和教育平台三大类。其中，教学软件主要是几何画板，这款软件受到了高中数学教师的普遍欢迎。

首先，几何画板的动态性呈现较好，如可以在图像的变化中，通过拖动图形上的要素使之运行，动态的操作过程能够让学生在关注图形本身变化特性的同时，对几何的性质有更深刻的认知。其次，它还具有形象性的特点，能够变抽象认知为动态演示，如在函数教学中可以实现所见即所得图形，给学生以直观呈现，降低学生的理解难度。再次，可操行强也是其受到欢迎的一个重要原因。点击功能菜单，可以实现度量、计算及测绘等基础操作。最后，这款软件可以与办公软件实现关联，图形可以植入到Word中。

计算工具使用较多的便是科学计算器，能够满足高中数学的计算需求。也有部分学校选择使用Ti图形计算器，相较于科学计算器，其在满足计算需求的同时，还可以作图，新增了几何操作系统和数据分析系统。

就教育平台而言，主要有教育部推广的教育云平台，提供了资源层面的参考。近年来，随着交互式电子白板、希沃白板等平台终端的推广，在线检测、习题分析、板书推送、抢答计时、作品观摩、拍照展示、弹幕评论、小组评分等多种信息技术功能得以实现，进一步提升了信息技术与数学的整合力度。

（二）课堂实践层面

进入21世纪以来，信息化技术开始被广泛地应用于课程教学中，掀起了一场新的教学革命，已经成为教学中不可分割的一个环节，并逐步由一种置入工具成为一种教学模式和教学理念。不可忽视的是，信息技术的加持使高中数学课堂异彩纷呈，但是高中数学教学过程也对其产生了较大依赖，教师既要看到信息技术之于教学的优势，也要重视其中的隐性问题。

一是资源照搬。近年来，在“互联网+”等模式的助推下，高中数学的数字化资源呈量级提升。丰富的信息化资源让教师的授课有了多元选择，而在这一过程中，部分教师采用资源照搬的方式进行教学，以课例或教学片段的播放代替教师的授课过程。也有部分教师虽然进行了一定的个性化修改，但整体而言，模式和内容的复制比仍相对较高。这样的应用方式在一定程度上湮灭了教师的创造性，这些未以生本出发所引用的课程资源会在应用中出现多种不适。高中数学信息技术应用不能简单地以内容方面的信息化呈现和板书上的信息化替代，需要从更深层次的融合出发，突破信息技术应用上的瓶颈。

二是效果偏差。部分年轻教师过于追求信息技术给课堂增添的色彩，着力打造声情并茂、趣味横生的高中数学课堂，忽视了对教学实效性层面的要求，最终导致信息化教学步入高投入、低产出的阶段，这是信息技术教学应用中的一个“美丽陷阱”，应引发足够关注。尤其是在高中这样一个惜时如金的阶段，一切要以学生获取的时间和产出比作为衡量信息技术应用的质量标准，让技术真正成为推动数学教学发展的支撑。就这一点而言，还有很大的探索空间。

三是能力不足。信息化整合对教师而言也是一个不小的挑战，尤其是对中老年教师而言。信息技术的不断发展在一次次地倒逼着教师专业化成长，但多频次的远程培训、信息化专项、校本培训等仍未能达到预期效果，素养的孱弱仍是当前信息技术和数学教学整合中的一个亟待改进的问题。部分高中教师认为，在当前的教育架构下很难按部就班地去展现每节课的内容，尤其是对数学学科而言，大跨度、大跳跃的教育之下，对信息技术的应用多少有些“鸡肋”。这种声音即传达出教师对技术应用的质疑，也是其自身对这些具体情境无法较好解决的一种无力。

四是支撑不足。从体系化的维度出发，在信息技术与高中数学融合过程中，支撑力的不足在一定程度上拖累了整个探索进程。一方面，部分高中学校囿于自身在资金投入等方面的能力，硬件设施的更新和维护不足，软件的更新也相对滞后，导致一些优秀的教学资源不能被使用，阻碍了教师创意设计的呈现；另一方面，从培训层面而言，高中学校的信息技术的教育培训开展频次相对不足，基于信息技术的学科教研开展多流于形式，这是信息技术教学探索中亟待解决的一个问题。对教师而言，不能搞无米之炊，也不能行无本之木。

三、高中数学与信息技术整合的优化路径

（一）优化教师素质，创新教学方法

信息教学与高中数学教育的整合探索进程中，教师的创造力、建设力将直接决定最终整合成果。因此，在积极推动信息化技术培训的过程中，要在各类平台加大对教师技术应用的考核力度，用真实的应用案例考量技术的习得水平。例如，信息化专项培训时，在高中数学信息技术整合课件中，要对教师课件的蒙版、擦除等技术细节进行评价，以提升培训实效。同时，要就此展开信息技术整合校本教研活动，将着力点放在课堂，推动技术与数学学科教学的深度融合。对高中学校而言，要加大对信息技术软硬件设施的投入，为信息技术与数学学科的深度融合提供支撑，更好地推进这一进程。

（二）提升学科兴趣，凸显教学成效

信息技术应用的根本在于对学科教学效益和教学质量的提升。教师要摒弃技术应用上的偏颇认知，去繁就简、去伪存真，以效率作为技术应用的第一导向，实现技术服务下课堂的深度耦合，这是信息技术与高中数学融合长效发展的关键。例如，在讲解人教版数学必修第一册“建立函数模型解决实际问题”的过程中，为提升学生的学习兴趣，教师以学生的视角设计教学方案，通过视频的导入，引导学生发现问题、提出问题并解决问题。为更好地实现教学效果，在问题解决环节，教师引入几何画板这一工具，用动态的模拟代替实景的展现，让信息元素的呈现更明确。学生探索的兴趣及情感得到了充分激发和赋能，课堂效率得到了很好的提升。

（三）关注实践应用，促成知行合一

信息技术和高中数学作为一种具有较强工具属性的学科，其终极价值在于应用，二者的整合也需要就此展开有效探索。在这一过程中，教师可以在信息技术平台使用的基础上，植入项目化思维，让学生在不断探索中实现对所学知识的多元实践。例如，教师发布“几何变化中的不变量问题”这一任务，由学生在平台的支撑下去发现、去解读，并通过信息技术平台进行演示。“几何变化中的不变量问题”这一内容核心在这一过程中得到了深度展示，部分学生还可以结合信息技术对此类题目的多种解法进行总结，在促進高中生自主探索的同时，提高了其数学思维及应用能力。同时，教师要积极引导学生就信息技术与数学教学展开线下的自主探索，将数学思维植入到利用信息技术解决实际问题的探索中，更好地促进学生对数学知识的应用，以提升其数学学习意识和能力。

四、高中数学与信息技术整合的教学案例

“三角函数的图像和性质”是人教版高中数学必修第一册中的一个重点内容。基于三角函数的重要性及其在发现和探索中的特殊性，在与信息技术整合的探索中，教师采用了动画的形式，一方面充分展现三角函数的生成及其性质，另一方面结合实际案例提升学生的问题解决能力，深化学生对三角函数的理解。基于此，教师设定以下学习目标：掌握三角函数的图像和性质；进行类比，明确作图方法，并应用三角函数性质解决问题。这样的目标设计在于达成对学生直观想象、逻辑推理、数学运算及数学抽象方面能力的培养。

教学过程包括创设情境，引发思考；图像探究，小组合作；逐步化归，概念再探；巩固练习，加深理解；生活应用，课堂小结五个基本环节。在第一个板块中，教师利用思维导图，从初等函数出发与学生一同回顾函数学习过程，并由此引入三角函数。这一过程充分运用了信息技术中的蒙版功能，很好地实现了基于学生思维发展的、知识脉络图的共建过程。

第二个板块主要利用几何画板这一工具，在屏幕上呈现函数图像。这一过程的应用迅速、高效、准确，极大地压缩了传统教学中的作图耗时，提升了教学效益。

第三个板块主要以图形计算机为依托，有的学生快速得出三角函数图像，同样展现出来很高的教学效益。丰富的图像也为下一步性质的探讨提供了诸多样本。

第四个板块主要采用信息统计软件，对学生的答题情况进行统计，在这一过程中，依托精准分析，找到学生的薄弱点，并就此展开二次练习，极大地提升了学生的学习效果。

最后一个板块采用的是与第一个板块相同的方式，以信息技术支持下的思维导图构建来结束本节课。从教学反馈来看，内容、环节以及思维板块对信息技术的深度植入，能够充分激发学生的探究欲望，提升了教学的指向性，让教学效率得以提高的同时，教学效益得以充分展现。

五、结语

信息技术与高中数学的教学整合是时代发展所需，革新了教师的教学模式和教学行为，改变了学生的学习和思维方式，有力地提升了高中数学教学实效。技术的不断发展丰富了教学模式和手段，当工具逐步成为课堂教学中所倚重的平台时，其与课程的整合也将就此开始。当前高中数学教学与信息技术整合意识虽已萌发，但受资源利用方式、课堂建设理念以及教师综合素养等因素的影响，高中数学教学与信息技术整合的效果不尽如人意。立足于学科教育的未来，高中数学教师要积极采取一系列的措施，深入推动数学教学与信息技术的融合，以更丰富的资源、完善的手段和出色的效果推动高中数学教学更好地发展。